Устройство для прогнозирования состояния дискретного канала связи

Со1оз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е (>896769

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (Sl )h4. Кл.

Н 04 В 3/46 (22)Заявлено 06.03.80 (21) 289 1015/18-09 с присоединением заявки №

Гооударстванный комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 07.01 82. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 10,0 1.82 па делам иаобретеиий.и открытий (53) УД 621.395. . 66 4(088. 8) l

1 ° Ю

В. П. Скуратов, Е. Н. Гусаров, М. В. фнтохттий " l (r .. а "(„-,, 1". Х. 1,:::: (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ

ДИСКРЕТНОГО КАНАЛА СВЯЗИ

Изобретение относится к устройствам контроля систем проводной связи и может использоваться для прогнозирования качества дискретного радиоканала в процес се его текущего контроля.

Известно устройство для прогноэиро5 вания состояния дискретного канала связи, содержащее объединенные по первым входам формирователь сигнала текущей оценки и дискриминатор зон значений оценки, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами формирователя временных интервалов, блок памяти, вход которого соединен с выходом кскпиминатора зон значений оценки, и блок индикации 111 .

Одйако известное устройство имеет невысокую точность прогнозирования.

Иелью изобретения является повышение точности прогнозирования.

Для этого в устройство для прогнози20 рования состояния дискретного канала связи, содержащее обьепиненные по первым входам формирователь сигнала текущей оценки и дискриминатор зон значений оценки, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами формирователя временных интервалов, блок памяти, вход которогосоединен с вь1ходом дискриминатора зон значений оценки, и блок индикации, введены последовательно соединенные коммутатор, блок вычисления плотности распределения вероятностей исправного состояния дискретного канала связи, первый блок умножения, блок деления и решаюший блок, последовательно соединенные блок вычисления плотности распределения вероятностей аварийного состояния дискретного каНВВ9 связи и второй блок умножения, блок вычисления вероятностей исправного н аварийного состояния дискретного канала связи и датчик пороговых значений отношений, при этом выход формирователя сигнала текущей оценки соединен с первыми входами блока вычисления вероятностей исправного и аварийного состоя пня дискретного канала связи и коммута»

896769

35 тора, второй вхоц и второй выход которого соецинены соответственно с выходом блока памяти и с первым входом блока вычисления плотности. распределения вероятностей аварийного состояния цискреи ного канала связи, второй вхоц которого соединен со входом блока памяти и со вторым входом блока вычисления плотности распрецеления вероятностей исправного состояния дискретного канала связи, 10 выход формирователя временных интервалов соединен со вторым входом блока вычисления вероятностей исправного и г аварийного состояний дискретного канала связи, первый и второй выхоцы кото- 15 рого соединены соответственно со вторым входом первого блока умножения и со вторым входом второго блока умножения, выход которого соединен со вторым входом целения, а выход датчика пороговых 20 значений отношений соединен со вторым вхоцом решающего блока, выхоц которого соединен со входом блока инцикации.

На чертеже представлено прецлагаемое устройство, структурная электричес- 25 кая схема.

Устройство для прогнозирования состояния дискретного канала связи соцержит формирователь 1 сигнала текущей оценки, цискриминатор 2 зон значений оценки, формирователь 3 временных интервалов, блок 4 памяти, блок 5 вычисления плотности распределения вероятностей исправного состояния дискретного канала связи, блок 6 вычисления плот ности распределения вероятностей аварийнor о состояния дискретного канала связи, коммутатор 7, блок 8 вычисления вероятностей исправного и аварийного состояния дискретного канала связи, пер- 40 вый блок 9 умножения, второй блок 10 умножения, блок 11 целения, решающий блок 12, цатчик 13 пороговых значений отношений, блок 14 индикации.

В основу построения предлагаемого

45 устройства положены вероятностные методы распознавания, где функционирование систем распознавания связано с накоп лением и анализом априорной информации.

Устройсп о реализует алгоритм распознавания прогнозируемых оценок 2. +

50 канала связи, основанный на примененйи критерия Байеса. Обьектом распознавания цля предлагаемого устройства является состояние канала, прогнозируемое на

f +1 интервал наблюдения. Совокупность состояний дискретного канала поцразцелене на два класса Н и А, соответствующие оценкам Норма и "Авария, соответственно исправного и аварийного состояния канала связи.

В качестве признака, характеризующего прогнозируемую оценку ц ° канала, + используется текущее значение коэффициента ошибок К„на a -том интервале измерения. Описанием класса "Н состояний 1 цискретного канала является-Н(Н„.)

-функция условной плотности распределения вероятностей значений K предшествовавших оценкам Н . Описание класса А является функция 1АК„, построенная по значениям К„., предшесз вовавшим оце ке А4 +4

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Сигнал "Ошибка" поступает на входы формирователя 1 сигнала текущей оценки и дискриминатора 2 зон значений оценки; формирователь 1 просчитывает ошибки в течение интервала измерения (Г), задаваемого формирователем 3 временных интервалов, классифицирует состояние канала связи, вырабатывая текущую оценку качества канала за истекший g -ый интервал измерения в двоичной системе оценок (Норма, "Авария ). Дискриминатор 2 зон значений оценки разделяет весь циапазон фиксируемых значений коэффициента ошибок К - íà vl зон (и>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 цискрегного канала связи и блока 6 вычисления плотности распределения вероятностей аварийного состояния дискретного канала связи.

