Устройство для классификации сигналов

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано, в частности, для классификации акустических, геофизических и гидрофизических сигналов. Цель изобретения - повышение точности классификации и увеличение быстродействия. Поставленная цель достигается путем одновременного сравнения входного сигнала (кода) со всеми пороговыми сигналами (эталонами), а так же разнесения во времени импульсов, формируемых на выходах блоков принятия решений, что обеспечивается введением второго элемента И, элемента НЕ, третьего счетчика импульсов, формирователя импульсов, триггера, элементов задержки и блоков сравнения. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК щ) С 06 К 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР (21) 4481747/24-24 (22) 09,09.88 (46) 15,05.90. Бюл, У,18 (71) Ижевский .механический институт (72) В.С.Поздеев (53) 681,327 ° 12(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1015405, кл. G 06 К 9/00, 1983. авторское свидетельство СССР

Р 1275490, кл. G 06 К 9/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КЛАССИФИКАЦИИ

СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано, в частности, Изобретение относится к области автоматики, к устройству классификации сигналов, и может быть использовано для классификации акустических, геофизических и гидрофиэических сигналов, Цель изобретения состоит в повышении точности и быстродействия устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — структурная схема блока сравнения кодов; на .фиг. 3 — .временные диаграммы, поясняющие .работу устройства, Устройство (фиг. 1) содержит блок

1 принятия решений, состоящий из элемента ИЛИ 2, счетчика 3 импульсов и триггера 4, группу элементов И 5, группу триггеров 6, группу формирователей 7 импульсов, первый ИЛИ 8 элоевЂ,,SU, И 6ЫФ

2 для классификации акустических, геофизических и гидрсфизических сигналов. Цель изобретения — повышение точности классификации и увеличение быстродействия. Поставленная цель достигается путем одновременного сравнения входного сигнала (кода) со всеми пороговыми сигналами (эталонами), а также разнесения Во времени импульсов, формируемьл на выходах блоков принятия решений, что обеспе ивается введением второго элемента И, элемента HK третьего счетчика импульсов, формирователя импульсов, триггера, элементов задержки и блоков сравнения. 3 ил. мент первый элемент И 9 первый счетчик 10 импульсов, второй элемент

ИЛИ 11, первый триггер 12, первый формирователь 13 импульсов, генератор

14 импульсов, второй счетчик 15 импульсов, дешифратор 16, второй элемент И 17, элемент НЕ 18, третий счетчик 19 импульсов, триггер 20, второй формирователь 21 импульсов, группу элементов 22 задержки, блок 23.сравнения.-кодов, управляющие входы 24 и

25„ информационный вход 26, первые

27-1. ..,27-К и вторые 28-1...,, 28-М выходы устройства.

Блок сравнения (фиг. 2) содержит компараторы 29 и элемент И 30.

Устройство работает следующим образом, По сигналу с входа 24 устройства (фиг. За) счетчики 3, 10, 15, 19 им1564659 пульсов и триггеры 4, 6, 12 (через элемент ИЛИ 11), 20 устанавливаются в нулевое состояние, а на выходе эле- . мента НЕ 18 устанавливается разреша5 ющий уровень напряжения, который поступает на второй вход второго элемента И 17.

По сигналу с входа 25 устройства ,(фиг. Зб) входной сигнал с входа 26 (код), подлежащий классификации, сравнивается в компараторах 29

| (фиг, 2) блоков 23 с пороговыми значениями. Сигнал на выходе одного из компараторов 29 формируется при превьппении значения входного кода значения порога. В противном случае сигнал формируется на выходе другого компаратора 29. Следовательно, сигнал на выходе элемента.30 И и соответственно блока 23 формируется в том случае, если значение классифицируемого кода превьппает значение одного порога и не превышает значение другого порога. Разрядность компараторов 29 равна разрядности входного сигнала (кода). С увеличением номера блока l (на фиг. 1 сверху-вниз) величина кода порога возрастает. Диапазон 3 значений норогов выбран таким, чтобы перекрыть возможный диапазон измене" ния входного сигнала. Одновременно сигнал с входа 25 устройства через элемент И 17 поступает на управляющий 3 вход счетчика 19, увеличивая его содержимое на единицу. При попадании ,значения входного. сигнала в заранее заданный диапазон порогов импульс с выхода выбранного блока 23 через со- 40 ответствующий элемент ИЛИ 2 поступает на управляющий вход счетчика 3 импульсов блока 1, увеличивая его содержимое на единицу. При поступлении последующих сигналов на вход 26 по- 45 рядок работы, описанный вьппе, каждый раз повторяется и через наперед заданное число, определяемое коэффициентом пересчета счетчика 19, на выходе переполнения счетчика 19 формируется высокий уровень напряжения (фиг, Зв). Одновременно на выходе элемента НЕ 18 формируется низкий уровень напряжения (фиг. 3e), а по перепаду напряжения на выходе первого формирователя 13 импульсов формиру5S ется импульс (фиг. 3r). Последующие импульсы, поступающие на вход 25 устройства, на выход элемента И 17 соответственно, управляюшйе входы блоков 23 сравнения кодов и счетчика

19 импульсов не поступают, так как на втором входе элемента И 17 низкий ,.уровень напряжения, Импульс с выхода формирователя 13 поступает на установочный вход, триггера 12, переключая устройство в реп Il жим Досчет . При этом на прямом выходе триггера 12 устанавливается высокий уровень напряжения, поступающий на управляюший вход генератора 14 импульсов. На выходе последнего формируются импульсы (фиг. Зд), поступающие на первый вход элемента И 9, и через элементы ИЛИ 2 на управляющие входы счетчиков 3 импульсов всех блоков 1 принятия решений до переполнения одного из них. На второй вход элемента И 9 поступает низкий уровень напряжения с выхода триггера

20, поэтому импульсы генератора 14 не проходят на управляющий вход счетчика 15 импульсов.

