Файл: Кавалеров, Г. И. Введение в информационную теорию измерений.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 115

Скачиваний: 0

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

Аналогичным образом при ря (т) = ехр (— cc2té)

■ /

оо

I /

S (IН- О4 а

Г>=0

V

Ѵ3а2[1

(9-44)

+ 4( + 6(2-f 4і3 + И]' о*

Рассмотрим несколько различных законов распределения веро­ ятностен цугов сбоев. Отметим, что величины і и і2 нам уже из­

вестны из вышеизложенного. Таким образом, задача сводится к на­ хождению і3 и і4 и подстановке их в последнюю формулу.

Рассмотрим независимые сбои и экопоненциалыюе распределение вероятностей длин цугов. Поскольку в ходе предыдущего рассмотре­ ния мы убедились, что эти два случая совпадают, то рассмотрим их совместно. В качестве величины і2 возьмем его точное значение

 

12 = Т=“7 + 2 Р - =

1 - е х р ( - Ѵ

+ 2ехр (~ Щ ■

(9’45)

Вычислим далее Гэ

СО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г3 = [1 — ехр (— 6)] ^

і 3ехр (— Ы)

 

 

 

 

і= I

 

 

 

 

 

=

[I — ехр (— &)]

3/ ехр ( — Ы)

д3 ехр (— Ы)

 

 

дЬ3

 

 

 

(=1

 

 

 

 

 

 

 

д3

ехр (— Ь)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗГ — [1 — ехр (— 6)j1дЬ3

1— ехр (— 6)

 

— ЗГ +

 

 

,

ехр(— 6) [1 — ехр,(— &)]

ог

7

,

,,

(9-46)

 

+

--------1 — е"хр (— Ь)-------- =

31+ е х р ( -

Ь).

Вторая из интересующих нас величин

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

 

 

 

 

 

 

 

/4 ^ \ \ — ехр (— 6)] ^

ехр ( — Ы) =

 

 

 

 

со

і ~ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

г<Э4 ехр (— Ы)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ьі)““

 

=

[1 — ехр(— Ь)}

р

------+ 6‘2 ехр

 

 

 

і=і

[1— ехр (— 6)] ехр (— Ь) _

 

' -

Зехр ( - Ы)) = er—

 

з -г

j

— ехр (— Ь)---------7

 

 

 

— 6і2 — 3 + ехр (— Ь).

 

 

 

(9-47)

Подставляя эти, значения в ранее выведенные формулы для Т,

имеем зависимость, удобную для расчета необходимой частоты ди­ скретизации. Таким образом, и три линейной интерполяции имеем возможность учесть влияние сбоев на частоту дискретизации.

349


ПРИЛОЖЕНИЕ 1

НЕКОТОРЫЕ ИНТЕГРАЛЫ, ВСТРЕЧАЮЩИЕСЯ В КНИГЕ

При выполнении расчетов в тексте настоящей книги исполь­ зовались следующие интегральные соотношения.

Интеграл вероятности

Под интегралом вероятности (или вероятностен) здесь пони­

малась функция Лапласа

и

 

Фі (и) =

j* exp (— X*.) dx.

 

О

Значения табулированной

функции Фі(ц) ом. в приложении 2.

В литературе встречается также несколько иное понятие интеграла

вероятности

и

ехр (— хг/2) dx — Ф]

О

Ф, (и) = Ф2(и Ѵ 2 ).

Используется иногда форма

1

Фз И = /й Г

U

^ ехр (— х 2/2) dx; Фз ( - и) = I — Ф, (и),

для которой имеются таблицы производных. Нетрудно видеть, что

^

0,5

/

и

\

Ф3 («) = 0,5 + у

=

Ф, [ y

Y

j

Вместо символа Фі в ряде книг употребляется символ erf. В

хо­

де дальнейшего изложения вместо Фі употребляется обозначение

Ф.

Интеграл вероятности допускает разложение в ряд

ч

2 у і (— l)l,ü2fc+1

_

2ехр (— и2)

«П

2^ц2,^+,

 

« ( “ + 0

v ~

2j

(2й+ 1) и

 

k—0

 

 

Ä=0

 

Предельные значения интеграла

вероятности

 

 

 

ф (0) =0;

Ф(±оо) = 1.

