Устройство для определения координат максимума сигнала

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ МАКСИМУМА СИГНАЛА, содержащее регистры, первьй и второй информационные входы которого подключены соответственно к информационньм выходам первого и второго счетчиков , генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу триггера , выход злемента И соединен с информационным входом первого счетчика , выход старшего разряда которого соединен с информационным входом второго счетчика, информационный выход первого счетчика соединен с входом первого дешифратора, выходы которого соединены соответственно с управлякш(ими входами ключей группы , информационные входы которых Подключены соответственно к выходам блока памяти, адресные входы блока памяти подключены соответственно к выходам второго делифратора, вход которого подключен к информационному выходу второго счетчика, выход старшего разряда которого Соединен с нулевьм входом триггера, единичный вход которого является входом пуска устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены группа из пкомпараторов, группа из h триггеров, группа из п элементов И, элемент ИЛИ, источник постоянного напряжения, реэисторный делитель напряжения, крайние выводы которого подключены соответственно к гине нулевого потенциала СО и к источнику постоянного напряжения , промежуточные выводы резисторного делителя напряжения соединены соответственно с первыми входами компараторов группы, вторые входы которых подключены соответственно к выходам ключей группы, выходы ком-: параторов группы соединены соотОд ветственно с единичными входами о: триггеров группы и с первыми входами элементов И группы, нулевые 00 О) входы триггеров группы объединены и подключены к входу начальной установки устройства, единичные выходы триггеров группы соединены соответственно с вторыми входами элементов И группы, нулевой выход |)-го триггера группы ( i 1, о -1) соединен с третьим входом (i + 1)-го элемента И группы, выходы элементов И группы соединены соответственно с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом управления записью регистра.

СОЮЗ CQBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) О 3) 4(ь!) С 06 F 15/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО ДЕЛАМ ИЗОВРЕТЕКИй V ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3703523/24-24 (22) 25.11.83 (46) 07.07.85. Бюл. Ф 25 (72) А. Марипов и Н.М. Филатов (71) Фрунзенский политехнический институт (53) 621.3(088.8) (56) 1. Николаев Ф.Я. Устройство обработки выходной информации оптических корреляторов. Голографические методы и аппаратура, применяемая в физических исследованиях, и их метрологическое обеспечение.

Научные труды ВНИИ физико-технических и радиотехнических измерений;

М., 1976 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КООРДИНАТ МАКСИМУМА СИГНАЛА, содер-. жащее регистры, первый и второй информационные входы которого -подключены соответственно к информационным выходам первого и.второго счетчиков, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу триггера, выход элемента И соединен с информационным входом первого счетчи- ка, выход старшего разряда которогосоединен с информационным входом второго счетчика, информационный выход первого счетчика соединен с входом первого дешифратора, выходы которого соединены соответственно с управляющими входами ключей группы, информационные входы которых подключены соответственно к выходам . блока памяти, адресные входы блока памяти подключены соответственно к выходам второго деаифратора, вход которого подключен к информационному выходу второго счетчика, выход старшего разряда которого соединен . с нулевым входом триггера, единичный вход которого является входом пуска устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены группа иэ . компараторов, группа из h триггеров, группа из h элементов И, элемент HJIH источник постоянного напряжения, реэисторный делитель напряжения, крайние выводы которого подключены соответственно к гине нулевого потенциала и к источнику постоянного напряжения, промежуточные выводы резисторного делителя напряжения соединены соответственно с первыми входами компараторов группы, вторые входы которых подключены соответственно к выходам ключей группы, выходы ком-. параторов группы соединены соответственно с единичными входами триггеров группы и с первыми входами элементов И группы, нулевые входы триггеров группы объединены и подключены к входу начальной установки устройства, единичные выходы триггеров группы соединены соответственно с вторыми входами элементов И группы, нулевой выход

1, -го триггера группы (< = 1, rl--1) соединен с третьим входом (s + 1)-ro элемента И группы, выходы элементов

И группы соединены соответственно с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом управления записью регистра.

1166136

1

Изобретение относится к обработке оптической информации и может быть использовано в системах рас познавания образов, а также в устройствах, в которых необходимо 5 определять координаты корреляционного максимума на выходе оптического коррелятора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности к предла- !О гаемому является устройство с динамическим порогом, содержащее управляемый триггер, на один вход которого подаются с ТВ-камеры исследуемые видеоимпульсы, а на другой — 15 пороговый сигнал, равный по амплитуде наибольшему из прошедших к .данному моменту видеоимпульсов, значение которого хранится в регистре. Устройство содержит также два АЦП, 20 входы которых соединены соответственно с двумя схемами пропускания, триггер, схему И, генератор шаговой развертки, работающий в ждущем режиме. Каждому шагу развертки 25 соответствует появление на выходе

ТВ-камеры видеоимпульса с амплитудой, пропорциональной интенсивности одного из корреляционных пиков.

Если амплитуда одного из видеоимпульсов выше всех предыдущих, т.е. . установленного на данный момент значения на управляемом триггере, то срабатывает- триггер, который сбрасывает регистр и открывает обе . схемы пропускания, в результате чего на один АЦП подается данный видеоимпульс, значение которого запоминается в регистре и служит для установления нового порога. Нап- 4О ряжение с генератора шаговой развертки подается на вход второго

АЦП и записывается в регистр. Оцифрованное значение напряжения генератора шаговой развертки служит для определения координат данного корреляционного пика. В конце обработки всей информации оптического коррелятора координаты корреляционного максимума считываются в

ЦВМ для дальнейшей обработки (1j .