Переполнение счетчика 3 импульсов происходит раньше в том блоке 1, в котором быпо накоплено максимальное значение.

Импульс переполнения счетчика 3 устанавливает соответствующий триггер

4 в противоположное состояние, сигнал с выхода которого поступает на первый вход одного из группы элементов И 5 и через один из элементов 22 задержки на вход соответствующего формирователя 7. Последний формирует импульс, который через элемент ИЛИ

8 поступает на управляющий вход счетчика 10 импульсов и установочный вход триггера 20. При этом состояние счетчика 10 импульсов изменяется на единицу, а на выходе триггера 20 устанавливается высокий уровень напряжения.

Время задержки элементов 22 выбрано разным. Это позволяет при одновременном переполнении нескольких счетчиков 3 импульсов блоков 1 йринятия рещений формировать на выходе элемента ИЛИ 8 соответствующее число импульсов. Формирователь 21 импульсов по перепаду напряжения на выходе триггера 20 формирует импульс, поступающий на вторые входы группы элементов И 5. Поэтому состояние триггеров

4 фиксируется в триггерах 6, потенциал с выходов которых поступает на группы устройства, первый элемент

ИЛИ, входы которого соединены с выходами формирователей импульсов группы, а выход подключен к счетному входу первого счетчика, выход которого соединен с одним входом второго элемента

ИЛИ, выход которог подключен к нулевому входу первого триггера, единичный вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, а прямой выход подключен к входу генератора импульсов, второй счетчик, выходы которого соединены с информационными входами дешифратора, выходы которого являются выходами второй группы устройства, и первый элемент

И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, оно содержит второй элемент И, один вход которого является управляющим входом устройства, третий счетчик, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И, а выход подключен к входу первого формирователя импульсов, элемент НЕ, вход которого соединен с выходом третьего счетчика, а выход подключен к другому входу второго элемента И, блоки сравнения, синхронизирующий вход которых соединен с выходом второго элемента И, информационные входы являются информационными входами устройства, а выходы соединены с другими входами соответствующих элементов ИЛИ группы, второй формирователь импульсов, выход которого подключен к другим входам элементов И группы, элемент задержки, входы которых соединены с выходами соот40

5 1564659 выходы устройства 27. Одновременно импульсы генератора 14 через элемент

И 9, на втором входе которого разрешающий уровень напряжения, поступают

5 на управляющий вход счетчика 15 импульсов, изменяя его состояния.

При переполнении счетчиков 3 импульсов блоков 1, число которых определяется коэффициентом пересчета 10 счетчика 10 импульсов, формирователи 7 формируют импульсы, которые изменяют состояние счетчика 10 импульсов, не изменяя состояние триггера 20. При переполнении счетчика 15

10 формируемый Hà его выходе перепад напряжения через второй элемент ИЛИ

11 поступает на вход сброса первого триггера 12 и устанавливает на его прямом выходе низкий уровень напряжения, прекращая формирование на выходе генератора 14 импульсов. Одновременно на инверсном выходе триггера 12 устанавливается высокий уровень напряжения (фиг. Зж), который поступает на управляющий вход дешифратора

16 и разрешает выдачу результата дешифрации содержимого второго счетчика 15 импульсов дешифратором 16 на вторые выходы 28 устройства. 30

Таким образом, сравнение входного сигнала (кода) одновременно со всеми пороговыми сигналами (эталонами), а также разнесение во времени импульсов, формируемых на выходах блоков принятия решений позволяет увеличить быстродействие устройства и повысить точность классификации входного сигнала.

50

Формула изобретения

Устройство для классификации сигналов, содержащее группу элементов

ИЛИ, одни входы которых соединены с выходом генератора импульсов, а выходы подключены к счетному входу соответствующих счетчиков импульсов группы, группу триггеров, единичныевходы которых соединены с выходами соответствующих счетчиков группы, а прямые выходы подключены к одним входам. соответствующих элементов И группы, выходы которых соединены с единичными входами соответствующих триггеров второй группы, прямые выходы которых являются выходами первой ветствующих триггеров группы, а выходы подключены к входам соответству-.. ющих формирователей импульсов группы, и второй триггер, единичный вход которого соединен с-выходом первого элемента ИЛИ, а прямой выход подклю- чен к входу второго формирователя импульсов и к одному входу первого элемента И, другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов, . а выход подключен к синхронизирующему входу дейифратора, при этом нулевые входы счетчиков группы, триггеров первой и второй групп, первого, второго и третьего счетчиков и второго триггера соединены с синхронизирующим входом устройства.

1564659

1564659 б) г) д) Риа.P

Со ставитель А.Романов

Редактор О.Спесивых Техред.М.Ходанич Корректор В. Каб аций

Заказ 1162 Тираж 558

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Подписное

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101