автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.05, диссертация на тему:Разработка и исследование методов и средств измерения изменяющихся параметров нестационарных помех

? Г о од г 1\ Ш 1397

На правах рукописи

Дементьев Сергей Иванович

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗМЕНЯЮЩИХСЯ ПАРАМЕТРОВ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ПОМЕХ

Специальность 05.11.05- приборы и методы измерения электрических и магнитных величин

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ульяновск-199 7

Работа выполнена на кафедре " Системы автоматизированного проектирования" Ульяновского государственного технического университета

Научный руководитель : заслуженный деятель науки и техники РФ,

д.т.н., профессор Васильев К. К.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Самохвалов М.К.

кандидат технических наук, доцент Широков А. А.

Ведущее предприятие: НПП "Полет", г.Н.Новгород

Защита состоится 9 апреля 1997 г. в 1500 час. на заседании диссертационного Совета Д 064. 21. 01 в Ульяновском государственном техническом университете по адресу: 432027, г: Ульяновск, ул. Северный Венец, 32.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ульяновского государственного технического университе та.

Автореферат разослан

1997 г.

Ученый секретарь —..

диссертационного Совета ;

д.т.н., профессор / /./' Соснин П.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Во многих случаях характеристики случайных процессов (СП) в радиосвязи, радиолокации, гидролокации, геологии, медицине и других областях подвержены динамическим изменениям. В связи с этим большое внимание уделяется разработке методов измерения характеристик нестационарных случайных процессов (НСП). Важной характеристикой, широко используемой в приложениях для анализа свойств НСП, являются квантили распределений помех. Квантили используются для построения законов распределений СП, формирования, опенок параметров сигналов, при построении алгоритмов частотной адаптации и решении ряда других задач. Особую роль играет измерение изменяющихся квантилей для оценки и построения прогноза высокоширотных КВ каналов связи. В настоящее время существует развитый аппарат статистического анализа характеристик НСП, широко представленный в работах отечественных и зарубежных ученых. Однако во многих случаях необходимо проводить измерение изменяющихся квантилей НСП в реальном времени, что не всегда позволяют существующие методы. Таким образом, возникает актуальная задача разработки и исследования рекуррентных методов измерения изменяющихся квантилей нестационарных помех.

Цель и задачи работы. Целью работы является разработка и исследование рекуррентных методов измерения изменяющихся квантилей и других параметров НСП, и создание на их основе измерительных систем и устройств, позволяющих проводить измерение динамических параметров НСП в реальном времени.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

- разработка рекуррентных алгоритмов измерения изменяющихся параметров НСП;

- синтез оптимальных алгоритмов измерения изменяющихся параметров НСП, в частности- измерения изменяющихся квантилей;

- разработка сравнительно простых при технической реализации квазиолтималь-ных алгоритмов;

- сравнительный анализ оптимальных и квазиоптимальных алгоритмов;

- разработка измерительной аппаратуры.

Методы исследовании. Для решения поставленной задачи в работе использовались методы теории вероятностей, теории случайных процессов, математической статистики и теории оптимальной нелинейной фильтрации, а также методы математического программирования.

Научная новизна. В диссертационной работе получены следующие научные результаты:

-установлено, что предложенная двухэтапная процедура измерения позволяет с высокой точностью проводить в реальном времени измерение изменяющихся квантилей нестационарных помех с разнообразными вероятностными свойствами;

-для нормировки медленно изменяющихся модулирующих процессов в рамках предложенной двухэтапной процедуры показана возможность применения фильтра Калмана, проведены его исследования и оптимизация;

-установлено, что модифицированные нелинейные алгоритмы обеспечивают значительное повышение точности по отношению к известным методам рекуррентного оценивания и обладают высокой устойчивостью в широком диапазоне начальных рассогласований;

-для медленно изменяющихся процессов предложены алгоритмы прямого измерения изменяющихся квантилей на основе блочного группирования наблюдений; применение предложенных алгоритмов дает возможность измерения квантилей помех, изменяющихся как по параметру масштаба, так и по виду закона распределения;

-впервые предложено использование стохастической аппроксимации для измерения квантилей распределений помех; проведены исследования и найдены оптимальные значения параметров процедуры;

- установлена связь измерений квантилей распределений помех систем передачи дискретной информации с прогнозируемыми характеристиками их качества.

