Селектор формы сигналов

 

.:.—,:, 1

ОП НИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (11)), 446067

Соаэ Советских

Сециалистимескик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЙТВЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетел ства— (22) Заявлено Х2,06. 72 . (21)I794898/26-9 (51) М Кл.

$ 06 $ 7/00 с присоединением эаявки— (32) Приоритет—

ОпубликованЛ5. I0.74Бюллетень № 37 (45уДата опубликования описаний5. I2. 74:

Гасударственный ыеметет

Сеаета Мыыистреа СССР ае делам ыэебретеыые

ы еткрытый

nW Vm,68I Х42.642 (088.81 (72) Авторы изобретения

ПЛ.Чеголин и С.М.Надвиков (7l) Заявитель Институт технической кибернетики M Белорусской ССР (541 CEKEKTOP eOPMbl СИГНАИОВ

Изобретение относится е радйо технике. Устройство можно использо. вать селекции формы сигналов и опознавания объектов исследования по форме сигналов при автомати 5 зации процесса измерения и контроля большого объема информации, а также в устройствах считывания при распознавании геометрических образов. ао

Известны селекторы Формы сигналов, содержащие реверсивный чет чик, йодключенный через схему неравйозначности к сдвигающему регистру, и дешифратор. известные устройства неЪриме нимы при анализе формы различных сигналов, а также малонадежны и малопроизводительны.

В предлагаемом селекторе с це О лью повышения бьатродействия и более тщательного анализа и автомати зации определения формы сигналов, выход реверсного счетчика соединен со входом схемы определения равномерного и неравномерного изменения приращения и схемы раскрытия нерав

2 нозначности, вы<оды которых подклю. чены ко входам дешифратора, содержащего схему определения признаков праиоугольного, ступенчатого сигналов и постоянного 388, схему фиксации признака трапе цеидального сигнала, схему опознавания призна-. ков треугольного и пилообразного сигналов и схему обнаружения признаков синус оидального и акспоненциального сигналов, причем выход определения равномерного и неравномерного изменения приращения соединен непосредственно со входом дешифратора, а выход схемы раскрытия неравнозначности соединен с дешифратором через схему анализа морфологических признаков.

Сущность изобретения заключается в том, что в качестве схемы неравнозначности использована схема анализа морфологических признаков, содержащая: схему определения равномерноrom неравномерного изменения приращения, имеющей потенциальную схе муу поразродного сравнения и запоми3

44606 нающий регистр, вход которого через вентили управления соединен с реверсным счетчиком а выходи - с потенциальной схемо1 поразрядного сравнения; 5 схему раскрытия неравнозначности, включающую в себя цепв обнаруженйя признаков отрицательного знака, цепь фиксации признака положительного знака и цепь выделения при о знака нулевого значения приращения, соединенную через схемы анализа морфологических признаков {например, схему выделения признака симметричности, схему опознавания 15 признака максимального приращения, с ему фиксации точек экстремума) сс входом дешифратора содержащего:

- схему определения признаков прямоугольного, ступенчатого сиг- ю налов и постояйнного уровня; — схему фиксации признака трапецеидального сигнала; — схему опознавайия признаков треугольного и пилообразного сигнаЛОВ; — схему обнаружения признаков синусоидального и экспоненциального сигналов.

На фиг. I изображена блок-схе- дц ма устройства; на фиг. 2 - функциональная схема неравнозыачности; на фиг. 3 — функциональная схема дешиф тора; на фиг. 4 — таблица морфологических признаков сигналов.

Реверсный счетчик I соединен с анализатором 2, который содержит схему равномерного и неуавномерного изменения приращения 3, схему раскрытия неравнозначностй 4 и схему анализа морфологических признаков 5 {например, схему опознавания максимального приращения, схему определения признака симметричности и схему фиксации точки экстрему 45

45 деления признаков прямоугольного и ступенчатого с передним или задним фронтом сигналов постоянного уровфя 7, схему фиксации признака трапецеидального сигнала 8, схему 5О опознавания признаков треугольного и пилообразного сигналов Э m схему обнаружения признаков симметричного асимметричного синусоидального, рас тущего экспоненциального и падающе- 55

ro экспоненциального сигналов IO.

Устройство работает следуащйм образом.

При появлении на входe устройства непрерывного или импульсного сигнала в реверсном счетчике I фиксируется значение первого прираще7

4 ния, которое заносится в регистр щв схемы равномерного и не авномервого изме:.ения приращения 3. Когда вычис ляется следующее приращения, состоя ние пяти младших разрядов счетчика подаются на одни входы схемы поразрядного сравнения, а на других входах в это время действуют уровни от прямых и инверсных выходов регистра. На выходе схемы равномерного изменения приращения 3 появляется признак равномерности или неравномерности изменения приращения. Количество равномерных сравнений фиксируется трехразрядным счетчиком со сквозным переносом, который позволяет выработать признак равномерности для схемы фиксации признака трапецеидальыого сигнала 8 и схемы опознавания приз ,нака треугольного и пилообразного сигнала 9.

Анализатор 2 анализирует стру ктурные свойства сигналов ем.таблицу на фиг. 4) и вырабатывает морфологические признаки положительного, отрицательного знака, симметричности, точки акстремума, нулевого значения, равномерного и неравномерного йзменения приращения, максимального приращения как необходимые и достаточные условия появления сигналов приведенной формы, нужные для работы дешифратора 6.

Для удобства необходимые и достаточные условия существования сигналов той или иной формы объединены в таблищ морфологических признаков, изображенную-на фиг. 4, где

А — приращение или разность двух сеседних ординат;

fornax- максимальйое приращение, ког да одна из ординат приращения равHG нулю;

Ap - точка экстремума; к - равномерное измейение приращения;

Sinai - знак приращения. .вли импульс П воздействует на схемы совпадения I2, ТЗ (см. функциональную с ему на фиг. 2), схемы раскрытия неравнозначйостй 4, уровни с выходов двух схем сборок поступают на схему совпадения I4, (ко входам одной подведены прямые выходы четырех младших разрядов и знакового разряда счетчика I, ко входам другой - инверсные выходы тех же разрядов).

При положительном знаке приращения двоичное выражение приращения содержит как единицы, так и нули, поэтому на выходах Меих схем

44606 сборок действуют высокие уровни, ко торые создают на выходе схемы сочв дения I4 высокий уровень, устанавливающий триггер Хб в едйничное состояние, а совпадение высокого 5 ровня от прямого выхода триггера

5 с высоким уровнем от прямого выхода знакового разряда счетчика

I приводит к появлению признака положительного знака Х6 на выходе и схемы совпадения I7.

В этом случае выходы цепей выдачи признаков отрицательного знака и нулевого значения приращения блокируются уровнем с инверсного 15 вькода триггера I5 по выходам схем совпадения IS,I9. При отсутствии признаков положительного знака они. мается блокировка со схем совпаде-. ния, а высокий уровень появляется 2о либо на выходе схемы сборки прямых выходов разрядов счетчика I npu признаке отрицательного знака 20, который фиксируется на выходе схемы совпадения 2I либо на выходе ы сборки инверсных выходов тех же разрядов, m на выходе схемы совпадения 22 функционирует высокий уровень, который является признаком нулевого значения приращения 23.

В:ли на входы схемы анализа морфологических признаков 5 поступают признаки положительного 16, отрицательного 20 знаков, импульсй от прямого выхода триггера управления счетом и от прямого и инверсного выходов триггера управления режимом счетчика I, на выходах схемы 5 функционируют признаки максимального приращения 24-26 симметичности 27 и точки экстремума 28 см. фуйкциональную схему на фиг.

Эа.

При появлении на входе схем: совпадения 29,30 (см.фиг. 3) признаков положительго I6, отрицательного 20 знаков, признаков максимального приращения 24, 25, а на входе триггера 3I — прйзнака нулевого значения приращения 23 на выходах схем совпадения 32, 33 схе- 5О мы определения признаков прямоугольного ступенчатого сигналов и постоянного уровня 7 появляется один из признаков этих сигналов, признак же у прямоугольного сигнала обнаруживается на выходе схемы совпадения 34 при появлении признака максимального приращения обеих полярностей 26 на входе схемы совпадения 35. Триггеры 36, 37 запоминают признаки переднего m заднего фронтов, схемы совпадения 38,39

6 позволяют зафиксировать совпадение признаков переднего и заднего фронта с признаком нулевого значения приращения 23, а схемы совпадения

40, 4Х дают возможность определить прйзнак постоянного уровня 42.

Сочетание признаков положитель ного I6, отрицательного 20, равномерного изменения приращенйя 43 на входах схем совпадения 44, 45 и признака постоянного уровйя на входе схемы совпадения 46 создает ус- ловие функционирования на выходе схемы совпадения 47 признака трапе цеидального сигнала. Триггеры 4S, 49 запоминают возрастание и убывание сигнала, схеми совпадения 50,46 фиксируют совпадение постоянного уровня с передним и задним фронтами, а триггери 5I, 52 запоминают результаты совпадения.

Совместное действие признаков положительного Х6, отрицательного

20 знаков, знаков равномерного изменения приращения 53 на входе схем совпадения 54, 55, а признаков симм метричности — на входе триггера 50 и точки экстремума - на входе триггера 57 приводит к появлению на выходе схем совпадения 58-60 признаков треугольного, растущего или паающего пилообразного сигналов. иггеры БХ, 62 запоминают признаки возрастайия или убывания сигнала, а схемы совпадения 63,64 и триг гери 65,66 фиксируют совпадение при знаков возрастания и убывания с признаком симметрисности, схемы совпадения 67-69. устанавливают отсутствие признака симметричности и устраняют ложное срабатывание.

Одновременное действие признаков неравномерного изменения приращения ХО, признаков положительного

I6 m отрйцательного 20 знаков на входах схем совпадений 7I, 72 и признака симметричности на входах схем совпадений 73, 74 дает возможность получить йа выходе схемы совпадения 75 признак симметричного синусоидального сигнала. Триггеры

76-79 запоминают признаки возрастания и убывания сигнала и совпадения этих признаков с признаком симметри чности, а схема совпадения 80 фиксируют отсутствие;-признака симметричности. Высокий уровень на выходе схемы совпадения 80 приводит к появ лению признака экстремума на входе схемы совпадения BI и ьысоких уров ней на выходе схем совпадения 82, 83, которые устанавливают триггеры 84, 85 в единичное состояние, 4460 а на выходе схемы совпадения 86 функционирует асимметричный синусоидальный сигнал. В случае отсу тствия признаков симметричности .и точки экстремума на выходе схемы совпадения 87 устанавливается высокий уровень, который может сов падать либо с вйаоким уровнем от триггера 76 на схеме совпадения 88 либо с высоким уровнем от триггера о

77 на схеме совпадения 89. В первом случае на выходе схемы совпадения 88 отмечается признак растущего экспоненциального согнала, а во motors на выходе схемы совпаде- 1ь ния 89 - признак падающего экспоненциального сигнала.

ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Селектор формы сигналов, содержащий реверсный счетчик и дешиф. ратор, о т л m ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстро67 действия и автоматизации определения формы сигналов, выход реверсивыго счетчика соединен со входами схемы определения равномерного и неравномерного изменения приращения и схемы раскрытия неравнознач ности, выходы которых подключены ко входам дешифратора, садержащего схему определения признаков прямоугольного, ступенчатого сигналов и постоянного уровня, схему фиксации признака трапецейдального сигнала, схему опознавания признаков треугольного и пилообразного сигналов и схему обнаружения признаков синусоидального и экспоненциального сигналов, причем выход схемы определения равйомерного и неравномерного изменения приращения соединен непосредственно со входом дешифратора, а выход схемы раскрытия неравнозначности соединен с дешифратором через схему анализа морфологичес: их призйаков.

446067 Лорсралагические иризнаии

Аналит

8ыраж.

М

n/ï

ФОРИА CQГНАЛ О 8

Необхоаамые усло8 яастаточ. услоб.

4ЙМо

„",4(t) =Р

Постоянный уровень

Дтах. =О

АМ=О

„— ",4(t) =О

Стуленчатый сигнал

4(fa) =D

< 4®=0

Сеул енчаглый сигнал

A(to) Щ

„",А(4=0 прямоугольный сигнал

Я тах =+maz! (111 1 Трааецеидаль-! ((11

I l ный сигнал

dg = -кх 2! llI1 треугольный

I I I1 l (11 (1 сигнал

A(tj-1) =

A(ted+1) = (11111! 1111(! 1 11I1

111 lj 110илоодраэIl1 I ный сигнал !! ф1 р и (! !

1!

I1

Синусои(! Зальный

1 сигнал — A(ti)=0 -A(t)npu1цЯЬ

dt

А (Е)npu ti (3(t п

4 ()- )=

4Й A (fl) =о

4 (t)+1) (!! ! 1111 11! ЭкспоненIlla 1 111 1111 1 циа,льный

11!!

1 падающий 4(йа)ФО

A®=

4с

"4(ti)ФО

A(t) =

А6 ++

ta tj ti tE tn

Фиг.0

Составитель)Д ПВНт<16тОВ

РслакгорЯ.фЕдОТОВ Texpeл Д,ЯД ре щЯ Корректор

Заказ 6+5 Изл. М

ТklpBHC Я4

Полписиое

Illlllllllll Росуларгтс,.иного комитета Сои< ia Министров СССР

II0 лслиги изобретений и открытий

Москва, (3045, Раушская иаб., 4

Прс!и риятис «Патеиг», Москва, Г.59, Бережковская иаб., 24 (11!1(1111!11! (11 1

1111! I! (I I

1111 ) I

ЭкспоненКиальный растущий

Яф-1)=а

4(й 1)=кх — Ô4,4(8) =0

4()- )=

ИТ

А (tL+1)=

-ИХ

" оР(tî

Ь= а <

КХ при t L

КХд,к j (8<

А = canst

-КХиРи to

В=

КХири Ы<Ф

В = cons(Л =Var

"A(t)40

Й =Уа

И вЂ” A®=0

Д ррах. (to)= mas

1таж(tn)=max A(ts) -О

-ez) = (кж) кт л(и)=0

-K>) Ф(ex) — А (Йа) =О (-л l l) =(ЦЦ