 

____________

350


Удобно пользоваться следующими приближенными выражения­ ми для интеграла вероятности:

для малых значений аргумента

 

для больших значений аргумента

 

 

 

 

Ф (ц)

!

 

ехр (— иг)

 

f

1

г 3

15 N

 

 

V I Г и

 

Ѵ‘ ~ 2 н = + 4н‘

8ц6 J

 

 

 

 

 

 

для суммы интегралов вероятностей

 

 

 

( х + а\

 

{х_— а \

 

, 11

х2£+ 1у(2п) (fl)

 

ф (

/ т )

+ Ф \ У ~

)

~

4 и

(2t+ 11)!

где

/9„ ч

 

 

 

 

 

i=J

 

 

rf 2,1

exp (—x2/2)

 

 

 

 

e x p (— х 2/2 )

 

p

 

 

/ 1 ^

= ( — \)-n H 2n{x)

У2п

а полиномы Эрмита равны:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5п (п— I )

 

 

 

 

 

 

Я 2„ (х) =

Yi

(—

 

 

М с|‘

 

‘=0

(о полиномах Эрмита см. [Л. П-1].

Интегральные функции о т интеграла вероятностей

а

1

 

I

Ф (и) сіи —

аФ (а)

К"

[1 — ехр (— а5)];

|ф(ам +

р)Лг =

^a + 4-j Ф(ад + ?)—

(ß) +

 

 

а У я {ехр [— (ад + ?)2 J — ехр (— |J2)};

 

 

00

 

 

 

2

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

х Ф (х) ехр (— д2х2) сіх

l f

 

—схэ

 

 

д2Кд2+

а

 

 

 

 

 

 

2^-

4^-j Ф (м ) + р=== ехр (— а2д?) J ;

J хф (ах) dx =

О

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j Х2Ф (ах) d X =

Ф (ад) — -з-

 

 

 

 

 

аг +

~ Г ) ехр (— а 2а 2)

I.

К р о м е

того ,

ряд и с п о л ь зо в а н н ы х

]•

д л д в ы ч и с л ен и я ң н те гр а л о р

с о д е р ж и т с я

в [Л .

П -1].

 

 

 

 


Интегралы от функций, содержащих ехр(—х1) и степенную функцию X.

Приведем ряд зависимостей, полезных для решения задач

теории

измерений

 

 

 

 

 

 

 

 

ь

 

 

 

 

0,5 [exp (— а2) — exp (— ö2)];

^ х ехр (— х 2) dx =

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ X2 ехр (— X2) dx = 0,5 [а ехр (— а2) — Ьехр (— Ь-)\ +

 

а

 

+

0,25

(Ь) — Ф (а)];

 

 

 

 

 

ь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J X3 ехр ( — X2) dx =

0,5 [(1 +

а2) ехр (— а2) — (1 +

Ь~) ехр ( — 62)];

а

Ь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J X4 ехр (— X2) dx =

0,5 [а (а2 — 1,5) ехр (—а2) —

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ь (62 — 1,5) ехр (— 62)] +

0,375

[Ф (й) — Ф (а)];

О

 

 

ф (ta) Jx _ I

 

 

 

I

ü £ t f £ L

 

 

£

(_ ,,, x

 

 

 

 

 

 

 

i=D

а

 

 

 

 

 

 

 

Ь2іх 2і

 

2Ь

V4!

1)1

Ь2І

Г

exp {- ax) dx =

Х щ

і у dx =

 

 

2 j (-

іі(2і +

I) J

 

 

 

 

 

i=0

 

 

0

 

 

2b

 

,

2b

 

b62*i (S2t)!a~(2*+')

 

=7iTa+71rLi<-‘'>, >’

1)

 

 

 

 

 

i=l

 

(2i+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J

X21 exp (—ax) d x = (2t)! a “(2t+ ’);

 

согласно формуле (3.351.3) из [Л. П-1]

 

 

 

а

ехр (— р/х)

,

I

, „, ,

 

 

I

 

 

------ ІГ:----- dx =

- у ехр (— р/а).

 

 

 

 

Интегралы, содержащие ехр(—ах2 + 6х_) и степени х

Раскроем прежде всего интеграл вида

N

J ехр (— ах2 + Ьх) dx,

352