Устройство для выделения признаков при распознавании образов Советский патент 1985 года по МПК G06K9/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам выделения признаков при распознавании образов, и может быть использовано для выделения первого и последнего импульса в пачке, например, при диагностике случайных процессов для выделения периодичностей и при распознавании образов.

Известно устройство для выделения перюго-и последнего импульса в пачке, содержащее элемент задержки, инвертор два элемента И, элемент ИЛИ и триггер с соответствующими связями между ними 1.

Недостатком этого устройства является то, что период следования импульсов должен быть равен времени задержки в элементе задержки. В результате указанное устройство оказывается непригодным для выделения пачек импульсов случайных последовательностей, когда период следования импульсов может быть переменным и различие между пачкой импульсов и одиночными импульсами определяется некоторой, наперед заданной величиной максимального допустимого расстояния между импульсами.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее триггер со счетным входом, шесть элементов И, два ждущих мультивибратора, два элемента ИЛИ, формирователь импульсов и триггер, причем входная импульсная последовательность поступает на счетный вход первого триггера, на первые входы третьего и четвертого элементов И, выходы первого триггера нагружены на вторые входы третьего и четвертого элементов И, выходы третьего и четвертого элементов И нагружены на входы сброса первого и второго ждущих мультивибраторов и первый и второй входы второго элемента ИЛИ, выход которого нагружен на первый вход триггера и первый вход первого элемента И, выход формирователя нагружен на второй вход триггера и первый вход второго элемента И, выходы триггера нагружены на вторые входы первого и второго элемента И, выходы которых являются выходами первого и последнего импульсов в пачке импульсов 2.

Недостаток устройства состоит в том, что длительность импульсов входной последовательности должна быть одинаковой для всех импульсов пачки. Это объясняется тем, что первый выделяемый импульс, задерживается относительно первого импульса входной последовательности на период следования импульсов и является вторым импульсом пачки, так как первый импульс является подготовительным и запускает первый или второй ждущий мультивибратор. В результате указанное устройство оказывается непригодным для выделения пачек импульсов случайных последовательностей, длительность импульсов которых случайна и максимальная величина которых не превыщает наперед заданную длительность.

Цель изобретения - повыщение надежности устройства путем выделения первого и последнего импульсов в пачке импульсов с изменяющимися длительностью импульсов и периодом следования импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее первый триггер, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов И, а вход является входом устройства и подключен к вторым входам первого и второго элементов И, выходы которых подключены соответственно к первым входам третьего и четвертого элементов И и запускающим входам первого и второго ждущего мультивибраторов, выходы которых подключены соответственно к вторым входам четвертого и третьего элементов И и к первому и второму входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу первого формирователя импульсов, второй элемент ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу четвертого элемента И и входу сброса первого ждущего мультивибратора, а второй вход подключен к выходу третьего элемента И и входу сброса второго ждущего мультивибратора, второй триггер, вход которого подключен к первым входам пятого и щестого элементов И, а первый и второй выходы подключены соответственно к вторым входам пятого и щестого элементов И, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходом устройства, введены первый и второй преобразователь время-напряжение, входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго элементов И, а выходы подключены соответственно к входам первого и второго амплитудных детекторов, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входу третьего элемента ИЛИ, второй и третий формирователь импульсов, входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго элементов И, а выходы подключены соответственно к входам сброса второго и первого амплитудных детекторов, элемент задержки, вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, а выход подключен к первому входу седьмого элемента И, преобразователь напряжение-время, информационный вход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, запускающий вход подключен к выходу седьмого элемента И, а выход подключен к входу второго триггера, третий триггер, выход которого подключен к второму входу седьмого элемента И, первый вход подключен к выходу пятого элемента И, а второй вход подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ, первый вход

которого подключен к выходу шестого элемента И, второй вход подключен к выходу первого формирователя импульсов, четвертого формирователя импульсов, выход которого подключен к третьему входу четвертого элемента ИЛИ, а вход - к выходу первого элемента ИЛИ.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы напряжений поясняющие работу устройства.

Блок-схема устройства (см. фиг. 1) содержит первый 1, второй 2 и третий 3 триггеры, первый 4, второй 5, третий б, четвертый 7, пятый 8, шестой 9 и седьмой 10 элементы И, первый 11 и второй 12 ждущие мультивибраторы, первый 13 и второй 14 преобразователи время-напряжение, первый 15, второй 16, третий 17 и четвертый 18 формирователи импульсов, первый 19 и второй 20 амплитудные детекторы, первый 21, второй 22, третий 23 и четвертый 24 элементы ИЛИ, элемент задержки 25, преобразователь напряжение-время 26.

Устройство работает следующим образом.

Входная последовательность импульсов(фиг. 2 а) подается на счетный вход первого 1 триггера. Последний с приходом каждого входного импульса изменяет свое состояние на противоположное и подает разрешающий сигнал поочередно на первый вход первого 4 или второго 5 элементов И, на вторые входы которых подаются входные импульсы.

