Устройство для обучения обнаружению сигналов на фоне помехи Советский патент 1984 года по МПК G09B19/26 

Изобретение относится к обучающи устройствам и может быть использова для обучения учащихся обнаружению радиотелеграфных сигналов, а также при профессиональном отборе и оценк профессиональной гфигодности. Известно устройство, предназначенное для оценки профессиональной пригодности радиотелеграфистов и со держащее блок программного упрйвления, генератор сигнала, генератор помехи, датчик случайных событий, блок коммутации, акустический преоб разователь, счетчики ложных тревог и пропуска сигнала, пульт испытуемо и блок отображения параметра чувств тельности l . Известное устройство дает достоверную оценку пригодности лиц к обу чению приему телеграфных сигналов н фоне помехи, но при этом не учитыва ет функционального состояния испытуемого при проведении отбора, что приводит к увеличению отсева Наиболее близким к изобретенюо является устройство для обучения об наружению сигналов на фоне помехи, содержащее блок коммутации и связан ные с ним источник основного сигнал блок формирования сходнозвучащих сигналов, источник помехи, подключа мый через ключ, датчик биномиальной последовательности, пульт обучаемого, счетчик числа правильных обнаружений и счетчик числа ложных тревог, выходы которых соединены с входами блока индикации, отобража щего параметр чувствительности обучаемого и Данное устройство обладает невысокой точностью, так как не дает возможности определить расхояэдение частот основного и сходнозвучащего сигналов и учесть их при анализе результатов руководителем. Кроме того, это устройство иногда используется неэффективно, т.е. при прове дении обучения (испытаний) не учиты вается функциональное состояние обучаемого (испытуемого) и возможности его индивидуальных способностей. Это увеличивает время на подготовку специалистов при обучении (период обучения растягивается из-за низкой отрабатываемости ощибок) и снижает точность при отборе радиотелеграфистов (отсев испытуемых из-за отсутствия данных функцив иальпого состояния). Цель изобретения - повышение точности устройства посредством определения расхождения частот основного и сходнозвучащего сигналов и их учетд при анализе результатов с расширением функциональных возможностей за счет измерения дополнительного параметра, повышением эффективности тренировок и точности отбора путем их проведения при нормальном функциональном состоянии. Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно, включенные формирователь импульсов, коммутатор, блок счетчиков и блок индикации, а также пульт обучаемого, вход и выход которого соединены соответственно с вторыми выходом и входом коммутатора, введены сзгмматор. и последовательно соединенные элемент ИЛИ, переключатель режимов работы и сдвигакнций регистр, выход которого подключен к первому входу формирователя импульсов, второй вход которого непосредственно соединен с первым выходом коммутатора а первый и второй выходы Через переключатель режимов работы - соответственно с первым и вторым входами сумматора, выход которого подключен к второму входу блока индикации, третий вход которого соединен с одним из выходов переключателя режимов работы, первый и второй входы элемента ИЛИ подключены соответственно к второму и третьему выходам блока счетчиков,а выход - к второму входу блока счетчиков, второй выход которого через .переключатель режимов работы соединен с вторым входом сдвигающего регистра. На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство для обучения учащихся обнаружению сигналов содержит источник 1 основного сигнала, в качестве которого могут быть использованы известные датчики сигналов или магнитофон с записью реального сигнала, источник 2 сходнозвучащих сигналов (применяемый и как источник контрольных сигналов), в качестве которого могут быть использованы известные датчики с электронной, регулировкой частоты, сдвигающий регистр 3, обеспёчивакиций изменение контрольной частоты источника 2 ступенями через 10 Гц, источник 4 помехи, в качестве которого могут быть использованы известные имитаторы помех, датчик 5 биномиальной последовательности, осуществляющий с помощью коммутатор 6 выбор с заданной вероятностью основного сигнала или сходнозвучащего (контрольного) сигнала, без помехи или с помехой для первого или второ го временного интервала, элемент ИЛИ 7,счетчики 8 и 9 с регулируемым чис лом пересчета соответственно числа правильных обнаружений и числа ложн тревог, элемент ИЛИ 10, сумматор 11 ключ 12, с помощью которого подключают источник 4 помехи к коммутатору 6, пульт 13 обучаемого, переключ тель 14 режимов работы и блок 15 .ин дикации . Датчик 5 содержит последовательно соединенные генератор 16 шума, состоящий из шумящего элемента и широкополосного усилителя, пороговы элемент 17, осуществляющий квантование непрерывного шумового сигнала по двум уровням, и р-триггер 18,вто рой вход которого является входом выход - выходом датчика. Блок 15 содержит узел 19 отображения параметра чувствительности и индикатор 20 разности частот. Источники 1,2 и 4, элемент 7, датчик 5 объединены в формирователь 21 импульсов, а счетчики 8 и 9 - в блок :22 счетчиков. Устройство работает в двух режимах следующим образом. В йервом режиме косвенно определяется функциональное состояние обу чаемого путем измерения минимальной разности частот воспринимаемых сигналов, основного и контрольного. В качестве контрольного сигнала использован сходнозвучапрй сигнал, частотукоторого изменяют ступенями через 10 Гц.Разность частот меж- ду основным и контрольным сигналами не должна превьшхать предела (который для каждого обучаемого индивидуален и равен 10-30 Гц) измеренног при нормальном функциональном состо нии испытуемого. Во втором режиме производится тренировка обучаемых по обнаружению (различению) основных и сходнозвучапшх сигналов и оценивается степень пригодности (при профессиональном отборе) путем измерения параметра чувствительности. При обучении (контроле) в нормальных условиях сигналы с источника 1 основного сигнала и источника 2 сходнозвучащих сигналов поступай, г в коммутатор 6. При этом после первого ответа (опознания) обучаемого импульс с выхода коммутатора 6, поступивший на счетчик 8 (или 9), одновременно через элемент ИЛИ 7 подается на вход датчика 5 биномиальной последовательности (на второй(опросный) вход триггера 18), обеспечивая подачу основного сигнала столько раз первым в паре, сколько раз он следует вторым. По командам датчика 5 коммутатор 6 распределяет основной и сходнозвучащий (контрольный) сигналы по интервалам данной пробы, коммутирует сигналы на электроакустический преобразователь, установленньй в пульте 13, подключает счетчик 8 числа правильных обнаружений и счетчик 9 числа ложных тревог к соответствукшрад узлам ввода признака обнаружения (кнопкам ответа - место нахоя ения основного сигнала в первом или втором интервале пары) пульта 13 обучаемого . При переполнении счетчиков 8 и 9 в первом режиме происходит управление регистром 3, изменяющим частоту на выходе источника 2 ступенями через 10 Гц, и включение индикатора 20, отображающего величину разности частот между источниками 1 и 2 сигналов, определяемую сумматором. При переполнении одного из счетчиков 8 или 9 во втором режиме производится считывание их результатов и фиксация в узле -19 отображения параметра чувствительности. Перед началом испытаний (тренажа) производят проверку соответствия основного и сходнозвучащего (контрольного) сигналов. Предварительно, в зависимости от требуемой достоверности оценки опознания, счетчики 8 и 9 при помощи переключателей (не показаны) устанавливают в соответствующие положения. Например,, для получения оценок с точностью до 20% счетчик 8 ставял в положение 8, а счетчик 9 - в положение 2. Затем руководитель (обучаемый) включает питание и устанавливает переключатель 14 в положение I (первый режим) . При этом счетчики 8 и 9 и регистр 3 устанавливаются в исходное положение, а обучаемому посредством электроакустического преобразователя, размещенного в пульте 13, последовательно предъявляют пары временных интервалов, каадая из которых содержит основной и сходнозву чащий сигнал.После-каждой пары сигналов обучаемый нажимает одну и ту же кнопку На пульте 13. Как толь ко на выходе счетчика 9 появится им пульс переполнения (после двух совпадений), он обеспечит включение индикатора 20, где будет указана разность частот между основным и сходнозвучащим сигналом. Эта разность бывает значительной (до 1525 Гц) при использовании в качестве источника сигналов магнитофонов и должна быть учтена при оценке резул татов тренировки и профотбора. Этот же импульс, пройдя через элемент ШШ 10 на вход регистра 3, вызывает появление на выходе первого его разря (да импульса, которьй изменяет часто ту источника 2 на 10 Гц и, поступая на входы установки в нулевое состоя ние счетчиков 8 и 9, производит счи тывание результатов в узел 19 отображения параметра чувствительности, а также устанавливает счетчики 8 и 9 в исходное состояние. Устройство готово к предъявлению обучаемому (испытуемому) проб для косвенного определения функционального состояния. Для определения функционального состояния обучаемому (испытуемому) с помощью электроакустического преобразователя, установленного в пульте 13, последовательно предъявляют пары временных интервалов. Один из них содержит основной сигнал, другой - контрольный.После каждой пары обучаемый с помощью кнопок пульта 13 вводит признак обнаружения основного сигнала в том интервале, в котором, по его мнению, был основной сигнал. Если при предъявлении проб переполняется счетчик 9, считается, что разница меаду частотами основного и контрольного сигнала не воспринимается. При этом импульс переполнения с выхода счетчика 9 через элемент ИЛИ 10 и контакты переключателя 14 поступает на управляющий вход индикатора 20, где будет указана разность частот, которую обучаемьй не воспринял, и одновременно на тактовый вход регистра 3. На выходе второго разряда регистра 3 появляется импульс, который изменяет частоту источника 2 еще на 10 Гц. Этот же импульс с выхода элемента 10 поступает на входы счетчиков 8 и 9 производит считывание результатов в узел 19 отображения параметра чувствительности и устанавливает счетчики 8 и 9 в исхо дное состояние. Если при последующих пробах происходит переполнение счетчика 8, то считается, что обзгчаемый (испытуемый) надежно различает основной и контрольный сигналы. При этом импульс переполнения со счетчика 8 фиксирует в узле 19 результат параметра чувствительности и разность частот, различаемую обучаемым, в индикаторе 20, а по ним руководитель определяет, следует начать тренировку или отложить. Если измеренная разность частот превьшает предельное значение для данного испытуемого в 1,5-2 раза, то трени.ровку следует отложить. Если же воспринимаемая разность частот находится в пределах нормы, то руководитель разрешает обучаемому приступить к тренировке. Обучаемый устанавливает переключатель 14 в положение II (второй режим), обеспечивая выключение регистра 3, сумматора 11 и индикатора 20 на время работы в данном режиме и включает счетчики 8 и 9 на полную емкость, например, в положение 10. Во втором режиме обучаемому с помощью электроакустического преобразователя, установленного в пульте 13 (не показан), последовательно предъявляют пары временных интервалов. Один из ник содержит основной сигнал (или сигнал + помеха), второй - сходнозвучащий сигнал (или схрднозвучащий сигнал + помеха). После каяяой пары обучаемый с помощью кнопок (не показаны) на пультб 13 вводит признак обнаружения сигнала в том интервале, в котором, по его мнению, был основной сигнал. Обучаемому (испытуемому) последовательно предъявляются несколько пар сигналов, отличающихся одна от другой вероятностью появления основного сигнала в каждом из интервалов. При переполнении счетчика 8 импульс переполнения проходит через элемент ИЛИ 10 и производит считыва ние результатов со счетчиков 8 и 9 в узел 19. Счетчики 8-и 9 устанавливаются в исходное (нулевое) положение, а в узле 19 фиксируется значение параметра чувствительности. Для обучения в условиях, приближенных к реальные, ключом 12 включа источник 4 помехи. При этом помеха с помощью коммутатора 6 включается как в первый,так и во второй интервал каждой пробы. Если обучаемый в процессе тренировки начинает допускать много ошибок, т.е. отношение числа правильных обнаружений к числу ложных тревог превьвоает 0,3 (взято из опыта проведения испытаний), то необходиМО произвести контроль функционального состояния обучаемого (перейти к первому режиму). По результатам контроля принимается решение о продолжении или прекращении тренировки. Использование предлагаемого устройства для обучения радиотелеграфистов по сравнению с прототипом по :воляет повысить точность тренажа за счет предварительной проверки частот основного источника, и источника сходнозвучащих сигналов с последующим учетом величины расхождения частот при анализе результатов тренировки (профотбора) и расши рить функциональные возможности уст рсйства за счет измерения дополнительного параметра минимальной воспринимаемой на слух разности между частотами двух сигналов, определяемой перед тренировкой, а при необходимости и в процессе тренировки (профотбора). В обычных условиях, прн нормальном функциональном состоянии обучаемого, минимальная разность частот не должна превышать 10-30 Гц (одно из требований, предъявляемых к испытуемым при подборе.для обуче: ния специальностирадиотелеграфиста) . Если минимальная разность между частотами превышает указанное предельное значение при профотборе то это говорит о непригодности испытуемого к обучению по специальности радиотелеграфиста. Если же в процессе обучения перед тренировкой минимальная воспринимаемая разность ыеткцу частотами сигналов превышает предельное значение в 1,5-2 раза, то это говорит о ненормальном функциональном состоянии обучаемого. Тренировка в таком состоянии обвлчно не дает ожидаемых результатов (обучааьвяй допускает большое число ошибок) . В этом случае лучше всего тренировку отложить (прекратить) и перейти к выполнению других работ, не требукщих максимальной концентрации внимания, а 1юсле восстановления : функционального состояния - снова вернуться к тренировке. Применение предлагаемого устройства при профессиональном отборе повышает точность отбора, а при обучении - улучшает эффективность обучения за счет оптимального использования времени в период тренировок.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ОБНАРУЖЕНИЮ СИГНАЛОВ НА ФОНЕ ПОМЕХИ,, содержащее последовательно включенные формирователь импульсов, коммутатор, блок счетчиков и блок индикации, a также пульт обучаемого, вход и выход которого соединены соответственно с вторыми выходом и входом ком.мутатора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены сумматор и последовательно соединенные элемент ИЛИ, переключатель режимов работы и сдвигающий регистр, выход которого подключен к первому входу формирователя импульсов, второй вход КО торого непосредственно соединен с первым выходом коммутатора, a первый и второй выходы через переключатель режимов работы - соответственно с первым и вторым входами сз мматора, выход которого подключен к второму входу блока индикации, третий вход которого соединен с одним из выходов переключателя режимов работы, первый и второй входы элемента ИЛИ подключены соответственно к второму н третьему выходам блока счетчиков,a выход - к второму входу блока счетчиков, второй выход которого через переключатель режимов работы соединен с вторым входом сдвигающего регистра. 1C 4 оо Од 00