Устройство для определения характеристик случайного процесса

 

Изобретение относится к области специализированных средств вычислительной техники и может найти применение при определении параметров распределения Накагами для аппроксимации широкого класса односторонних унимодальных распределений, таких как релеевское, райсовское, логнормальное и др. Целью изобретения является повьшение точности определения параметров исследуемого случайного процесса. Дпя достижения цели устройство содержит дополнительно квадратор 20, масштабные блоки 19, 21, элемент 22 задержки , блок 23 сравнения, сумматоры 18, 24, элемент НЕ 28 и элементы И 25, 27 и элемент ИЛИ 26. Устройство по выборочным данным определяет параметры аппроксимирующего двухпараметрического распределения Накагами и уточняет эти параметры в соответствии с вьшеденньн аналитическим выражением , которое используется вместо псифункции в аналитическом выражении. 2 ил. to (Л С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (q1) 4 G 06 F 15/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61 } 1273947 (2! ) 4150922/24-24 (22) 24. 11. 86 (46) 15.05.88. Бюл. 11 18 (72) В. А. Поляков и P. Г. Толпарев (53) 681.3(088.8} (56) Авторское свидетельство СССР ,!! 1273947, кл. G 06 F 15/36, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА (57) Изобретение относится к области специализированных средств вычислительной техники и может найти применение при определении параметров распределения Накагами для аппроксимации широкого класса односторонних унимодальных распределений, таких как

„„SU„„1396149 A 2 релеевское, райсовское, логнормальное и др. Целью изобретения является повышение точности определения параметров исследуемого случайного процесса.

Для достижения цели устройство содержит дополнительно квадратор 20, масштабные блоки 19, 21, элемент 22 задержки, блок 23 сравнения, сумматоры

18, 24, элемент НЕ 28 и элементы И 25, 27 и элемент ИЛИ 26. Устройство по выборочным данным определяет параметры аппроксимирую)цего двухпараметрического распределения Накагами иуточняет эти параметры в соответствии с выведенным аналитическим выражением, которое используется вместо псифункции в аналитическом выражении.

2 ил.

1396149

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может найти применение при определении параметров распределения

Накагами для аппроксимации широкого класса односторонних унимодальных распределений вероятностей.

Целью изобретения является повьгщение точности определения парамет- 1и ров.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства для определения характеристик случайного процесса; на фиг. 2 — зависимость абсолютной ошнб- 15 ки в определении параметра ш от значения этого параметра.

Устройство для определения харак" теристик случайного процесса содер-жит (фиг. 1) квадратор 1, усредни- 20 тель 2, второй элемент И 3, первый делитель 4, первый сумматор 5, второй блок 6 извлечения корня, одновибратор 7, счетчик 8, первый блок

9 извлечения корня, логарифматор 10,, 25 второй масштабный блок 11, второй сумматор 12, блок 13 сравнения, первый масштабнья блок 14, первый элемент И 15, третий масштабный блок 16, второй делитель 17, третий сумматор 18, четвертый масштабный блок

19, дополнительный квадратор 20, пя— тья масштабный блок 21, элемент 22 задержки, дополнительный блок 23 сравнения, четвертый сумматор 24, третий элемент И 25, элемент ИЛИ 26, четвертый элемент И 27 и элемент

HE 28.

Устройство по выборочным данным определяет параметры аппраксимирую- 40 щего днухпараметрического распределения Накагами, имеющего следующий нид:

45 х ехр- — х где m р — параметры распределения (05 m< оо; д «О);

Г(т) — r амма-функция.

Алгоритм определения параметров по ныборочным данным включает следующие процедуры:

1. Ilo выборке из N независймых значений х (i = 1 -М) определяют

"1 оценку параметра G в соответствии с и

g = —,) х.

N (2) и выводят ее из устройства для использования в аппроксимирующем распределении.

2. По этой же выборке определяют среднее геометрическое квадратов выборочных значений

А = П х (3) л

3. Определяют оценку m н соответствии с л ш(4) 4 ° Проверяют условие (s) m > 1,1 ш„= -2,028985 - 10 m +

+ 1,057971 m — 4,057971 10 (6) и уточненное значение m выводят из устройства для использования н аппроксимирующем распределении.

Изложенный алгоритм реализуется в устройстве следующим образом.

Выборка из значений х последоваЬ тельно поступает на входы квадратора ! и одновибратора 7. Возведенные в квадрат значения выборки с выхода квадратора 1 поступают на входы усреднителя 2 и первого масштабного блока 14.

На каждый отсчет выборки одновибратор 7 запускается и выдает на выходе импульс. Эти импульсы поступают на вход счетчика 8, который считает их. Момент, когда счетчик 8 закончит счет N импульсов, соответствует моменту, когда н усреднителе 2, выполI и и в случае его выполнения выводят m из устройства для использования в аппроксимирующем распределении.

5. В случае, если (5) не выполняется, уточняют .значение m путем корректировки в соответствии с аппрокл т симирующим трехчленом вида am + л

+Ъш +с:

3 !39 ненном в виде нерекурсивного фильтра, работающего в режиме усреднения, л будет окончательно сформирована Q в соответствии с (2), а первый масштабный блок 14 закончит определение произведения квадратов всех членов выборки.

