Патент ссср 393751
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз соеетскиж
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 12Х11.1 971 (№ 1682258/18-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 10Х11!.1973. Бюллетень № 33
Дата опубликования описания 10.XI1.1973
М. Кл. б 06g 7/52
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
УДК 681.3:519.2 (088.8) Автор изобретения
В. А. Лернер
Зая,витель
МНОГОКАНАЛЬНЫЙ СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР
Изобретение относится к вычислительной технике. Устройство может быть использовано при статистических измерениях, в частности при акустических исследованиях.
Для оценок дифференциального закона распределения вероятностей случайных процессов применяют аналоговые и дискретные статистические анализаторы.
Известные многоканальные статистические анализаторы измеряют время пребывания исследуемого процесса в пределах некоторого интервала значений (дифференциального кори дора) и вычисляют функцию плотности вероятности по формуле
W(x) = где т,— суммар1ное время пребывания исследуемого процесса в пределах интервала;
Т вЂ” общее время измерения;
Лх — ширина дифференциального коридора.
В из вестных анализаторах исследуемый процесс X(t) через усилитель посту пает на входы верхнего и нижнего амплитудных селекторов с установленными уро|внями анализа, задаваемыми блоком установки уровней анализа. На выходах формирующих схем появляются .импульсы стандартной амплитуды. Эти импульсы поступают на вычитающую схему, напряжение на выходе которой пропорционально времени пребывания исследуемого процесса 8 пределах интервала (ihx, (/+1)Лх).
Интепратор находит общее время лребывания исследуемого процесса в пределах соответствующего дифференциального коридора за время наблюдения Т. Измеряемая функ-!
1п ция W(x) регистрируется на индикаторе (регистраторе). Основной недостаток существующих аналоговых статистических анализаторов состоит в том, что задание ширины дифференц иального коридора Лх с помощью блока уста15 новки уровней анализа требует априорного знания вида закона распределения, функцией от которого является величина Лх. Решить эту задачу при практических измерениях в большинстве случаев невозможно. Следствием
20 неоптимального выбора величины Лх в существующих аналоговых статистических анализаторах является большая погрешность оценки функции плотности распределения W(x).
Цель изобретения — минимизация результирующей погрешности оценки плотности веЛ роятности W(x) путем создания адаптивной схемы выбора числа уровней квантования по энтропийному критерию.
30 Предлагаемый анализатор содержит в каж393751 дом канале логарифмический усилитель, соединенный с блоком умножения и с выходами блока анализа; выход блока умножения подключен к соответствующему входу первого сумматора, выход которого через инвертор и второй сумматор подключен к масштабному блоку умножения и ко входу усилителя входного сигнала, выход которого подключен через дополнительно введенные ивадрато р, интегратор, логарифмический усилитель и инвертор к соответствующим входам второго сумматора и масштабного блошка умножения, соединенного со»; соот ветствующие выходы блоков ана,тиза каждого канала подключены к блоку индикации.
В данном устройстве результирующую погрешность оценки плотности вероятности сводят к минимуму путем управления коэффициентом усиления входного усилителя напряжением, пропорциональным логарифму энтропийного коэффициента исследуемого процесса.
Блок-схема устройства представлена на чертеже.
Исследуемый случайный процесс подается на вход усилителя 1, коэффициент усиления которого зависит от напряжения в цепи отрицательной обратной связи. С усилителя сигнал поступает IHB THIIIQBbIB блоки анализа m — K2налов статистического анализатора, состоящие из амплитудных селекторов 2 и 8, формирующих схем 4 и 5, вычитающих,схем б и интеграторов 7. Напряжения с интеграторов
7, пропорциональные —, поступают для выт числения энтропийного коэффициента на логарифмические усилители 8 и блоки умножения 9. На выходах блоков умножения появляются напряжения, пропорциональные т;1дт,. Зти напряжения, поступают на сумматор 10, на выходе которого получается наl>l пряжение, пропорциональное величине g > lg,.
Выходное напряжение сумматора поступает на инвертор 11 с масштабным коэффициентом
ЦТ. Параллельно с выхода усилителя 1 сигнал поступает на вычислитель дисперсии, состоящий из квадратора 12, интегратора 18, логарифмического усилителя 14 и ин вертора
15 с коэффициентом усиления О,о. Выходное
4 напряжение инвертора 15 поступает на сумматор 1б и блок умножения с масштабированием 17. На второй вход блока 17 поступает выходное напряжение с сумматора 1б. Выходное
5 напряжение с блока 17, про порциональное, т,,-;
1g У ), подается на,вход сумматора 1б.
Напряжение, пропорциональное логарифму энтропииного коэффициента, подается со второго выхода сумматора B цепь отрицательной обратнои связи входного усилителя 1, что позволяет осуществить адаптивныи выбор оптимального числа уровней квантования по критерию максимума энтропийного коэффициента и отказаться от блока установки уровней анализа.
Результаты анализа фиксируются на индикаторе 18. го
Предмет изобретения
Многоканальный статистический анализатор, содержащий блок индикации и в каждом канале блок анализа, вход которого соединен
25 с первым выходом усилителя входного сигнала, первый вход которого соединен со входом устройства, отличающийся тем, что, с целью минимизации погрешности оценки функции плотности вероятности, он содержит в каждом
ЗО канале логарифмический усилитель, соединенный с первым входом блока умножения, второй вход которого соединен с первым выходом блока анализа, второй выход которого соединен со входом логарифмического усилителя
З5 своего канала, выход блока умножения каждого канала подключен к соответствующему входу первого сумматора, выход которого через инвертс р и второй сумматор подключен к первому входу. масштабного блока умножения
4о и ко второму входу усилителя входного сигнала, второй выход которого через дополнительно введенные квадратор, интегратор, ло,гарифмический усилитель и инвертор подключен ко вторым входам второго сумматора и
45 масштабного блока умножения, выход которого соединен с третьим входом второго сумматора, третий выход блока анализа каждого канала соединен с соответствующим входом блока индикации.
393751
Составитель Э. Сечина
Редактор Б. Федотов Техред Т. Курилко Корректоры: Е. Давыдкина и Л. Корогод
Заказ 3214/15 Изд, Мю 873 Тираж 647 Подпианое
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СС СР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