Практическая цешюсть работы. Проведенные исследования предоставляют разработчикам измерительных систем:

-конкретные рекомендации по выбору оптимальных значений интервалов локального усреднения при решении задачи нормирования НСП и оптимальных значений параметров процедуры стохастической аппроксимации для измерения квантилей;

-алгоритмы непосредственного измерения квантилей, позволяющие оценивать динамику изменения квантилей медленно изменяющихся НСП;

-сравнительно простые процедуры автоматического выбора канала связи, отличающиеся высокой вероятностью правильного решения при выборе оптимального канала в условиях нестационарных негауссовских помех;

-конкретные варианты построения измерительно-вычислительных комплексов для исследования НСП, два из которых реализованы в промышленных образцах.

Внедрение результатов работы. Результаты диссертационной работы нашли применение в хоздоговорных работах Ульяновского государственного технического университета, выполненных по правительственным заказам для НПП "Полет" (Н.Новгород) "Разработка и исследование методов автовыбора оптимального канала связи" (1984 г.), "Исследование и разработка принципов построения динамических анализаторов системы ВЧ связи"(1989 г.), " Разработка методов и алгоритмов адаптации динамических систем связи" (1990 г.). Кроме того, научные результаты диссертации использованы в учебных курсах " Устройства приема и обработки сигналов", " Проектирование РТС ", " Основы автоматического управления".

Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы прошли апробацию на Всесоюзных научно-технических конференциях "Идентификация, измерение и имитация случайных сигналов" (Новосибирск, 1991), "Радиоизмерения-91" (методы повышения точности) (Севастополь, 1991), "Применение сверхширокополосных сигналов в радиоэлектронике и геофизике" (Красноярск, 1991), на Международном симпозиуме "Вероятностные модели и обработка случайных сигналов и полей" (Харьков, 1992), на 12-ом научно-техническом семинаре "Статистический синтез и анализ информационных систем" (Москва-Черкассы, 1992), на 5-ой Российской научно-технической конференции "Оптические, радиоволновые, тепловые методы и средства контроля качества материалов, изделий и окружающей среды"(Ульяновск, 1993), 48-й и 49-ой научно-технических конференциях, посвященных Дню Радио (С.Петербург, НТОРЭС им. А.С.Попова, 1993, 1994). Кроме того, результаты работы докладывались на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава УлПИ (УлГТУ).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 печатных и 3 рукописные работы.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, приложений и списка использованных источников. Общий объем диссертации - 149 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении содержится обоснование актуальности и практической значимости рассматриваемой задачи измерения изменяющихся квантилей нестационарных помех. Сформулированы цели и задачи исследования, приведена краткая аннотация работы.

В первом разделе анализируются известные методы измерения параметров НСП. В настоящее время существует широкий класс методов измерения вероятностных характеристик НСП, отличающихся различными подходами к решению задачи. Большинство известных методов измерения ^текущих (изменяющихся во времени) параметров эффективно функционируют только в случае одновременного доступа к нескольким реализациям и не обеспечивают формирования оценок динамических параметров НСП в реальном времени. Недостаточно развиты алгоритмы оценивания изменяющихся во времени параметров нестационарных кеэрг одических случайных процессов, в частности отсутствуют методы измерения изменяющихся квантилей распределений нестационарных помех.

Во втором разделе проводится синтез алгоритмов измерения изменяющихся квантилей нестационарных помех. Предлагается двухэтапная процедура измерения изменяющихся квантилей (рис.1), которая предусматривает предварительное нормирование и последующее измерение квантили по однородной выборке. Проводится исследование и оптимизация 1-го и 2-го этапов измерения а также анализируются погрешности измерения квантилей в целом.

Рассмотрим случай нестационарных негауссовских помех, которые могут быть представлены с помощью мультипликативной модели

г,=|«р1|мС|. ¡=1,2,--.,к, 0)

где ^ и С, - независимые случайные величины, причем ЧЛ - марковская последовательность случайных величин (СВ); С» - последовательность независимых, в

Рис.1

общем случае негауссовских СВ с =0 ; = 1. Представим

последовательность ЧА I = 1,2,..., т, авторегрессионным уравнением первого порядка : 'К = гЧ'+- ([ - г)ц + , где г - коэффициент корреляции двух соседних значений процесса ц - среднее значение последовательности Ч', ; ¡у , 1=1, 2, ..., к -независимые гауссовские СВ с нулевым средним и дисперсией V, -(1

