Устройство для оценки статистических характеристки случайных процессов Советский патент 1976 года по МПК G06F17/18 

Характеристика скедастичеокой связи процессов оценивается по математическому ожиданию условной дисперсии i М|Б vtt)/xct-t)}-Bjy(t;|-G,j(t Указанная цель достигается тем, что предлагаемое устройство для оценки статистических характеристик содержит первый и второй сумматоры и блок деления, перв.ый вход которого подключен к выходу блока умножения, второй - к третье ту выходу блока первичной обработки, а выход - к пер вому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом нелинейного преобразователя, входы второго сумматора подключены соо-геетственно к выходу блока умножения и к третьему вьуходу блока первичной обработки, выходы сумматоров соединены соответственно со вторб1м и третьим входами регистратора. На чертеже изображена блок-схема пред лагаемого устройства. Исходные процессы, подлежащие обработке, подаются на блок 1 первичной обработки, состоящий из двух идентичных каналов, каждый из которых состоит иа интеграторов средних значений, вычислителя дисперсии, су матора и блока деления, выполненных на типовых элементах аналоговой вычислительной техники. Выходы первого и второго каналов входного блока соединены с коррелометром 2, блоком деления 3 и сумматором 4, Выход второго канала, кроме того, соединен с пер вым входом блока 5 формирования коэффициентов разложения, второй вход которого соединен со вторым входом блока первич- ной обработки, а выход первого канала вхо ного блока - с входом ортогонального фил тра 6. Число ячеек ортогонального фильтра определяется количеством членов К ортогонального разложения регрессионной и дисперсионной функций и не превышает, как правило, пяти. Работа коррелометра, как и известного устройства, основана на методе аппроксимации корреляционной функции суммой членов разложения ее в ряд. Устройство и при цип дейстпия коррелометра, формироват ля коэ||х{)ициентов разложения, ортогонального фи.гцзтра, блока деления и сумматора аналогичны соответствующим блокам известного устройства. Выход коррелометра соединен с нелиней ным преобразователем 7, который формиру ет; сигналы, пропорциональные степеням коррелядио 1ной функции. блоков 5, 6 и 7 подключены к блоку y нoжeш я 8. Блок умножения состоит на коммутационных устройств, выполненных на контактных переключающих 51 I элементах, sianpHMep герконах, блоков перемножения, сумматора и квадратора. Блоки перемножения, квадратор и коммутационные устройства состоят из идентичных каналов, число ко-торых равно количеству членов ортогонального разложения К . Выход блока 7 подключен к сумматору 9, выход которого соединен с регистратором Ю,Выход блока умножения 8 подключен к регистратору, блоку деления 3 и сумматору 4, выход блока деления соединен со вторым входом сумматора 9, а выход сумматора 4 подключен к регистратору. В качестве регистратора может быть использовано, например, типовое цифропечатающее устройство. Работа предлагаемого устройства аналогична работе известного устройства и происходит следующим образом. Исходные процессы поступают на блок первичной обработки. Этот блок осуществляет текущее сглаживание, процессе и их нормализ§цию. Нормализованные процессы X (.), У (.1). поступают на входы коррелометра 2, блока деления 3, сумматора 4, блока 5 формирования коэффициентов разложения и ортогонального фильтра 6. Коррелометр в соответствии с методом аппроксимации корреляционной функции суммой членов разложения ее в ряд вычисляет нормированную взаимную корреляционную функцию процессов. Коэффициенты ортО1Х)нальнс го разложения вычисляются блоком 5 формирования коэффициентов разложения одновременно с вычислением нормированной корреляционной функции посредством усреднения по времени произведений напряжения реа{1изации U) и выходных напряжение ортогонального фильтра 6, к входу которО1Х приложено напряжение с выхода входного блока. По окончании усреднения на выходах каждого из К усредняющих устройств формирователя коэффициентов разложения фиксируются напряжения, пропорциональные (коэффициентам О разложения регрессион- ной функции. Сигналы с выхода коррелометра поступают на вход нелинейного преобразователя, который путем квадрирования и перемножения формирует сигналы, пропорциональные степеням корреляционной функции. Таким образом, на k его выходах наблюдаются сигналы, пропорциональные различным сте- пеням РУ (Т) , К 1, 2, ..., К , кото-; рые после ум ньшения масштабными дб.7 ениями в П раз, и. 1 2, ..., И , пост пают на вход блока умножения 8. На два пру-, гих его входа подаются сигналы, пропорциональные коэффициентам C(. с рыхоп-п бло-k

ка 5, и отклики ортогонального фильтра 6 ча нормализованный сигнал с выхода-бпока ггервг чной обработки.

Блок умножения 8 осуществляет формим{vcu/X()XII тггацр);(Т).т)

,,,

пропорциональные регрессионной и дисперсионной функциям случайных процессов, которые затем регистрируются регистратором 10.

Одновременно с подачей напряжения,

г fT)

пропорционального -i на регистраTop, оно поступает на входы блока деления 3 и сумматора 4. Блок деления уменьшает напряжение Gw СС) в ) раз и результат подает на сумматор 9, который уменьшает его на величину (Т), поступающую в виде напряжения с выхода блока формирования степеней корреляционной функции на второй вход сумматора 9, Таким образом, регистратором 10 фиксируется оценка степени нелинейности X (Т) разутощаяся на выходе сумматора 9;.

3f 2/Г1 (Т)-0 ft)

« УХ ;;

На выходе сумматора 4 путем сравнения напряжений и V kfc)J с выхода блока первичной обработки и Gy (Т) с выхода блока умножения формируется напряжение, пропорциональное среднему значению ске- . дастической характеристики процессов

)/X()|J D{y(t)-GyxCT;,

которое фиксируеах;я регистратором 1О.

Таким образом, наличие в предлагаемом устройстве, в отличие от известного, двух .сумматоров и блока деления, соединенных описанным способом, позволяет производить оценку как-регрессионной и дисперсионной функций, так и степени нелинейности и харование напряжений, пропорциональных слагаемым разложений регрессионной и дисперсионной функций. HJ выходе блоха умножения фиксируются суммарные напряжения. .

рактера скедастической связи процегсов, т.е. расширяет функ,иональные возможнсхсти устройства.

Формула изобретения

Устройство для оценки статистических характеристик случайных процессов, сосержащее блок первичной обработтси, подключенный первым и вторым выходами через коррелометр к нелинейному преобразователю, выход которого соединен с перв-1м входом блока умножения, второй вход которого подключен к блоку формирования

25 коэффициентов разложения, входы которого соединены соответствслно со гторым выходом блока первичной обработки и его первым входом, .третий вход блока умнржвния подключен к выходу ортогонального

3Q фильтра, соединенного входом с первым выходом блока первичной обработки, выход блока умножения подключен к первому входу регистратора, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, устройство содержит первый и втор й сумматоры и блок деления, первый вход которого подключён к выходу блока умножения, второй - соединен с третьим выходом блока первичной обработки, а выход первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с выхоиом нелинейного преобразователя, входы второго сумматора подключены соответственно к выходу блока умножения и к третьему блока первичной обработки, выходы сумматоре соединены соответственно со вторым и третьим входами регистратора.

Гу«г7

9