Устройство для оценки функции распределения Советский патент 1980 года по МПК G06F17/18 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к устройствам, предназначенным для аппаратурного измерения вероятностных характеристик случайных процессов. Известны устройства, где случайный процесс класс-ифицируется по коэффициентам амплитуды и формы случайного процесса, связанным с его пиковым, действующим и средневыпрям ленным значениями. Однако, оценка вида закона распределения по коэффициентам обладает низкой точностью, быстродействием и в общем случае является предварительной , требующей дополнительных измерений и уточнений 1 . Известны устройства- для оценки функции распределения, содержасцие статистический анализатор, сумматор, релейный элемент, генератор, блок памяти, коммутатор, блок памяти теоретических функций распределения, устройство управления, схему сравнения, блок перемножения, первый и второй функциональные преобразователи, селекторное устройство и индикатор 2. Известные устройства я.Етом. гфоцесс проверки гипотезы правдоподобия о согласованности теоретического и статистического распределений на основе критерия Колмоторона. Однако они обладают недостаточным быстродействием за счет перебора множества теоретических функций распределения, значения которых хранятся в блоке памяти, с учетом М различных сочетаний параметров законов распределения, а также сложным аппаратурным решением, заключающимся в необходимости иснользовання блока памяти теоретических функций распределения, хранящего значения множества законов распределения с четом М одинаковых функций для разлтных сочетаний численных значений параметров эткх законов распределения и коммутатора. Цель изобретения - повышение быстродействия и упрощение устройства. Эта цель достигается тем, что в устройство для оценки функции распределения дополнительно введены второй умножитель, вычитатель, блок задания коэффициентов, счетчик и усилитель. Вход усилителя соединен с исследуемым сигна31ЛОМ, а выход -- со входом статистического анализатора. Один т выходов статистического анализатора соединен с первым входом второго умножителя, а другой выход - со входом счетчика. Выходь счетчика соединены cd входами вычитателя и дешифратора, другой вход которого соединен с выходом индикатора. Выход дешифратора соединен со вторым входом второго умножителя, выход которого соединен с другим входом вычитателя, выход которого соединен со входом первого умножителя . На чертеже представлена блок-схема устрой ства. Устройство состоит из усилителя 1, на вход которого подается исследуемый сигнал. С выхода усилителя 1 сигнал поступает на вход анализатора 2, выходы которого, кроме того, связаны со входами счетчика 3, второго умно жителя 4 и первого функционального. преобразователя 5. Выходы счетчика 3 соединены с входами вьп;етателя 6, подключенного к выходу второго умножителя 4, и к входу блока 7 задания коэффициентов, соединенного со входом второго умножителя 4, Выход вычитателя 6 соединен со входом первого умножите ля 8, другой вход которого подключен к выходу первого функционального преобразователя 5. Выход первого умножителя 8 подключен ко входу второго функционального преоб разователя 9, выход которого подключен ко входу селектора 10. Выход селектора 10 соединен со входом индикатора 11, выход которого подключен ко входу блока 7 задания коэффициентов. Устройство работает следующим образом. Исследуемый входной слз айный сигнал x(t), нормируемый и центрируемый усилителем 1, поступает на вход анализатора 2, кото рый измеряет ряд нормированных ординат интегральной функции распределения. Каждой Измеренной ординате функции распределения включается соответствующее значение образцовой функции распределения с равномерным законом F(x), задаваемое счетчиком 3. Кром того, значения образцовой функции ра пределения со счетчика 3 включают, в зависимости от ожидаемого измеряемого закона распределения, задаваемого индикатором 11, соответствующие коэффициенты в блоке 7 задания коэффициентов, которые подаются на вход второго умножителя 4. Включением коэффициентов в блоке 7 зад ния коэффициентов, соответствующих исследуемому закону распределения, управляет индикатор 11. Измеренные анализатором 2 значения ординат функции распределения во втором умножителе 4 умножаются на заданный блоком 7 задания коэффициентов коэффициент. Этими операциями осуществляется приведение измеряемой функции распределения к равномерному закону распределения () (формируемому счетчиком 3). Величина модуля разности D между образцовой функцией распределения и измеренной, умноженной на заданный коэффициент, определяет в вычитателе 6 текущую меру расхождения между составляемыми распределениями (максимальную величину модуля разности) T)-mox|F()-F(x) Текущая величина модуля разности Г поступает в первый умножитель 8, где умножается на величину, пропорциональную корню квадратному из числа событий статистического распределения, подсчитаююго анализатором 2. Величина п числа событий статистического распределения формируется первым функциональным преобразователем 5 в величину /ТГ. С выхода первого умножителя 8 формируются значения )АТ которые после второго функционального преобразования блоком 9 соответствуют значениям критерия Колмогорова, . Р(,1нЛ ( Вычисленные значения Р(Л ) поступают на вход селектора 10, в котором производится отбор и выдача на печать значений max Р(Л) для каждого выбранного ранее блоком 7 задания коэффициентов коэффициента ожидаемого приближения измеряемой функции распределения к равномерной. Индикатор 11 фиксирует значения плод Р(/) для каждого значения исследуемой функции распределения. Для каждого ожидаемого закона распределения коэффициенты приближения формируются блоком 7 задания коэффициентов, который включается индикатором 11. Это необходимо для нахождения наилучшего приближения к одному из теоретических законов распределения. Использование в качестве образцовой меры одного счетчика 3,реализующего дискретное равномерное распределение, возможно только яри использовании усилителя 1, нормирующего к центрирующего входной сигнал х (t). После окончания анализа меры приближения измеренного анализатором 2 закона распределения входного сигнала к предполагаемому закону распределения максимальные значения .Р(Л) запоминаются индикатором П. В случае отличия измеренного закона распределения от предполагаемого более заданной

величины индикатор И переключает блок 7 зада ния коэффициентов на реализацию следующей группы коэффициентов, соответствующих другому 1федполагаемому закону распределения. В противном случае классификация измеренного закона распределения заканчивается.

Формула изобретения

Устройство для оценки функции распределения, содержащее анализатор, первый выход которого через последовательно соединенные первый функциональный преобразователь, первый умножитель, второй функциональный преобразователь и селектор подключен к входу индикатора, отличающееся тем, что, с целью повыщения быстродействия и упрощения устройства, в него дополнительно введены вычитатель, второй умножитель, счетчик, блок задания коэффициентов и усилитель,

314416

вход которого является входом устройства, а выход соещшен со входом анализатора, второй выход которого подключен к первому входу второго умножителя, а третий выход

5 анализатора через счетчик соединен с первым входом блока задания коэффициентов и первым входом вычитателя, второй вход которогй подключен к выходу второго умножителя, а выход вычитателя соединен с другим входом

10 первого умножителя, при этом выход индикатора через блок задания коэффициентов соединен со вторым входом второго умножителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

15 1. Киселев Н, В. и Сечнин В. А. Метод нелинейного преобразования сетналов в задаче классификащ1и случайных щюцессов. Известия ЛЭТИ, вып. 151, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 236868,

20 кл. G 06 G 7/52, 1968.