Устройство для определения законов распределения случайных процессов

Устройство для определения законов распределения случайных процессов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАКОНОВ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СЛУЧАЙНЫХ ПРО-. ЦЕССОВ по авт.св. № 972527, о тличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возмоя :ностей путем автоматического определения характеристической функции , оно содержит индикатор характеристической функции, дополнительный интегратор, перемножитель и генератор экспоненциального напряжения , выход которого подключен к первому входу перемножителя, второй вход которого соединен с выходом сумматора, а выход через дополнительный интегратор подключен к сигнальному входу индикатора характеристической функции, вход запуска которого объединен с входом генератора экспоненциального напряжения и с входом запуска индикатора функции ц распределения. (Л 05 4 Ю 06 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3<5В 6 06 6 7/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCH0h СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 972527 (211 3442125/18-24 (221 24.05.82 (46) 30.12.83. Вюл. 9 48 (72! Н.З. Сафиуллин и Ш.М. Чабдаров (71) Казанский ордена Трудового

Красного Знамени и ордена Дружбы народов авиационный институт им. A.Н. Туполева (531 681.3 (088.8) (561 1. Авторское свидетельство СССР

Р 972527, кл. G 06 G 7/52, 1981 (прототип ). (54) (57 ) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ЗАКОНОВ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СЛУЧАЙНЫХ ПРО-.

ЦЕССОВ по авт.св. Р 972527, о т-л и ч а ю щ е е с я тем, что, с

„„SU„„1064284 А целью расширения функциональных возможностей путем автоматического определения характеристической функции, оно содержит индикатор характеристической функции, дополнительный интегратор, перемножитель и генератор экспоненциального напряжения, выход которого подключен к первому входу перемножителя, второй вход которого соединен с выходом сумматора, а выход через дополнительный интегратор подключен к сигнальному входу индикатора характеристической функции, вход запуска которого объединен с входом генератора экспоненциального напряжения и с входом запуска индикатора функции распределения.

10б4284

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для определения законов распределения случайных процессов в радиофизике, радиотехнике, адаптивных системах и в других областях, 5 имеющих связь со случайными процессами.

По основному авт.св . Р 972527 известно устройство для определения законов распределения случайных про- 1О цессов, содержащее группу интеграторов, первую группу перемножителей, первые входы которых соединены соответственно с выходами фильтра, выходы перемножителей первой группы соединены с входами сумматора, выход которого подключен к входу индикатора плотности распределения и через интегратор — к входу индикатора функции распределения, выход генератора импульсов соединен с входом фильтра и первым входом элемента И, выход которого через элемент задержки соединен с входами запуска индикатора плотности распределения и индикатора функции распределения, счетчик нормирования результатов, вторую группу перемножи,телей и решающий блок, группу счетчиков, группу элементов И и блок генераторов вспомогательных нормальных случайных процессов, выходы которого соединены соответственно с первыми входами перемножителей второй группы, выходы которых через интеграторы соединены соответственно с вхо- 35 дами решающего блока, выходы которого подклчюены соответственно к входам счетчиков группы, выходы которых соединены соответственно с первыми входами элементов И группы, 4П вторые входы которых соединены с входом генератора импульсов, с вторым входом элемента И и с выходом счетчика нормирования результатов, выходы элементов И группы подключены 4r соответственно к первым входам перемножителей первой группы, а вход счетчика нормирования результатов соединен с вторыми входами перемножителей второй группы, входом блока генераторов вспомогательных нормальных случайных процессов и входом устройства, при этом решающий блок содержит группу каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных усилителя и эмиттерного. повторителя, входы усилителей являются входами блока, выходы эмиттерных повторителей выходами блока, а эмиттеры усилителей всех каналов соединены с одним выводом резистора, о0 другой вывод которого подключен к шине нулевого потенциала (1).

Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет определить характеристическую функ- Я цию анализируемого процесса, весьма полезную при решении целого ряда теоретических и практических задач радиофизики, радиотехники и теории случайных процессов. Например, функция распределения суммы независимых случайных процессов получается при помощи сложной операции многомерного свертывания функции распределения слагаемых, в то время характеристическая функция этой суммы определяется простым перемножением характеристических функций слагаемых. Важный раздел статистической радиотехники, связанный с преобразователем случайных процессов в линейных и нелинейных системах, также связан с аппаратом характеристических функций, значительно упрощающим решение практических задач, и так далее.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем автоматического определения характеристической функции анализируемого случайного процесса.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения законов распределения случайных процессов содержит индикатор характеристической функции, дополнительный интегратор, перемножитель и генератор экспоненциального напряжения, выход которого подключен к первому входу перемножителя, второй вход которого соединен с выходом сумматора, а выход через дополнительный интегратор подключен к сигнальному входу индикатора характеристической функции, вход запуска которого объединен с входом генератора экспоненциального напряжения и с входом запуска индикатора функции распределения.

На чертеже представлена структур- . ная схема устройства для определения законов распределения случайных процессов.

Устройство для определения законов распределения случайных процессов содержит блок 1 генераторов вспомогательных нормальных случайных процессов, группу перемножителей

2 -2,группу интеграторов 3. -3, решающий блок 4, группу счетчиков

5 -5, группу элементов И б„.-б, группу перемножителей 7 -7, сумматор 8, индикатор 9 плотности распределения, интегратор 10, индикатор 11 функции распределения, счетчик 12 нормирования результатов, генератор 13 импульсов, фильтр 14,, элемент И 15, элемент 1 задержки, перемножитель 17, дополнительный интегратор 18, индикатор 19 характеристической функции, генератор 20 экспоненциального напряжения. При этом выходы блока 1 генераторов

1064284 индикатор 11 функции распределения выполняют роль индикаторов плотности и функции распределения. Характеристическая функция в устройстве получается путем специальных функцио5 нальных преобразований случайного процесса, а именно екр (ч ); мнимая величина; v - произвольный вещественный параметру в дальнейшем усредняется по плотности распреде» ления переменной + „ т.е ° среднее значение функционально преобразованного исследуемого случайного процесса является функцией

9(V)= q,„j9I„(4)exp( группы подключены соответственно к первым входам перемножителей 7 -7 второй группы, а вход счетчика 12 нормирования результатов соединен с вторыми входами перемножителей 2 1-2 первой группы, вхо2 дом блока 1 генераторов вспомогательных нормальных случайных процессов и входом устройства, первые входы перемножителей 7 1-7 второй группы соединены с входами сумматора 8, выход которого подключен к входу индикатора 9 плотности распределения, через интегратор 10 — к входу индикатора 11 функции распре- деления и к первому входу перемножителя 17, выход которого через дополнительный интегратор 18 соединен с входом индикатора 19 характеристической функции, второй вход перемножителя 17 соединен с выходом ге- 35 нератора 20, выход генератора 13 импульсов соецинен с входом фильтра

14 и первым входом элемента И 15, выход которого через элемент 16 за держки соединен с входами запуска 4О индикатора 9 плотности распределения, индикатора 11 функции распределения, индикатора 19 характеристической функции и генератора 20.

Устройство работает следующим . 45 образом.

Из реализации исследуемого процесса и реализации блока 1 генераторов вспомогательных нормальных случайных процессов при помощи первой группы интеграторов 2 -2 и интегра1 М торов.3 -3 формируются сигналы сходства. Решающий блок 4 распределяет реализации исследуемого процесса на подсовокупности, которые регистрируются счетчиками 5 -5

Группа элементов И.б „-б, перемножители 7 -7, фильтр 14 и сумматор 8 служат для вычисления плотности распределения исследуемого процесса в виде смеси распределений. оО

Счетчик 12 нормирования результатов, генератор 13 импульсов, элемент

: И 15 и элемент 16 задержки являются узлами управления устройства. Индикатор 9 плотности распределения,, б5 где Я вЂ” область интегрирования.

, % „((1, Я„(М вЂ” плотность распре" деления и характеристическая функция гауссовских компонент смеси) вероятности этих компонент.

При поступлении. запускающего импульса с ыхода элемента 16 задержки генератор 20 вырабатывает напряже ние exp (vhj которое в перемножителе 17 перемножается с выходным сиги налом д (ц сумматора 8. Выход-, -М ной сигнал перемножителя 17 интегрируется в интеграторе 18, а с его выхода сигнал подается на вход ин- . дикатора 19 характеристической функции, который запускается выходным сигналом элемента 16 задержки.

Конкретное исполнение индикатора характеристической функции, интегра тора, генератора и перемножителя не представляет трудностей. Так, например, в качестве индикаторов могут быть использованы обычные осциллографы, цифропечатающие и перфорирующие устройства, накопители на магнитной ленте. Осциллографические устройства позволяют наблюдать и двумерные характеристические функции. Для более наглядного наблюдения многомерных законов распре еления можно использовать по две и более электроннолучевые трубки.

Использование изобретения позволит определить характеристическую функцию как визуально, так и в аналитической форме. При этом значительно расширяются функциональные возможности устройства. Более того, использование характеристической функции, полученной при помощи устройства, позволяет упростить решение целого ряда теоретических и практических задач статистической радиофизики и радиотехники.

Предлагаемое устройство расширяет функциональные возможности путем автоматического определения

1064284

Составитель Э.Сечина

Техред Ж.Кастелевич

Редактор А.Власенко

Корректор Г.Решетник

Заказ 10533/50

Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дЕлам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 характеристической функции, повышает точность определения характеристик анализируемых процессов, так как нет необходимости дополнительного измерения времени пребывания процесса в заданном интервале, а также и дискретных выборок с высокой точностью.