Устройство для оценки неоднородности дисперсии случайных процессов Советский патент 1986 года по МПК G06G7/52 

1

Изобретение относится к устройствам анализа характеристик нестационарных случайных полей и может быть использовано для обработки сиг налов в различных информационных сие темах.

Целью изобретения является расши- ,рение функциональных возможностей устройства за счет обнаружения нескольких неоднородностей.дисперсии.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из М каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенньш квадратор 1.1- 1,Mj интегратор 2..М5 блоки 3.1- З.М логарифмирования, ключи 4.1-4.М, блоки 5.1-5.М вычитания5г ;пороговые элементы 6.Т-6.М, элементы 7.1-7.М памяти, блок 8 определения минимума, синхронизатор 9 и сумматоры 10-12, масштабирующий элемент 13, элементы И-14.1-14.М.

Устройство работает следующим образом.

По М информационным каналам поступают выборочные значения М случайных гауссовых независимых процессов из М-областей шумового поля с неизвестными мощностями. В любом числе каналов возможно появление на фоне помехи дополнительных случайных гауссовых сигналов. Для определения числа последних в каждом канале L выборок сигнала квадрируются в квадраторах 1„1-1.М, суммируются в интеграторах 2.1-2„М5 где формируются оценки дисперсии и логарифмируются в блоках 3..М логарифмирования Далее сигналы с выходов блоков 3.1- 3,М логарифмирования поступают на входы соответствующих кхпочей 4.1-- 4 .М. На управляющие входы ключей 4.1- 4.М поступает разрешающий сигнал с выхода синхронизатора 9 в момент окончания заданного интервала интегрирования в интеграторах ,М I

При поступлении разрешающего сигнала на управляющие входы ключей 4.1-4.М на их выходы передаются нап ря;®ения с выходов блоков 3.1-3.М логарифмирования. Эти нащг яжения поступают на соответствующие входы блока 8 выбора наименьшего напряжения и од новременно к первьп входам соответствующих блоков 5„1-5,М вычитания. Выбранное в блоке 8 наименьшее напряжение поступает ,на все вторые вхо1

10

20

,

25

50

-278904 2

ды блоков 5.1-5.J вычитания. Результаты вычитания на выходах блоков 5.1- 5.М поступают на входы соответствующих элементов пороговых элементов 6.1-6.М, на выходах которых фиксируются превышение или непревышение входным напряжением заданного порогового уровня, соответствующего требуемой вероятности ложной тревоги.

Превышение входным напряжением заданного порогового уровня, фиксируется в соответствующих элементах 7.1- 7.М памяти. На выходах элементов 7.1-7.М памяти образуется сигнал ничной амплитуды при превышении нап ряжением заданного порогового уровня. Число этих сигналов определяет число дополнительных случайных сигналов, появляющихся в М областях шумового поля. Причем число областей шумового поля, в которых образовались дополнительные случайные сигналы, не может превышать число М-1. Сигналы с выходов элементов памяти суммируются в первом сумматоре 10 на мГвходов. Следовательно, напряжение на выходе сумматора 10 отображает в заданном масштабе число неоднородностей дисперсии. Одновременно с выходов соседних элё30 ментов 7 .1-7.М памяти сигналы единичной амплитуды, что соответствует логической 1, или нулевой амплитуды, что соответствует логическому О, поступают на вход)ы соответствующих

35 канэдой паре элементов И 11.1-11,М.

Если дополнительные неоднородности дисперсии образовались в соседних каналах, то это будет зафиксировано на выходах соответствующих элементов

И появлением на них сигналов логической 1, которые 3 то же время соответствуют сигналам единичной ампли- туды.

Сигналы с выходов элеметов И сум-,

мируются во втором сумматоре 12 на М входов. Следовательно, напряжение на выходе сумматора 12 отображает в заданном масштабе число соседних каналов, в которьск возникли неоднородности дисперсии. Тогда напряжение с выхода сум1 1атора 12, поступаклцее на вход делителя 13, уменьшается на 1

его выходе

раз.

На выходе сумматора 14 в конце каждого цикла целая часть напряжения характеризует число каналов, в кото- рык образовались дополнительные

неоднородности дисперсии, а дробная часть характеризует число соседних каналов, в которых образовались дополнительные неоднородности дне- персик.

Формула изобретения

Устройство для оценки неоднород нести дисперсии случайных процессов, содержащее М (М - натуральное число) каналов, состоящих из квадратора и интегратора, блок определения минимума два блока логарифмирования, первый сумматор, пороговьш элемент, причем вход квадратора каждого канала является соответствующим информационньш входом устройства, выход квадратора каждого канала соединен с информационным входом интегратора одноименного канала, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обнаружения нескольких неоднородностей дисперсии, Е него введены М-2 блоков логарифмирования, второй и третий сумматоры, М-1 пороговых элементов, синхронизатор, М ключей, М блоков вычитания, М элементов памяти, М эле

ментов И, масштабирующий элемент., причем выход каждого интегратора соединен с входом одноименного блока логарифмирования, каждого блоO

5

ка логарифмирования соединен с информационным входом одноименного ключа, выход каждого ключа соединен с первым входом одноименного блока вычитания и с одноименным входом блока определения минимума, выход которого соединен с вторыми входами блоков вычитания, выход каждого из которых содинен с входом одноименного порогового элемента, выход каждого порогового элемента соединен .-с ин- формационньм входом одноименного элемента памяти, выход каждого элемента памяти соединен с одноименным вхо- 5 дом первого сумматора, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, первый вход синхронизато- ра соединен с управляющими входами всех ключей, второй выход синхронизатора соединен с входами сброса всех интеграторов и элементов памяти, .выход первого элемента памяти соединен с первыми входами первого и М-го эле- мента И, выход i-ro (i 2,...,М) элемента памяти соединен с вторыми входами (i-1)-ro и i-ro элементов И, выход каждого элемента И соединен с одноименным входом третьего еуммато- ра, выход которого через масштаби0

30 рующий элемент соединен с вторым

сумматора является

вы- выходом

/ |-4ГИ--

Редактор М.Волкова

Составитель В.Орлов

Техред Л.Сердюкова Корректор 0.Луговая

Заказ 6842/50 Тираж 671Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к устройствам анализа характеристик нестационарных случайных полей и может быть использовано для обработки сигналов в различных информационных системах. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обнаружения нескольких неоднородностей дисперсии. Для этого в устройство введены блоки логарифмирования, блоки вычитания, пороговые элементы, ключи, элементы И, сумматоры. Устройство позволяет оценить количество неоднородностей дисперсии, и в соседнкгх ли каналах они обнаружены. 1 ил. (Л с: