Устройство для экстремальной фильтрации

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть ис- . пользовано в системах цифровой обработки сигналов, например, для медианной фильтрации сигналов. Цель изобретения - расширение функциональных воз можностей за счет обеспечения сортировки чисел в скользящей выборке. Устройство содержит N ячеек анализа (N - апертура скользящей выборки ), N буферных регистров 2 -2N входной регистр 3, блок 4 синхронизации о Ячейка анализа содержит регистры , коммутаторы, блок сравнения. Блок сравнения содержит элементы сравнения , элементы И. Блок синхронизации содержит генератор импульсов, триггер, элемент И. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я) G 06 F 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4441846/24 (22) 15.06.88 (46) 07.06.91. Бюл. Н 21 (71) Физико-.механический институт .им. Г.В. Карпенко (72) В.В ° Грицык, М.А. Паленичка и P.М. Паленичка (53) 681.325. 5 r (088.8) (56) Патент CUIA У 4439840, кл. G 06 Р 7/06, опублик. 1984.

Авторское свидетельство СССР

У 1531018, кл. G 06 F 7/08, 17.03.88 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСТРЕМАЛЬНОЙ

ФИЛЬТРАЦИИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть ис2 пользовано в системах цифровой обработки сигналов, например, для медианной фильтрации сигналов, Цель изобретения — расширение функциональных воз можностей за счет обеспечения сортировки чисел в скользящей выборке.

Устройство содержит N ячеек 1 -1 анализа (N — апертура скользящей выборки), Н буферных регистров 2 -2 g i входной регистр 3, блок 4 синхронизации. Ячейка анализа содержит регистры, коммутаторы, блок сравнения.

Блок сравнения содержит элементы срав-. нения, элементы И. Блок синхронизации содержит генератор импульсов, триггер, элемент И. 4 ил.

1654811

Изобретение относится к вычислительной технике и может бьггь использовано в системах цифровой обработки сигналов, например, для медианной, фильтрации сигналов.

Цел .ь изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения сортировки чисел в скользящей выборке.

l0

Иа фиг.1,представлена схема устройства, на фиг.2 — схема ячейки анализа; на фиг.3 и 4 — возможные схемы блока анализа и блока синхронизации.

Устройство содержит Н ячеек 1

1ч анализа (N — апертура скользящей !

5 гыборки), N буферных регистров 2

2в, входной регистр 3, блок 4 синх ронизацни, вход 5 и выходы б — 6

Я е ячейка анализа 1 содержит регистры

7-9, коммутаторы 10. и 11, блок 12 сравнения, входы 13,в — 13 и выходы

141 — 14 у, Блок 12 сравнения содержит элементы 15<- 15 сравнения, элементы И 16 и 17 входы 181 -18 в 4 25 и Выходы 1 9) - 19 3, БлОк 4 сннхрони. зации содержит генератор 20 импульсов, триггер 21, элемент И 22 и выходы 23, -23 .

Устройство работает следующим образом.

Числа вхоцной последовательности поступают на вход регистра 3. При поступлении импульсов с выхода блока 4 синхронизации на тактовые входы регистров 2 и 3 происходит одновременно запись очередного числа а в

% регистр 3 и перезапись остальных чисел в N регистрах 2. С выходов регистров 3 и 2 числа а, и а; пос- . тупают на входы первой ячейки анали-, за 1 . Каждый такт работы устройстsa разделен на два полутактав z.e. на две неперекрывающиеся Фазы вычис» 45 лений. В первом полутакте с. выхода

23 блока 4 синхронизации на входы разрешения считывания регистров 2 и 3 подается сигнал логического "0".

На выходах регистров 2 имеются эле" менты ИЛИ, и при подаче нулевого сиг-: нала на их вторые входы происходит считывание кодов чисел, записанных в этих регистрах. Во втором попутакте, при поступлении управляющего. сигнала логической "1" происходит считывание, 55 из регистров 2 кодов, все двоичные разряды которых равны единице, .т.е., максимальных чисел . Запись чисел в регистры 2 производится в первом полутакте.

В каждом такте работы устройства в i-й ячейке 1, анализа вычисляется

i-я порядковая статистика соответствующих чисел скользящей выборки, код которой записывается в регистр 7 ячейки 1; . Согласно реализованному алгоритму рекурсивного вычисления порядковых статистик в качестве i-й порядковой статистики, которая записывается в регистр 7 ячейки 1; в

k-м такте, могут быть соседние порядковые статистики и i-я порядковая статистика, вычисленные в (k-1)-м такте, или следующее число а с выi( хода регистра 3. При выполнении соответствующих условий число а может без изменения проходить через все те ячейки 1,, для которых ак а !

Аналогично число а„с выхода регистра 21 может без изменения проходить через ячейки 1. Поскольку обмен содержимым регистрами k-й и

{k-13-й порядковых статистик соседних ячеек 1 осуществляется посредством регисгра 8, то он. в устройстве выполняется за два полутакта (цепи синхронизации регистров 7-9 ячеек

1 анализа не показаны). При этом в каждом полутакте в каждой ячейке выполняются одинаковые операции срав- нения содержимого региста 7 С1„ вычисленного в предыдущем полутакте, с двоичными кодами Х1,», и Y. сформированными на входах 13 и 13. этой ячейки. Указанные операцйи одновременно осуществляются блоком 12,сравнения. При этом на выходе 19 блока 12 сравнения появляется сигнал логической "1", если Х <,а С„,, а на выходе 19 он появляется в случае выполнения неравенств Y1,„ < С „ и Х1,, 4а С . Когда одновременно выполняются неравенства Х », а Св,, и .

Yk. » С »,в то сигнал логической "1" присутствует на выходе 19 . В этом случае в регистры 8 и 9 записываются двоичные .коды, все.разряды которых равны единице, т.е. максимальные коды, и поэтому при их поступлении на входы ячейки 1,,, содержимое регистра 7 этой ячейки не изменяется. Таким образом, после двух полутактов работы устройства в регистр 7 j-й ячейки 1, в k-м такте записывается код j"é йорядковой статистики после. довательности N чисел относительно

-!6548 числа, поступившего с выхода первого регистра 2 в (k-j) -м такте на цход первой ячейки 1.

Формула из обр eò ения

Устройство для экстремальной фильтрации, содержащее входной регистр и N ячеек анализа, где N — апер10 тура фильтрации, каждая ячейка анализа содерлйт блок сравнения, первый регистр и первый коммутатор, причем входы устройства соединены с информационными входами входного регистра, выходы первой группы i-й ячейки анализа, где i = 1,2,...,N-1, соединены с входами первой группы (з.+1)-й ячейки анализа, выходы первой группы N-й ячейки анализа являются выходами минимального числа скользящей выборки устройства, входы синхронизации регистров всех ячеек анализа объединены, в каждой ячейке анализа входы первой и второй

2S групп соединены с информационными входами соответственно первой и второй групп первого коммутатора и с входами соответственно первой и второйй групп бл ока ср авн ения, п ер вый выход которого соединен с первым управляющим входом первого коммутатора, выходы которого соединены с информационными входами первого регистра, выходы разрядов которого являются выходами первой группы этой З5 ячейки анализа, о т л и .ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения сортировки чисел в скользящей выборке, в него введены блок синхронизации и N буферных регистров, а в каждую ячейку анализа — второй коммутатор, второй и третий регистры, причем выходы разрядов входного

45 регистра соединены с информационными входами первого регистра задерж6 ки и входами третьей группы N-й ячейки анализа, выходы разрядов i-го буферного регистра соединены с информационными входами (i41)-го буферного о р егистра, выходы разрядов

N-ro буферного регистра соединены с входами второй группы N-й ячейки анализа, входы i-й ячейки анализа второй и третьей групп подключены к выходам соответственно второй и третьей групп (i+1)-й ячейки анализа, выходы первой группы i-й ячейки анализа являются выходами i-го отсортированного числа скользящей выборки устройства, входы синхронизации всех регистров всех ячеек анализа подключены к первому выходу блока синхронизации, второй и третий выходы которого соединены с входами соответственно синхронизации и разрешения записи всех буферных регистров и входного регистра,. в каждой ячейке анализа входы второй группы соединены с информационными входами первой группы второго коммутатора, выходы которого соединены с информационными входами второго регистра, входы третьей группы ячейки анализа соединены с информационньИи входами третьего регистра и с входами третьей группы блока сравнения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с управляющим входом второго коммутатора и вторым управляющим входом первого коммутатора, третий выход блока сравнения соединен с входами установки в единичное состояние всех разрядов втор or о и тр ет ber о р егистр ов, выходы разрядов которых являются выходами соответственно второй и третьей групп ячейки анализа, выходы разрядов первого регистра соединены с информационными входами третьей группы первой и второй групп второго коммутаторов, а также с входами четвертой группы блока сравнения.

1654811

1654811

А3. Ф

Составитель В. Горохов

Редактор О. Головач Техред А.Кравчук Корректор Н. Ревская . Заказ 1951 Тираж 401 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10!