Файл: Хомяков Э.Н. Вопросы статистической теории оптимальных измерительных систем. Основание для расчета и проектирования.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 27.06.2024

Просмотров: 159

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

*

I

1 (

г

При едит'ственнон оеализлции

дисперсия оценки среднего значения равна

 

<*f * -

И ^;; Ct,Tr)dt cjt

 

(5Л5)

 

-J

 

i t

 

u .

 

 

 

 

 

 

Эффективность групповой

обработки

при этом характеризуется

выражением

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

т т

 

\

 

 

 

 

 

 

~

JJ £ . Л ( t ^ d t d t

 

($.6Ь)

 

 

а 0

у

н

, ц

 

 

 

 

 

3 j

 

П \ - . 4 t , x ) d i d r

 

 

:B

простейшем

частном

V o

iJ

(5.63) Я з " * 1

 

 

случае

процесса. Ис­

 

Рассмотрим

теперь

задачу оценки нормального

пользуя выражения

(2.4) и (5.1), запишем слагаемые

логарифма

функционала отношения правдоподобия,

зависящие от

\(t):

 

 

 

 

тт

 

 

 

 

 

 

 

 

т т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- ; ^ ( . r ) ] d t d t - \ \ \ - b t & f t

 

*&)\ ^

d't .

 

 

0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Структура алгоритма оптимальной оценки процесса

определит­

ся

выражением

 

,

 

 

 

 

 

 

 

= j № ^ ) d t

 

+ 5

X

„ (t/t) u (*) dt

,

(5.68)

 

• о

 

-

o

.w,««V

< C

C

 

 

T

i';36


а функция M ' l j t ) ' определена уравнением

Для средней"квадратической ошибки Оценки процесса, как прежде, имеет место соотношение

< /t< Л ) - U t , °^ - .

Для нахождения функции Ц(,т) используется интегралЬНОР уравнение (2.133) с учетом соотношения (2.132), в котором еле дует полагать

Рассмотрим для" иллюстрации случай некоррелированных флук­ туации, когда

 

• H < A , * v i i ' ^ c H t - * ) .

 

w >

При этом соотношения

(2J32) и (2.133) примут следующий

вид:

 

^ ^ • O - ' ^ N U t t o

•,

^

 

t5.1V)

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

2 • J u (Л (&Л (5,®) d? + L (,i,<*) - V СЛ.»),

( д а

где"

*

'

Л

 

 

 

 

 

При

единственной

реализации

 

 

 

 

 

У ..It)- W

+ П . Д Ц , -

 

(5Л7)

«огда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

< a , <Д) п. д*)

> -

\ .

8. U

- О

,

CS.7&)

ошибка

оценки нормального

tfpeaecca равна

 

 

 

a

t

 

 

 

 

 

 

 

<*.(Д) - V C t Л " ) " \ ^ , ^ Ж ^ Л )

d < c

>

^.79)

 

 

0

_

_ -

 

 

 

 

' Де

^3- ( . t . ' t ' )

является

решением

уравнения

 

J

/ Г37.


J U C t , ^ 4 ^ O d ^ + V n M i l . t » = M U , f ) ,

15.80)

о

Эффективность групповой оценки нормального процесса опре­

деляется

соотношением

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г Э

1 Д 1 Д )

 

 

 

П о л о ж и м

Д Л Я

примера,

что

вннеровский

процесс пер­

вого

порядка

с корреляционной функцией

 

 

 

 

 

Ж * Л ) - В • m i n C . t . ' c )

 

 

Д Ш )

Интересуясь

стационарным

решением уравнения (5.75),

найдем

частотную

характеристику

оптимального

фильтра

 

Т.1К

Ч Т О

 

 

 

 

 

 

 

 

И

случае

фильтрации К(() по

единственной реализации

ч.(Л)

. л ь .

 

 

 

 

о

 

 

 

^

имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исполь.«уя урапнения (5.81) и (5.85),

получим

 

 

11с л и

 

 

 

 

 

 

 

 

то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J

1-1

N t

 

 

 

 

 

 

 

Ut-'l)

 

 

 

 

При

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y: = 4

= const

имеем

q

= >Га .

45.88)

 

 

I ГШ |


Для определения оптимального совместного измерителя про­ цесса Ц1) можно использовать метод Кэдм'ана (I03J, если извест­ но дифференциальное уравнение

А НУ)

 

 

d t

 

 

 

 

 

где f f f )

некоторая непрерывная

функцн

 

 

m(t)

6елы»и шум, д л я . которого

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CS.90)

Уравнение

(5.89)

определяет диффузионный

марковский про

цесс; если_к_тому ж е белый шум — гауссовып,

то процесс

будет

нормальным

и м а р к о в с к и м .

 

 

 

 

Д л я вннёровского

процесса

первого

порядка

с корреляционной

пункцией

вида (5.82)

уравнение

(5.89)

выглядит

наиболее

просто;

Учитывая многоканальность наблюдения, введем векторный rt-мерный процесс:

1 \ Ъ

= { W , 0 , . . - , o \ •

1542)

Запишем для него дифференциально - матричное

уравнение

d t

 

 

 

В данном примере (5.91)

 

 

 

f C t ) - 0 , < i r \ C t ) f r \ ' f ^ O > = Q C - t ) S ( > t - ' c ) - B l - § ( , t - t ) ,

где / — матрица, и м е ю щ а я

элементами

нули,

за исключением

единицы в левом диагональном углу.

 

 

Ансамбль н а б л ю д а е м ы х

реализаций

в соответствии с уравне ­

нием (5.92) перепишем в виде

 

 

С5.95)

где

' < , 0 , . . • , 0 . "

 

№ = * H . =

о , . • • , о

 

 

* , о ,

- •

(,5.96)

* n(t)

— белый шум.

о

 

 

 

 

Используя интегральное

уравнение

Винера — Хопфа, вид фи­

зически

реализуемого

оператора

фильтрации, а т а к ж е уравнение

130