Недостатками известного устройства являются его сложность, низкое быстродействие, а также необходимость использования двух АЦП.

Поставленная цель достигается .тем, что в устройство для определения координат максимума сигнала, 2 содержащее регистр, первый и второй информационные входы которого подключены соответственно к информационным выходам первого и второго счет. чиков, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу триггера, выход элемента И соединен с инфор1 мационным входом первого счетчика, выход старшего разряда которого соединен с информационным входом второго счетчика, информационный выход первого счетчика соединен с входом первого дешифратора, выходы которо" го соединены соответственно с управляющими входами ключей группы, информационные входы которых подключены соответственно к выходам блока памя-, ти, адресные входы блока памяти подключены соответственно к выходам второго дешифратора, вход которого подключен к информационному выходу второго счетчика, выход старшего разряда которого соединен с нулевым входом триггера, единичный вход которого является входом пуска устрой" ства., введены группа из 11 компараторов, группа из g триггеров, группа иэ И элементов И, элемент ИЛИ, источник постоянного напряжения, резисторный делитель напряжения, крайние выводы которого подключены соответственно к шине нулевого потенциала и к источнику постоянного напряжения, промежуточные выводы резисторного делителя напряжения соединены соответственно с первыми входами компараторов группы, вторые входы которых подключены соответственно к выходам ключей группы, вы-. ходы компараторов группы соединены соответственно с единичными входами триггеров группы и с первыми входами элементов И группы, нулевые входы триггеров группы объединены и подключены к входу начальной установки устройства, единичные выходы триггеров группы соединены соответственно с вторыми входами элементов И группы, нулевой выход -го триггера группы (,= 1, rl -1) соединен с третьим входом 4 <.+ 1)-го элемента И группы, выходы элемен. тов И группы соединены соответственно с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом управления записью регистра.

1166

На чертеже представлена блок-схе ма предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, элемент И 2, триггер 3, первьй 4 и второй 5 счетчики, первый 6 и второй 7 дешифраторы, блок 8 памяти, группу 9 ключей, резисторный делитель 10 напряжения, источник 11 постоянного напряжения, группу 12 компараторов, 10 группу !3 триггеров, группу 14 элементов И, элемент ИЛИ 15, регистр 16.

Устройство работает следующим образом.

Импульс, поступающий на вход начальной установки устройства, уста-. навливает группу 13 триггеров в ну левое состояние, импульсом, поступающим на вход пуска устройства, триггер 3 переводится в единичное состояние, в результате чего импуль:сы с генератора 1 тактовых импульсов поступают через элемент И 2 на первый счетчик 4 и через него управляют вторым счетчиком 5. С выходов ,первого 4 и второго 5 счетчиков сигналы поступают через первый 6 и. второй 7 дешифраторы соответственно на управляющие входы группы 9 ключей и адресные входы блока 8 па- 16 мяти. Сигналы с выхода блока 8 памяти поступают через группы 9 ключей на первые входы компараторов

10, где осуществляется квантование сигнала на Ь уровней. Блок 8 памяти. представляет собой фотодиодную матрицу. Число срабатываемых в текущий момент времени компараторов 12 соответствует максимальному зна.чению сигнала (в текущей ячейке . фотодиодной матрицы сигнала). Сигна,лы с компараторов 12 переводят груп пу 13 триггеров в единичное состоя1иие, причем число триггеров,: уже переведенных в единичное состояние к текущему моменту времени, соответствует уровню наибольшего из сигналов, считанных с блока 8 памяти. Если текущий сигнал превышает по уровню все считанные ранее, то

136 4 один или несколько триггеров группы 13 переводятся в единичное состояние, при этом на выходе соответствующего элемента И группы 14 появляется сигнал, который через элемент ИЛИ 15 дает команду записи координат текущей ячейки блока 8 памяти с первого 4 и второго 5 счетчиков в регистр 16.

Если амплитуда сигнала при считывании текущей ячейки блока 8 памяти меньше какой-либо считанной ранее, то перезапись координат в регистр 16 не происходит. По окончании считывания ячеек блока 8 памяти сигналом со счетчика 5 номера строки триггер 3 переводится в нулевое состояние, элемент И 2 закрывается и работа устройства прекращается. Регистр 15 содержит координаты корреляционного максимума.

Преимуществами предлагае:юго устройства являются высокое быстродействие, простота, малые габаритные .размеры иэ-за отсутствия ТВ-ка- меры и двух АЦП, а также строго постоянное время определения координат максимума, определяемое частотой генератора тактовых импульсов, что позволяет применять устройство, например, в системах, синхронно об- рабатывающих выходную информацию оптического коррелятора. При этом время определения координат корреляционного максимума зависит от характеристики блоков., используемых в устройстве. Для предлагаемого устройства при использовании микросхем серий 155 и 190 и в качестве блока памяти фотодиодной матрицы размером 32х32 (допустимая частота генератора тактовых импульсов при использовании микросхем данных серий f = 1 МГц, количество ячеек фотоматрицы Я = 32х32 = 1024) время обработки составляет e = МЯ 10 с, т.е. в 20 раэ быстрее, чем в известном устройстве.

116 6136

Составитель А. Иванова

Редактор А. Козориз Техред M.Ãåðãåëü Корректор Л, Пилипенко

Заказ 4312/45 Тираж 710 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4