Предположим, что первый импульс входной последовательности появился на выходе первого 4 элемента И (фиг. 2 б), тогда следующий импульс, поступивший на вход устройства, пройдет на выход второго 5 элемента И (фиг. 2 в) и переключит первый 1 триггер для пропуска следующего импульса на выход первого 4 элемента И. Схемы первого П и второго 12 ждущего мультивибратора одинаковы, постоянная времени их времязадающей цепи одинакова и выбрана таким образом, чтобы длительность квазиустойчивого состояния была больше максимального периода между импульсами, которые еще можно отнести к пачке импульсов. Импульс с выхода первого 4 элемента И запускает первый 11 ждущий мультивибратор (фиг. 2 г) и подается на первый вход третьего 6 элемента И, а так как разрешающего сигнала с выхода второго 12 ждущего мультивибратора нет, то этот импульс не проходит на выход третьего 6 элемента И, но преобразуется первым 13 преобразователем, за время действия импульса, в напряжение, максимальная величина которого запоминается в первом 19 амплитудном детекторе (фиг. 2е). Формирователь 16 по отрицательному перепаду напряжения с выхода схемы 4 вырабатывает импульс, поступающий на

сброс второго 20 амплитудного детектора, устанавливая на его выходе низкий уровень. Разрещающий сигнал с выхода первого 11 ждущего мультивибратора (фиг. 2 г) подается на второй вход четвертого элемента И и первый вход первого 21 элемента ИЛИ. Формирователь 15 по положительному перепаду напряжения с выхода элемента 21 вырабатывает импульс, устанавливающий через элемент 24 разрешающий сигнал на выходе второго 2 и третьего 3 триггера (фиг. 2з). Сигнал на выходе четвертого 7 элемента ИЛИ появляется при совпадении разрешающего сигнала, формируемого ждущим мультивибратором 11, и сигнала на вы ходе второго 5 элемента И, т.е. при поступлении второго импульса пачки. Импульс с выхода элемента 7 через схемы 22 и 25 поступает на первый вход седьмого 10 элемента И, с приходом которого преобразователь 26 преобразует напряжение с выхода

0 амплитудного детектора 19 в импульс, длительность которого определяется поступившей на его вход амплитудой. С приходом импульса на запускающий вход второго 2 триггера, последний изменяет свое состояние на противоположное, разрешая прохождение первого выделенного импульса на первый выход устройства. Выделенный импульс, поступая на первый вход триггера 3, снимает разрешающий сигнал с его выхода запрещая дальнейщее прохождение импульсов на запускающий вход преобразователя 26.

Последующие пачки импульсов не проходят на выход устройства-, так как на втором выходе седьмого 10 элемента И нет

5 разрещающего сигнала, и под воздействием входных импульсов, следующих в пачке, на входах формирователей 15 и 18 постоянно будет высокий уровень напряжения. Формирователь 18 вырабатывает импульс под возQ действием отрицательного напряжения на его входе. Этот импульс через схему 24 устанавливает на выходе триггера 2 сигнал, разрещающий прохождение последнего импульса на запускающий вход преобразователя 26. Импульс с выхода последнего меняет состояние триггера 2, разрешая прохождение последнего импульса в пачке на второй выход устройства. При появлении на входе одиночных импульсов происходит запуск первого 11 или второго 12 ждущего мультивибQ ратора (фиг. 2г, д). Но, так как следующего импульса нет, то и импульс на выходе третьего 6 или четвертого 7 элемента И не формируется, нет импульса и на запускающем входе преобразователя 26. При это.м формирователи 16 и 17 вырабатывают импульсы, сбрасывающие амплитудные детекторы 20 или 19. Хотя формирователь 18 по отрицательному перепаду напряжения ждущего мультивибратора и выработал импульс.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ПРИЗНАКОВ ПРИ РАСПОЗНАВАНИИ ОБРАЗОВ, содержащее первый триггер, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первым выходам первого и второго элементов И, а вход является входом устройства и подключен к вторым входам первого и второго элементов И, выходы которых подключены соответственно к первым входам третьего и четвертого элементов И и запускающим входам первого и второго ждущих мультивибраторов, выходы которых подключены соответственно к вторым входам четвертого и третьего элементов И и к первому и второму входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу первого формирователя импульсов, второй элемент ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу четвертого элемента И и входу сброса первого ждущего мультивибратора, а второй вход подключен к выходу третьего элемента И и входу сброса второго ждущего мультивибратора, второй триггер, в-ход которого подключен к первым входам пятого и щестого элементов И, а первый и второй выходы подключены соответственно к вторым входам пятого и щестого элементов И, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности устройства путем выделения первого и. последнего импульсов в пачке импульсов с изменяющимися длительностью и периодом следования импульсов, в него введены первый и второй преобразователь время-напряжение, входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго элементов И, а выходы подключены соответственно к входам первого и второго амплитудных детекторов, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам третьего элемента ИЛИ, второй и третий формирователи импульсов, входы которых подключены соответственно к выходам первого и второI го элементов И, а выходы подключены соответственно к входам сброса второго и (Л первого амплитудных детекторов, элемент задержки, вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, а выход подключен к первому входу седьмого элемента И, преобразователь напряжение-время, информационный вход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, запускающий вход подключен к выходу седьмого элеменО5 та И, а выход подключен к входу второго триггера, третий триггер, выход которого подключен к второму входу седьмого элемента И, первый вход подключен к выходу СП пятого элемента И, а второй вход подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу щестого элемента И, второй вход подключен к выходу первого формирователя импульсов, четвертого формирователя импульсов, выход которого подключен к третьему входу четвертого элемента ИЛИ, а вход - к выходу первого элемента ИЛИ.