V.,/- дисперсия мультипликативной компоненты Ч^. Задача заключается в измерении изменяющейся квантили 5Ч1,1 = 1, 2, ..., к порядка 9 последовательности СВ 2 ¡ .На первом этапе с помошыо метода инвариантного погружения строятся рекуррентные нелинейные оценки мультипликативной компоненты Затем производится

~ /|~ I03

нормирование наблюдений ^ = ^ / Ч1, и оценивание квантили на основе

порядковых статистик. Значение последовательности оценок изменяющейся квантили для каждого момента дискретного времени ¡=1, 2, ..., к, получим перемножением оценок квантили и мультипликативной компоненты:

5ф -5, 4^1 .Таким образом, измерение квантили, исключая тривиальные операции

нормирования наблюдений и восстановления переменной квантили Б,,! , сводится к двум задачам:

-оценивание мультипликативной компоненты Ч^ модели (1); » -измерение квантили по нормированной выборке наблюдений 2л.

Для решения первой задачи, наряду с нелинейными оценками, построенными с помощью метода инвариантного погружения и требующими сложных, труднореализуемых алгоритмов, могут быть использованы линейные алгоритмы калмановской фильтрации, основанные на локальном усреднении наблюдений. Кроме того, возможно применение квазилинейных алгоритмов, построенных на основе обычного варианта метода инвариантного погружения. Измерение квантили

по нормированным наблюдениям = ^^^ на втором этапе анализа может быть

проведено двумя способами: на основе порядковых статистик и с использованием стохастической аппроксимации.

При медленно изменяющемся мультипликативном процессе (МП) Ч"ь в предположении, что на интервале, протяженностью ш отсчетов, Ч^ приближенно постоянна, возможно решение задачи измерения в рамках линейной модели наблюдений. Разбивая последовательность наблюдений на равные интервалы,

включающие т шагов, на каждом интервале будем проводить локальное усреднение I л

наблюдений: ^ = — , где I - 1,2,...,ш, - номер отсчета внутри интервала

локального усреднения; \ - номер интервала; \ - 1, 2, ..., N. - номер отсчета. Присваивая полученное значение Ъ.у середине интервала, можно аппроксимировать

последовательность Ч^ линейно интерполированными оценками ZJ, j= 1,2,..., I. В

этом случае наблюдения соответствуют аддитивной модели: = + е,, где с: -

нормальная случайная величина, и задача измерения может быть приближенно решена с использованием методов линейного оценивания. Статистическое моделирование алгоритмов Калмана для локально-усредненных наблюдений, проведенное для широкого набора параметров ц, г, т, показало, что время вхождения в режим слежения, а также значение установившейся дисперсии ошибки фильтрации существенно зависят от размера блока т (рис. 2, рис. 3), и для каяодого значения г существует оптимальное в смысле минимума среднеквадратической ошибки измерения значение ш (рис.4, рис.5). При увеличении коэффициента корреляции г оптимальное значение т монотонно возрастает: (тор1|г=0№ =10;

тар1и„5 =12; тор,и„9=16; тор,!г=0.99,?=25). Значение установившейся дисперсии

ошибки фильтрации для оптимального интервала локального усреднения при этом уменьшается. Проведенное моделирование обосновывает возможности применения линейной фильтрации для решения поставленной задачи оценивания мультипликативной компоненты {Ч';}.

Рис. 2 Рис. 3

09 О 8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 О

Вместе с тем, из полученных результатов следует, что сравнительно низкая относительная погрешность -(меньше 5%), достигается лишь для сильнокоррелированных процессов с т=0.999-0.9999. Кроме того, предлагаемая процедура линейного сглаживания локально-усредненых наблюдений Ъ, характеризуется длительным переходным процессом. Например, установление оценок для процессов 4*1,5=1, 2, ...,к с г=0.999 происходит через 3000-5000 отсчетов.

Для решения задачи нелинейного оценивания '1'| использованы известные рекуррентные алгоритмы, синтезированные на основе обычного и модифицированного метода инвариантного погружения (ИП). Статистическое моделирование известных квазилинейных алгоритмов, синтезированных на основе обычного метода ИП, показывает, что для случая незначительных начальных рассогласований и малых апостериорных ошибок известные процедуры функционируют устойчиво и в установившемся режиме обеспечивают приемлемое для практики качество. Однако в распространенном на практике случае больших начальных рассогласований наблюдается либо затягивание переходного процесса, либо срыв слежения. Это не позволяет рекомендовать квазилинейные алгоритмы для широкого круга прикладных задач.

Для детального исследования качества модифицированных нелинейных алгоритмов в различных режимах проводилось моделирование переходного процесса и установившегося режима. Проведенное моделирование показало, что при объеме эксперимента в 104 реализаций в широком диапазоне начальных рассогласований ((Ч' - 'РЭ! >0.2) срывов слежения не наблюдается, алгоритмы характеризуются быстрым вхождением в режим слежения (15-20 отсчетов), причем время переходного процесса слабо зависит от коэффициента корреляции процесса {Ч',}к и его дисперсии. В установившемся режиме алгоритмы отличаются малой относительной

10 20 30 40

Рис.4

\

\

\

\\ г = 0.9995 г = 0.9999

\ N

\ \

\ ^ N

---

10 3) 30 -» 50

Рис. 5

о

погрешностью ш /сг^ <

формируемых оценок Ч^.

Высокая точность и устойчивость функционирования модифицированных алгоритмов позволяют использовать этот подход в качестве основного на первом этапе двухэтапной процедуры оценивания квантилей.

Измерение квантили по нормированной выборке на втором этапе на основе порядковых статистик обеспечивает приемлемую для практики погрешностьОз/д <0.04 при Т\Г> 103) оценивания, причем асимптотическая ошибка

измерения стремится к нулю. Закон распределения помехи незначительно влияет на точность измерения квантили (разброс дисперсии ошибки оценивания для нормального распределения, равномерного, и распределения Коши не превышает 0.5% при N > 103 ). Процедура вычислений при этом основана на стандартных операциях сортировки элементов выборки, что делает удобным реализацию алгоритма программным путем на базе современных вычислительных средств. Вместе с тем, алгоритм вычисления порядковых статистик характеризуется слабой сходимостью в начальной области, а для высоких порядков квантили и больших объемах выборки требует большого объема памяти.

Наиболее простым техническим решением задачи определения квантили является применение процедуры стохастической аппроксимации. При использовании найденных оптимальных значений параметров процедуры алгоритм обеспечивает достаточно высокую сходимость в начальной области. При больших объемах выборки алгоритм незначительно уступает процедуре, основанной на порядковых статистиках. Реализация алгоритма Роббинса-Монро не требует большого объема памяти и включает лишь ряд элементарных операций с бинарными наблюдениями. Вместе с тем, качество процедуры существенно зависит от закона распределения помехи, что не всегда приемлемо в приложениях.

Погрешность измерений двухэтапной процедуры в целом определяется двумя составляющими: погрешностью оценивания мультипликативной компоненты «ч, = Ч'. - Ч', и погрешностью е^ определения квантили на втором этапе по

однородной выборке {Ъх, ¡=1,к}. Установлено, что нормированная дисперсия результирующей ошибки может быть приближенно записана в виде

мультипликативной компоненты. Анализ показал, что синтезированная двухэтапная

ре, ч(1-ч)

4

, где - дисперсия ошибки нелинейного оценивания

процедура позволяет с высокой эффективностью проводить измерение изменяющихся квантилей. Основным вариантом двухэтапного алгоритма является использование на первом этапе модифицированных алгоритмов нелинейного рекуррентного оцешпзания, а на втором - адаптивных алгоритмов стохастической аппроксимации. Такая последовательность позволяет с высокой точностью оценивать изменяющиеся квантили для широкого класса нестационарных негауссовских помех.

В установившемся режиме предложенная последовательность алгоритмов характеризуется 3%-4% относительной погрешностью, причем разброс показателей качества двухэтапного измерения для различных негауссовских распределений (Коши, Лапласа, равномерного) не превышает 0.1%. Отмеченные высокое быстродействие и возможности измерения квантилей нестационарных негауссовских помех имеют важное прикладное значение. В случае медленных изменений параметров помех можно рекомендовать несколько уступающий по качеству, но отличающийся простотой технической реализации вариант двухзтапной процедуры, включающий на первом этапе алгоритм калмановской фильтрации для нормирования наблюдений, а на втором - процедуру стохастической аппроксимации Роббинса-Монро. Этот вариант характеризуется большим временем вхождения в режим слежения и большой чувствительностью к виду закона распределения помех.

В случае ограниченного класса помех с медленными изменениями интенсивности (г = 0.999-0.9999), при использовании полученных оптимальных значений интервала локального усреднения в установившемся режиме двухэтапное измерение на основе линейных алгоритмов и стохастической аппроксимации характеризуется 8-10% относительной погрешностью при существенном снижении требований к вычислительным ресурсам.

Для наиболее общего, и сложного случая - изменения помех в процессе наблюдений не только по параметру масштаба, но и по виду закона распределения можно рекомендовать метод прямой фильтрации квантилей при блочном группировании наблюдений с использованием оптимальных параметров блока.

В третьем разделе показана реализуемость разработанных алгоритмов и раскрыты инженерные аспекты их применения. На основе экспериментов в условиях реальных радиопомех подтверждаются работоспособность полученных методов и возможности их практического использования.

Рассматривается программно-техническая организация разработанного ИВК для исследования радиопомех, построенного на основе профессионального

радиоприемника и ПЭВМ. Комплекс предназначен для автоматического измеренго параметров помех в диапазоне 2 - 60 мГц и записи измеренных параметров нг магнитные носители. В состав комплекса входят радиоприемник Р-160П-02, ПЭВМ "Электроника85", микроконтроллер (МК) для сопряжения радиоприемника Р-160П-02 и измерителя амплитуды с ПЭВМ(рис.6 ).

Выход приемника по 3-й промежуточной частоте подключен ко входу измерителя уровня помех. С выхода измерителя 16-ти разрядный код поступает на МК . МК предназначен для управления режимами приемника в дистанционном

Рис.б

режиме, предварительной обработай поступающей информации и передачи результатов обработки в ПЭВМ через последовательный интерфейс "Стык 2" (RS-232). С выхода микроконтроллера на вход управления радиоприемника поступают также код номера частоты и сигналы управления режимами приемника: номер полосы пропускания, ослабление, тип АРУ.

ИВК позволяет анализировать в диапазоне 2- 60 мГц до 580 ООО частот в одном цикле с любым шагом, кратным 100 Гц,. Программно устанавливаемые полосы пропускания по 3-й промежуточной частоте при этом составляют 300 Гц, 1200 Гц, 20 кГц, по 2 - й промежуточной частоте - 5 кГц, 15 кГц, 40 кГц. Время усреднения мгновенных значений амплитуды помех, устанавливаемое программно (размер интервала локального усреднения) составляет от 1 сек. до 127 сек. Линейность амплитудной характеристики сквозного тракта усиления ИВК составляет 100 дб. В разработанном ИВК не накладывается аппаратных ограничений на применяемые процедуры анализа помех и допускается развитие программного обеспечения.

Натурные эксперименты с целью проверки работоспособности комплекса и

апробации разработанных алгоритмов проводились в г. Ульяновске и радиополигоне г. Н. Новгорода. Для полученных данных были произведены оценки корреляционных связей между уровнями помех как в соседние моменты времени, так и между соседними частотными каналам!!. В предположении, что изменения уровней помех описываются авторегрессионными уравнениями, проводились вычисления коэффициентов авторегрессии для полученных экспериментальных данных при группировании соседних значений ^ в последовательные блоки, протяженностью М отсчетов. Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод о слабой коррелированное!» соседних отсчетов (г=0.4, ..., 0.5) и значительном разбросе коэффициента корреляции г от блока к блоку; с увеличением интервала усреднения (I >20 сек.) изменения интенсивности носят сильнокоррелированный характер

(г=0.8.....0.9). Это объясняется тем, что при I > 20 сек. происходит сглаживание

быстрых флуктуации; усредненные изменения интенсивности носят достаточно плавный характер, и в них проявляется систематическая составляющая. Для исследования динамических свойств систематической составляющей изменения интенсивности проводилось нелинейное оценивание экспериментальной последовательности, а также двухэтапное измерение изменяющихся квантилей.

Результаты экспериментов по исследованию радиопомех на средних широтах показывают, что помехи имеют сложный, нестационарный характер. Это подтверждает необходимость дальнейшего углубленного исследования радиопомех с использованием разработанного ИВК на основе предложенных методик измерений.

Используемые в настоящее время методы частотной адаптации, основанные на энергетических критериях, приводят к грубым ошибкам в условиях нестационарных негауссовских помех. Проведенная оценка изменения вероятности ошибки при поэлементном приеме показала, что для негауссовских помех в отдельных случаях вероятность ошибки может изменяться более чем на 2 порядка при постоянной мощности помех, что не учитывается в известных методах адаптации. Предложенные методы, основанные па измерении и прогнозе изменяющихся квантилей, обеспечивают высокую эффективность адаптации для широкого комплекса нестационарных негауссовских помех. При этом предложенные алгоритмы измерения квантилей обеспечивают достаточное для высокого разрешения (различения) каналов качество оценок квантилей.