Коммутатор 7 обеспечивает выдачу информации, записанной в блок 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 ooнове подсчета по зонам и общего числа К производится построение функций f (K< ) и jp(KÄ ) условной плот ноети распределения значений К, используемых в качестве признака исправных (оценка Н„„) и аварийных (оценка А ° )

4+ 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 вхоцы блоков 9 и 10

89 умножения соответственно выдаются численные значения (К.о ) и f (К„о ) веH 1 роятностей принадлежности измеренного значения K„- к признакам исправного и о аварийного состояния дискретных каналов связи

На первые входы блоков 9 и 10 умножения с блока 8 выдаются сигналы, соответствующие численному значению безусловной вероятности P (Н) появления оценок Норма (на блок 9 умножении) и безусловной вероятности P (A) появления оценок Авария (на блок 10 умножения). В блоке 8 значения P(H) и

: P(A) вычисляются путем просчета сигналов Норма и Авария», поступающих от формирователя 1 сигнала текущей оценки и деления полученных сумм на общее число интервалов измерения.

В блоке 9 умножения производится операция арифметического умножения

Р(Н)- % (К ), в блоке 10 умножения— н о операция умножения P(A) %A(K ). Полученные произведения поступают на входы блока 11 деления, который производит операцию арифметического деления р() Ь (0)

Ин)- 1„(к ) -ешаюший блок 12 обеспечивает принятие решения о качестве прогнозируемого канала по критерию Байеса, решающее правило можно записать слеауюшим образом: р(Н) f (. )

Р(А) 1д, > ) н гае CA и С Н вЂ” цены ошибок в определении аварийного и исправного дискретного канала вязи.

Значение — задается в датчике 13

А

CH пороговых значений отношений с учетом требуемой точности контроля и надежности связи.

По сигналам с блока 11 деления и датчика 13 пороговых значений отношений решающий блок 13 реализует следующее решающее правило:

Р(й) „(I< ;)

p(g) „(к„) С прогнозируется на (1+1) интервал наблюдения оценка Н орма", ®„(к „- ), в случае Н " (РЫ д(к„) н прогнозируется оценка Авария". акицем бл

Оценка, выработанная в решакиц блоке 12, выдается для отображения в блок 14 ин аикации.

6769 4

Достоинством предлагаемого устройства, реализующего способ принятия решения по критерию Байеса на основе аиа. лиза большого числа единичных выборок и сигналов, является повышение точности контроля за счет повышения достоверности прогноза его состояния.

В связи с этим использование предла гаемого устройства на реальных радио1ю линиях позволит повысить надежность и . достоверность связи за счет уменьшения числа ложных бракований рааиочастот и сокрашения времени работы по аварийному каналу.

Формула изобретения

Устройство аля прогнозирования сос26 тояния дискретного канала связи, содержащее объединенные по первым входам формирователь сигнала текущей оценки и дискриминатор эон значений оценки, вторые входы которых соединены соответ

2 ственно с первым и вторым выходами формирователя временных интервалов, блок памяти, вход которого соединен с выходом дискриминатора зон значений оценки, и блок индикации, о т л и ч а36 ю ш е е с я тем что, с целью повыше I ния точности прогнозирования, введены последовательно соединенные коммутатор, блок вычисления плотности распределения вероятностей исправного состояния дискретного канала связи, первый блок умИ ножения, блок деления и решаюшйй блок, последовательно соединенные блок вычисления плотности распределения вероятностей аварийного состояния дискретного канала связи и второй блок умножеi0 ния, блок вычисления вероятностей исппчвного н аварийного состояния дискрет

l ного канала связи и датчик пороговых значений отношений, при этом выход формирователя сигнала текущей оценки

45 соединен с первыми входами блока вьгчисления 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 вхоаом блока вычисления плотности распределения вероятностей аварийного состояния дискретного канала связи, второй вход которого соединен со входом блока памяти и со вторым вхоаом 6по а вычисления плотности распреаеления вероятностей исправного состояния дискретного канала связи, выход формиро769

Составитель Г. Челей

Редактор А. Власенко Техред А. Еа . Бабннец

Корректор А. Йзятко

Заказ 11726/45 Тираж 684- Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303S, Москва, Ж-35, Раушская наб., р. 4/5

4 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 7 89 вателя временных интервалов соединен со вторым входом блока вычисления вероятностей исправного и аварийного состояний дискретного канала связи, первый и второй выходы которого соединены со-, ответственно со.. вторым входом первого блока умножения и со вторым входом второго блока умножения, выход которого соединен со вторым входом блока деления, а выход датчика пороговых зна, чений отношений соединен со вторым входом решающего блока, выход которого соединен со входом блока индикации.

3 Источники информации принятые во внимание при експертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Pk 490270, кл. Н 04 L 11/88, 3й опублик. 1974.