Устройство для определения стационарности случайного процесса Советский патент 1989 года по МПК G06F17/18 

Ю

Изобретение относится к вычислительной технике и может -быть использовано в устройствах для измерения характеристик случайных процессов.

Цель изобретения -повышение точности оценки случайного процесса.

На фиг, 1 изображена структурная схема устройства для определения стационарности случайного процесса; на фиг„ 2 - структурная схема блока анализа гипотезы.

Устройство (фиг. 1) содержит блок 1 синхронизации, ключ 2, элемент 3 задержки, блок 4 сравнения, элемент ИЛИ 5, второй счетчик 6, блок 7 вьще ления максимального значения, буферный элемент 8 памяти, триггер 9, формирователь 10 импульса, первый счетчик 11, блок 12 задания начальных условий и блок 13 ашшиза гипотезы. Блок анализа гипотезы (фиг. 2) содержит первый 14 и второй 15 элементы сравнения и элемент И 16.

Устройство реализует непараметрический способ оценки стационарности слзд айного процесса. Проверка стационарности осуществляется путем определения числа серий J из последовательности значений разностей двух соседних значений исследуемого случайного процесса и длины б максимальной серии на конкретном объеме выборочного пространства N по - и распределению серий, определяемых из табличных данных, и заключается в выполнении неравенств: D -i ТГо 0„.

При одновременном вьшолнении неравенств делается вывод о стационарности исследуемого случайного процесса.

Устройство работает следующим образом.

На входы устройства подаются значения синхронизирующих импульсов и текущие значения х- соответственно. В блоке 12 предварительно набраны зна

чения Н, Сд . В блоке 4 реализуется основная часть алгоритма - сравнение значений величин исследуемого процесса х-, и Х , ie 2,...,N. Полученная информа1щя передается на дальнейшую обработку. По достижении кон- да выборки N от блока 1 постурает разрешающий сигнал на осуществление проверки неравенств fitTo , в блок 13 анализа гипотезы. Результат.;

0

0

С

5 X

анализа гипотезы постул:ает на информационный вЬгход устройства.

В момент времени t, при поступлении значения х на информационн,ый вход устройства ключ 2 закрыт. В момент времени t при поступлении значения х текущего процесса ключ 2 занимает другое положение и пропускает управляющий сигнал в блок 4 на разрешение сравнения. При этом элемент 3 задержки пропускает значение х, задерживая значение х,,. В блоке 4 происходит сравнение значений х, и

5

0

5

0

,

2

Таким образом, во все последующие моменты времени t-,i е 3,...,N, ключ 2 остается в положении, разрешающем сравнение в блоке 4, где сравниваются значения , постутгаю чие с выхода блока 2. Результат сравнения или представляется в виде прямоугольных импульсов, появляющихся соответственно на первом или втором выходах блока 4 сравнения. Эти импульсы через элемент ИЛИ 5 поступают на вход счетчика 6, код которого определяет длину-серии. Кроме того, эти импульсы поступают на раздельные входы триггера 9, переброс которого соответствует смене знака cepfiii. Одновременно с этим формирователь 10 импульса, подключенный к выходу триггера 9, вьфабатывает короткие прямоугольные иьшульсы в момент каждого переброса триггера 9. В начальный момент времени в элементе 8 памяти на входе .находится код О. Код счетчика 6 поступает на -вход блока 7, где первое 0 ;3начение сравнивается с О, а наибольшее значение записывается в блок 8 памяти.

В момент достижения объема выборки N на входы блока 13 анализа гипотезы одновременно поступают результаты с выхода блока 7 и с выхода счетчика 11, где по разрещающему сигналу блока 1 происходит сравнение 2 и , и 0 .

Блок 13 работает следующим образом.

На вход элемента И 15 засьтает- ся в начальный момент времени цифровой код . На первый и второй входы элемента 14 сравнения подаются значения и Сд соответс:гвенно, на первый и второй входы элемента 15 сравне1шя подаются -О и д соответственно. По разрешающему сигналу блока

1 в элементах 14 и 15 начинается сравнение. Присутствие 1 в элемент .16 И позволяет получить на информационном выходе устройства ответ, соответствующий стационарности процесса только в случае одновременного выполнения неравенств « о , - Любой другой ответ согласно выбранному критерию будет признаком нестационарности процесса, Форму ла изобретения

Устройство для определения стационарности случайного процесса, содер- жащее блок задания начальных условий блок синхронизации ключ, блок сравнения, формирователь импульса и блок анализа гипотезы, причем вход запуска блока синхронизации является входом синхронизации устройства, выход задания объема выборки блока задания начальных условий подключен к входу задания объема выборки блока синхронизации, первый выход которого соединен с управляющим входом ключа, ин форматщонный вход которого является инфорМационньм входом устройства, а выход подключен к первому входу блока сравнения, отличающее- с я тем, что, с целью повышения точности оценки случайного процесса, в него введены элемент задержки, элемент ИЛИ, триггер, два счетчика, бло выделения максимального значения и буферный элемент памяти, а блок анализа гипотезы содержит два элемента сравнения и элемент И, информацион

0

5

0

5

0

5

ный вход устройства через элемент за-- держки подключен к второму входу бло- ка сравнения, выходы Больше и Меньше которого соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ и первым и вторым входами триггера, выход которого через формирователь импульса соединен со счетным входом первого счетчика и входом сброса второго- счетчика, счетный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, выход второго счетчика подключен к первому входу блока вьщеления максимального значения, выход которого соединен с первым входом первого элемента сравнения блока анализа гипотезы и информационным входом буферного элемента памяти, выход которого подключен к второму входу блока вьщеления максимального значения, выход первого счетчика соединен с первым входом второго элемен-- та сравнения блока анализа гипотезы, выход задания длины серии и выход задания числа серий блока задания начальных условий соединены с вторым - входами соответственно первого и второго элементов сравнения блока анализа гипотезы, второй выход блока управления соединен с первым входом элемента И блока анализа гипотезы, в блоке анализа гипотезы выходы Больше и Меньше первого и второго элементов сравнения соединены соответственно с второго по пятый входами элемента И, выход которого является выходом устройства.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в устройствах для измерения характеристик случайных процессов. Цель изобретения - повьппение точности оценки случайного процесса - достигается путем определения числа серий и длины максимальной серии из последовательности разностей двух соседних значений исследуемого случайного, процесса. Устройство содержит блок 1 синхронизации, ключ 2, элемент задержки 3, блок сравнения 4, элемент ИЛИ 5, два счетчика 6, 11, буферньш элемент памяти 8, триггер 9, формирователь импульса 10, блок задания начальных условий 12, блок анализа гипотезы 13, блок вьщеления максимального значения 7. 2 ил.