В четвертой главе проводится оценка возможностей применения мультипроцессора для измерения квантилей помех в широкополосных информационно-измерительных системах с параллельно-последовательной

обработкой информации, разработка его архитектуры и способов организации управления и обмена информацией.

Организующим элементом мультипроцессора является двухмашинный вычислительный модуль (ВМ), состоящий из двух процессоров. Один из процессоров используется для организации связи с внешним устройством и решения информационных задач. К магистрали параллельного интерфейса второго процессора через устройство прямого доступа к памяти подключены 8 строк, включающих в себя но 8 локальных вычислительных модулей и устройство управления строкой. Объединенные в мультипроцессоре головной ВМ и 64 локальных ВМ образуют матрицу, каждый элемент которой имеет информационную связь с головным ВМ и друг с другом. В зависимости от требуемой производительности можно варьировать числом строк и числом локальных ВМ в строках.

Дальнейшая конкретизация созданной базовой модели мультипроцессора приводит к параллельной вычислительной системе измерения квантилей нестационарных помех, отвечающей требованиям, предъявляемым к вычислительным средствам современных ИВК.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе решена задача разработки и исследования алгоритмов и устройств для измерения изменяющихся квантилей нестационарных помех.

Основ11ые результаты работы можно сформулировать следующим образом.

1.Аналитический обзор литературы показал, что в настоящее время мало исследована актуальная задача измерения изменяющихся квантилей нестационарных помех. Большинство известных методов основаны на усреднении наблюдений и при отсутствии одновременного доступа к нескольким реализациям не позволяют оценить изменения параметров НСП в реальном времени.

2.Исследование эффективности разработанной двухэтапной процедуры измерения квантилей позволило установить, что предложенная процедура обеспечивает измерение квантилей нестационарных помех с разнообразными вероятностными свойствами. Сравнительный анализ показал, что основным вариантом двухэтапного алгоритма является использование на первом этапе высокоэффективных и устойчивых модифицированных нелинейных'оценок, а на втором - адаптивных алгоритмов стохастической аппроксимации.

3.Исследование качества измерения квантилей показало, что в установившемся

режиме, при использовании полученных оптимальных значений параметров адаптивной процедуры стохастической аппроксимации, предложенная последовательность характеризуется 3% - 4% относительной погрешностью измерений. Исследование используемых на первом этапе модифицированных нелинейных алгоритмов позволило установить, что время переходного процесса составляет 15-20 отсчетов в широком диапазоне начальных рассогласований и слабо зависит от коэффициента корреляции мультипликативного процесса \|/ (.

4.Проведенные исследования и оптимизация линейных измерителей (.1 -и этап ) и стохастической аппроксимации (2-й этап), позволили предложить новый вариант двухэтапной процедуры, отличающийся простотой технической реализации. В случае ограниченного класса помех с "гладкими" изменениями интенсивности, при использовании полученных оптимальных значений интервала локального усреднения и параметров стохастической аппроксимации этот вариант характеризуется приемлемой для практики точностью измерений . при существенном снижении требований к вычислительным ресурсам.

5.Разработанный измерительно-вычислительный комплекс является универсальным техническим средством для исследования случайных процессов, в котором реализованы созданные алгоритмы. Развивая и дополняя в соответствии с возникающими новыми требованиями программное обеспечение, на этой базе можно решать разнообразные задачи. В частности, возможно проведение длительных экспериментов по исследованию радиопомех на различных широтах, в том числе, для обеспечения крупных комплексных исследовательских программ в различных условиях. Результаты экспериментов по исследованию радиопомех на. средних широтах подтверждают работоспособность предложенных алгоритмов измерения квантилей и их высокую эффективность.

6. Разработанные на основе процедуры измерения квантилей алгоритмы автовыбора канала связи, отличаются высокой вероятностью правильного решения при выборе оптимального канала в условиях нестационарных негауссовских помех.

7.Созданная описательная модель высокопроизводительного мультипроцессора с параллельно-последовательной обработкой информации, может быть основой инженерных решений при разработке средств измерения изменяющихся квантилей в широкополосных ИИ С.

