Устройство для прогнозирования состояния дискретного канала связи Советский патент 1982 года по МПК H04B3/46 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ ДИСКРЕТИСГО КАНАЛА СВЯЗИ

Изобретение относится к устройствам контроля систем провосмой связи и може использоваться для прогнозирования качества дискретного радиоканала в прсщес се его текущего контроля. Известно устройство для прогнозирования состояния дискретного канала связи, содержащее обьеоиненные по первым входам формирователь сигнала текущей оценки и дискриминатор зон значений оценки, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выход ми формирователя временных интервалов, блок памяти, вход которого соединен с выходом дискриминатора зон значений сщенки, и блок индикации 11-1 Однако известное устройство имеет не высокую точность прогнозирования. Цепью изобретения является повышени точности прогнозирования. Для этого в устройство для прогнозирования состояния дискретного канала связи, содержащее объединенные по первы входам формирователь сигнала текущей оценки и дискримин ат)р зон значений оценки, вторые входы которых соединены соответственно с первым я вторым выходами формирователя временных интервалов, блок памяти, вход которого соединен с выходом дискриминатора зон значений оценки, и блок индикации, введены поспецоввтепьно соепиненные коммутатор, блок вычисления плотности распределения вероятностей исправного состояния дискретного канала связи, первый блок умножения, блок деления и решающий блок, последовательно соединенные блок вычисления плотности распределения вероятностей аварийного состояния дискретного канала связи и второй блок умножения, блок вычисления вероятностей исправногч и аварийного состояния дискретного канала связи и датчик пороговых значений отношений, при этом выход формирователя сигнала текущей оценки соединен с первыми входами блока вычисления веро ятностей исправного и аварийного состоя ния дискретного канала связи и коммутатора, второй вход и второй выход которого соединены соответственно с вькодом блока памяти и с первым входом блока вычисления плотности, распределения вероятностей аварийного состояния дискретного канала связи, второй вход которого соединен со входом блока памяти и со вторым входом блока вычисления плотности распределения вероятностей исправного состояния дискретного канала связи, выход формирователя временных интервалов соединен со вторым входом блока вычисления вероятностей исправного и f аварийного состояний дискретного канала связи, первый и второй выходы которого соединены соответственно со вторым входом первого блока умножения и со вторым входом второго блока умножениЯ| выход которого соединен со вторым входом деления, а выход датчика пороговых значений отношений соединен со вторим входом решающего блока, вькоа которого соепинен со входом блока индикации.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, структурная электрическая схема.

Устройство для прогнозирования состояния дискретного канала связи содержит формирователь 1 сигнала текущей оценки, дискриминатор 2 зон значений оценки, формирователь 3 временных интервалов, блок 4 Памяти, блок 5 вычис ления плотности распределения вероятностей исправного состояния дискретного канала связи, блок 6 вычисления плотности распределения вероятностей аварийного состояния дискретного канала связи, коммутатор 7, блок 8 вычисления вероятностей исправного и аварийного состояния дискретного канала связи, первый блок 9 умножения, второй блок Ю умножения, блок 11 деления, решающий блок 12, датчик 13 пороговых значений онощений, блок 14 индикации.

В основу построения предлагаемого устройства положены вероятностные методы распознавания, где функционировани систем распознавания связано с накоплением и анализом априорной информации

Устройство реализует алгоритм распознавания прогнозируемых оценок с+/ канала связи, основанный на применении критерия Байеса. Объектом распознавания для предлагаемого устройства является состояние канала, прогнозируемое н +1 интервал наблюдения. Совокупность состояний дискретного канала подразделена на два класса Н и А, соответствующие оценкам Норма и Авария,

соответственно исправного и аварийного состояния канала связи.

В качестве признака, характеризуюшего прогнозируемую оценку Lу. .канала,

используется текущее значение коэффициента ошибок на i-TOM интервале измерения. Описанием класса Н состояний дискретного канала является-н(Н -функция условной плотности распределения вероятностей значений , предшествовавщих оценкам Описание класса А является функция построенная по значениям , предшествовавшим оценке А .

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Сигнал Ошибка поступает на входы формирователя I сигнала текущей оценки и дискриминатора 2 зон значений оценки; формирователь 1 просчитывает ошибки в течение интервала измерения (t), задаваемого формирователем 3 временных интервалов. Классифицирует состояние канала связи, вырабатывая текущую оценку ка,чества канала за истекший {-ый интервал измерения в двоичной системе оценок (Норма, Авария). Дискриминатор 2 зон значений оценки разделяет весь диапазон фиксируемых значений коэффициента ошибок К - на ц зон (и 7/10) и, в -зависимости от числа ошибок за интервал измерения, выдает сигнал, соответствующий номеру зоны, на запись в блок 4 памяти и на один из входов блока 5 вычисления плотности распределения вероятностей исправного состояния дискретного канала связи и блока 6 вычисления плотности распределения вероятностей аварийного состояния дискретного канала связи. Коммутатор 7 обеспечивает выдачу информации, записанной в блсж 4 памяти, на первые входы блоков 5 или 6 в соответствии с поступающими на него сигналами Норма или Авария формирователя 1 сигнала текущей оценки. В блоках 5 и 6 на основе подсчета по зонам и общего числа KY производится построение функций {ц( ) и ) условной плотHtfeTH распределения значений К, использу-. емьк в качестве признака исправных (оценка Н ) и аварийных (оценка А- ) состояний дискретного канала связи соответственно, т.е. обеспечивается классификация и накопление статистических данных.