В этот момент счетчик 8 выдает импульс, отпирающий по первым входам первый элемент И 15 и второй элемент

И 3. Через указанные элементы И соответственно из усреднителя 2 на вход делимого первого делителя 4 поступит л а из первого масштабного блока 14 произведение поступит на вход первого блока 9 извлечения корня и íà первый вход блока 13 сравнения, на второй вход которого подан нулевой потенциал. В случае равенства произведения нулю блок 13 сравнения выдает г сигнал, запрещающий обработку данной выборки, действие которого сводится к сбросу блоков устройства в исходное состояние.

Одновременно с выхода второго элемента И 3 значение 6 выдается для использования в аппроксимирующем рас" пределении.

Первый блок 9 извлечения корня определяет А в соответствии с (3). Значение А из него поступает на вход делителя первого делителя 4, в котором л определяется величина g, /А. Значение последней поступает в логарифматор л

10, где определяется 1п (Q/À).

Из логарифматора 10 эта величина поступает на входы третьего масштабного блока 16 и второго масштабного блока ll. В последнем определяется

1 4 значение — 1n (6/А), которое поступает в первый сумматор 5 для определе4 л ния суммы 1 + — 1п (й/А). Оттуда эта

3 сумма поступает во второй блок 6 извлечения корня, где определяется

Последняя величина поступает во второй сумматор 12, где определяется сумма 1 +

Эта сумма поступает на вход делимого второго целителя 17.

В третьем масштабном блоке 16 определяется произведение 4 х 1п (Ь/А), которое поступает на вход делимого

6149

55 второго делителя 17. В последнем в соответствии с (4) завершается определ ление m.

С выхода второго делителя 17 знал чение оценки параметра ш поступает на входы квадратора 20, пятого масштабного блока 21, элемента 22 задержки и дополнительного блока 23 сравнения, на второй вход которого подан потенциал, соответствующий коду "1,1". Блок 23 сравнения обеспечивает проверку условия (5) и в случае его выполнения выдает импульс, отпирающий по второму входу четвертый элемент И 27. Этот же импульс, пройдя элемент НЕ 28, становится запирающим и закрывает по второму входу третий элемент И 25. л

Значение m, задержанное элементом

22 задержки на время, необходимое для проверки условия (5), через открытый четвертый элемент И 27 по-. ступает на второй вход элемента

ИЛИ 26 и по выходу последнего выводится из устройства для использования. Одновременно значение m сформированное блоками 18, 19, 20, 21 и

24, будет задержано закрытым третьим элементом И 25.

В случае, если условие (5) не будет выполнено, блок 23 сравнения выдает импульс, запирающий по второму входу четвертый элемент И 27. Этот же импульс, пройдя элемент НЕ 28, отпирает по второму входу третий элел мент И 25. Значение m с выхода элемента 22 задержки иэ-за закрытого четвертого элемента И 27 не сможет попасть на соответствующий выход л устройства. Однако это же m - после возведения в квадрат квадратором 20 и умножения на коэффициент а =

= -2,028985 10 в четвертом масштабном блоке 19 поступит на один из входов третьего сумматора 18, на второй вход которого будет подано значе.— ние bm = 1,057971 шл, полученное .в пятом масштабном блоке 21. Сумма л л

a m + bm с выхода третьего сумматора 18 поступает в четвертый сумматор 24, где после сложения с записанным там коэффициентом с = -4,057971 х

-2 х 10 будет окончательно определена в соответствии с (6) скорректированная оценка m„.

Эта уточненная оценка параметра m через открытый третий элемент И 25 и

1396149

Формула изобретения

1Ю

ФиР 2

Составитель 3. Сечина

Техред М.Дидык Корректор Н. Король

Редактор Л. Лежнина.

Заказ 2496/SO Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Пр<,«з«< лстненна-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4 элемент ИЛИ 26 поступает на выход последнего для использования в аппроксимирующем распределении.

С выходов устройства оценки параметров A и m, определенные по данной выборке и соответствующие конкретному на данный отрезок времени виду распределения, поступают на входы других технических устройств для использования в аппроксимирующем распределении Накагами. Затем процесс повторяется для новых значений вьгборки. устройство для определения характеристик случайного процесса по авт. св. Р 1273947, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повы-.

1пения точности о.пределения параметров, в него дополнительно введены элемент задержки, элемент НЕ, допол— нительный квадратор, четвертый и пя<тый масштабные блоки, элемент ИЛИ, дополнительный блок сравнения, третий и четвертый сумматоры, третий и четвертый элементы И, при этом выход второго делителя подключен к информационному входу дополнительного блока сравнения, входам элемента задержки, пятого масштабного блока и до5 полнительного квадратора, выход которого через четвертый масштабный блок соединен с первым входом третьего сумматора, второй вход которого подключен к выходу пятого масштабного блока, а выход третьего сумматора через четвертый сумматор подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен квыходу четвертого элемента И, первый вход которого соединен с выходом элемента задержки, выход дополнительного блока сравнения соединен с вторым входом четвертого элемента И непосредственно, а через элемент НŠ— с вторым входом третьего элемента И, вход задания величины уровня сравнения дополнительного блока сравнения является дополнительным информационным входом устройства, выход элемента ИЛИ является выходом соответствующего параметра распределения устройства.