Основные положения диссертационной работы опубликованы в следующих работах:

1. Дементьев С.И. Рекуррентное оценивание изменяющихся параметров помех при блочном группировании наблюдений //Методы обработки сигналов и полей: Межвуз. науч . сб.-Ульяновск: Ульян, политехи, ин-т, 1993. -с. 94-101.

2. Дементьев С.И. Рекуррентные методы оценивания квантилей нестационарных негауссовских помех в частотно-адаптивных системах связи // Вероятностные модели и обработка случайных сигналов и полей: Тез. докл. Международн. симпозиума.- Харьков, 1992. -с.52-54.

Ъ. Васильев К.К., Дементьев С.И., Захаров Н.Г. Измерительно-вычислительный комплекс для контроля и прогнозирования качества КВ каналов связи.// Оптические, радиоволновые, тепловые методы и средства контроля качества материалов, изделий и окружающей среды. Тез. докл. 5-й Российской научн-техн. конф. - Ульяновск, 1993. с.102.

4. Васильев К.К., Дементьев С.И. Измерение квантилей распределений нестационарных помех II Идентификация,измерение характеристик и имитация случайных сигналов: Тез. докл. Всесоюзн.научно-техн. конф,- Новосибирск, 1991. -с. 127.

5. Васильев К.К, Дементьев С.И. Рекуррентное оценивание изменяющихся квантилей негауссовских помех // Статистический синтез и анализ информационных систем: Тез. докл. 12-го ыаучно-техн. семинара. -Москва-Черкассы, 1992. -с.165-166.

6. Дементьев С.И., Захаров Н.Г. Достоверность автовыбора оптимального частотного канала по наблюдениям потока ошибок // Методы обработки сигналов и полей: Межвуз. научн. сб. -Ульяновск: Ульян, политехи, ин-т, 1990. -с. 111 -117.

7. Дементьев С.И. Непараметрическое оценивание квантили на основе стохастической аппроксимации // Методы обработки сигналов и полей: Межвуз. науч . сб.-Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1986. - с.70-73.

8. Дементьев С.И., Кадеев Д.Н. Стохастическая аппроксимация в схеме Бернулли II Методы обработки сигналов и полей: Тез. докл. Всесоюзн. семинара,- Ульяновск, 19S5 -с.22-23.

9. Дементьев С.И. Использование стохастической аппроксимации в двухэтапной процедуре оценивания квантилей нестационарных помех // 49-я конференция, посвященная Дню Радио. Санкт-Петербургское научно-техническое общество радиотехники, электроники и связи им. A.C. Попова. Тез. докл. - СЛетербург, 1994.-с39.

Ю.Дементьев С.И. Измерение квантилей нестационарных помех в адаптивных системах связи// Радиоизмерения -91 (методы повышения точности): Тез. докл. Всесоюзн. научно-техн. конф.- Севастополь, 1991. - с.117.

П.Васильев К.К., Герчес В.Г., Дементьев С.И., Захаров Н.Г., и др. Измерительно-вычислительный комплекс для исследования радиопомех// Радиоизмерения-91 (методы повышения точности): Тез. докл. Всесоюзн. научно-техн. конф. -Севастополь, 1991. -с. 120.

12.Дементьев С.И., Семенов В.А. Микропроцессор ная реализация классификатора негауссовских помех // Методы и средства неразрушающего контроля качества компонентов РЭА : Межвуз. иауч . сб. - Ульяновск: Ульян, политехи, ии-т, 1987. -с. 65-70.

13.Васильев К.К., Дементьев С.И. и Осьминин A.A. "Устройство автовыбора канала связи." A.C. СССР N 932630 МКИ Н 04 В 7/12. опублик. 30.05.82. БИ N20.

14.Васильев К.К., Дементьев С.И. Рекуррентные методы контроля качества КВ каналов связи в условиях нестационарных негауссовских помех // Оптические, радиоволновые, тепловые методы и средства контроля качества материалов, изделий и окружающей среды. Тез. докл. 5-й Российской научн-техн. конф. -Ульяновск, 1993. с. 102.

15.Ваишьев К.К., Дементьев С.И. Двухэтапная фильтрация квантилей нестационарных помех II 48-я Научно-техническая конференция, посвящ. Дню Радио. Тез.докл.- С:Петербург: НТОРЭС им. A.C. Попова, 1993. -с.11.