При поступлении управляющих сигналов от дискриминатора 2 зон значений оценки на вторые входы блоков 5 и 6 с их выходов на вторые входы блоков 9 и 1О умножения соответственно выдаются чис ленные значения ) « ) вероятностей принадлежности измеренного значения К. к признакам исправного и аварийного состояния дискретных канало связи. На первые входы блоков 9 и 10 умн жения с блока 8 выдаются сигналы, соответствующие численному значению безусловной вероятности Р (Н) по5шления оценок Норма (на блок 9 умножений) и безусловной вероятности Р (А) появления оценок Авария (на блок 10 умножения). В блоке 8 значения Р(Н) Р(А) вычисляются путем просчета сигн лов Норма и Авария, поступающих от формирователя 1 сигнала текущей оценки и деления полученных сумм на о щее число интервалов измерения. В блоке 9 умножения производится операция арифметического умножения Р(Н)(К.° ), в блоке 10 умножения операция умножения P(A)-f(K). Полученные произведения поступают на вх цы блока II аелення, который производит операцию арифметического деления -((°) PtH) ftU) 1 ещающий блок 12 обеспечивает принятие решения о качестве прогнозируемо го канала по критерию Байеса, решающее правило можно записать слеоующим образом: Р( Сд Р((К) И гае Сд и С - цены ошибок в опредё пении аварийного и исправного дискрет ного канала связи. Значение -рА задается в датчике 13 пороговых значений отношений с учетом требуемой точности контроля и надежности связи. По сигналам с блока 11 деления и датчика 13 пороговых значений отнощений решающий блок 13 реализует слеоующее решающее правило: )) , СА Э случае р) ( ,о.) Сц прогнозируется на { i+1) интервал наблюдения оценка Норма, Р(н)) СА . D случае - РСМ(1с°) CH прогнозируется оценка Авария. Оценка, выработанная в решающем бл блоке 12, выдается для отображения в блок 14 индикации. 9« Достоинством преолагаемого устройства, реализующего способ принятия решения по критерию Байеса на основе ана ЛИЗ а большого числа е циничных выборок сигналов, является повышение точности контроля за счет повышения достоверности прогноза его состояния. В связи с этим использование преола гаемого устройства на реальных раоио- линиях позволит повысить нааежяосгь и цостоверность связи за счет уменьшения числа ложных бракований радиочастот и сокращения времени работы по аварийному каналу. Формула изобретения Устройство Оля прогнозирования состояния оискретного канала связи, содержащее обьепиненные по первым входам формирователь сигнала текущей сценки и шскриминатор зон значений оценки, вторые входы которых соединены соответ ственно с первым и вторым выхошми формирователя вре юнных интервалов, блок памяти, вход которого соединен с выходом дискриминатора зон значений оценки, и блок индикации, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности прогноз0рования|Введены последовательно соединенные коммутатор, блок вычисления плотности распределения вероятностей исправного состояния дискретного канала связи, первый блок умножения, блок деления и решающий блок, последовательно соединенные блок вычисления плотности распределения вероятностей аварийного состояния дискретного канала связи и второй блок умножения, блок вычисления вероятностей испрчвногр и аварийного состояния дискретного канала связи и датчик пороговьгх значений отношений, при этом выход формирователя сигнала текущей оценки соединен с первыми входами блока вычисления вероятностей исправного и аварийного состояния дискретного канала связи и коммутатора, второй вход и второй выход которого соединены соответственно с выходом блока памяти и с первым входом блока вьгчисления плотности распределения вероятностей аварийного состояния дискретного канала связи, второй вход которого соединен со входом блока памяти и со вторым входом вычисления плотности распределения вероятностей исправного состояния дискретного канала связи, выход формиро89вателя временных интервалов соеоинен со вторым входом блока вычисления вероятностей исправного и аварийного сосTofiHBft оискретного канала связи, первый и вторЫ) выхооы котсфого соединены соответственно со. вторым вхоцом первого блока умножения и со вторым входом второго блока умножения, выход Kcrqaoго соединен со вторым входом блока деления, а выход датчика пороговых эна98чений отношений соединен со вторым входом решающего блока, выход которого соединен со входом блока индикации. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР М 490270, кл. Н 04 U 11/88, опублик. 1974.