Устройство для определения локальных экстремумов Советский патент 1986 года по МПК G06F7/06 

i12

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах цифровой обработки сигналов.

Цель изобретения - повышение достоверности определения локальных экстремумов в условиях импульсных помех за счет увеличения числа отсчетов.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - схема блока формирования окрестности отсчетов.

Устройство содержит буферные регистры 1, схемы 2 сравнения, блок 3 формирования окрестности отсчетов, .многовходовый элемент И 4, много- входовый элемент И 5, элемент ИЛИ 6, управляющий элемент И 7,элемент 8задержки, счетчик 9 номера канала,регистр экстремума 10,триггер 11,регистр 12 номера канала, информационный вход 13 и тактовый вход 14 устройства, вход 15 записи кодов числа -отсчетов.

Блок 3 формирования окрестности содержит регистр 16 с входом 17 за- писи кода, элементы ИЛИ 18, информационные входы 19 и 20.

Устройство работает следующим образом.

На вход 13 устройства поступает ш-разрядный код очередного двоичного числа из входной последовательности чисел - отсчетов (выборок) сигнала. Одновременно на вход 14 устройства поступает управляющий тактовый импульс, которьш подается на вход управления сдвигом регистров 1.

Буферные регистры 1 представляют собой m синхронно действующих обычных (одиночных) п-разрядных регист- ров сдвига,где п- нечетное целое чис- ,,ло.При поступлении импульса на входы управления сдвигом буферным регистров 1 одновременно осуществляется прием кода очередного т-разрядно- го двоичного числа в первый регистр 1 сдвига, перезапись содержимого первого регистра сдвига во второй и т.д. При этом в каждом такте работы устройства в буферных регистрах 1 временно хранятся п смежных по номеру отсчетов входного сигнала

i (и-1)/2 ; ° 1+ f м-И/ т.е. окрестность i-ro .отсчета а-, состоящая из п последовательных отсчетов входного сигнала. Все п-1 схемы

сравнения одновременно осуществляют сравнение кода отсчета а; с кодами п-1 отсчетов входного сигнала, расположенных в окрестности и временно хранящихся в буферных регистрах 1. Первый выход каждой схемы 2 сравнения является выходом Меньше, а второй - выходом Больше. Выходные сигналы Меньше и Больше схем

сравнения поступают соответственно на нечетные входы 19 и четные входы 20 блока 3 формирования окрестности отсчетов.

Блок 3 формирования окрестности реализует функцию выделения требуемой окрестности из заданной симметричной окрестности из п отсчетов сигнала. Перед началом работы устройства в (п-1)-разрядный регистр 16 в блоке формирования окрестности записывается двоичный код с входа 15 устройства, который определяет требуемую окрестность.

Если из текущей окрестности из п отсчетов исключают некоторые отсчеты, то в соответствующие им разряды регистра 16 записывают значения 1, а в остальные - значения О. Например, пусть , а требуется выделить окрестность из трех последовательных отсчетов, которые используются в известных устройствах определения локальных экстремумов 1,23, Toi- да в регистр 16 записывается следующий 6-разрядньш код 110011, Посредством схем ИЛИ 18 в блоке 3 формирования окрестности отсчетов осуществляется логическое сложение выходных сигналов компараторов 2 и соответствующих разрядов регистра 16 задания окрестности.

45

С помощью элемента И 4 проверяется условие наличия локального максимума: если текущий отсчет сигнала а; . является локальным максимумом, то на выходе элемента И 4 будет сигнал 1. Например, если в 6-разрядном регистре задания окрестности записан код 110011, то на вы ходе элемента И 4 будет сигнал 1 только в том случае, когда выполняется уело50

вие

а,, .а..

а;

Аналогично, с помощью элемента И 5 проверяется условие наличия локального минимума. Для данного примера сигнал 1 на выходе элемента И 5 будет только в том случае, когда выполняется условие а., а,- а;,, .

При наличии локального экстремума в i-oM такте (т.е. максимума или минимума) на выходе элемента ИЛИ 6 будет сигнал 1, который поступает на первый вход управляющего элемента И 7, на второй вход которого через элемент 8 задержки поступает тактовый импульс с второго входа устройства.

Элемент 8 задержки осуществляет задержку импульса на время выполнения сдвига информации в буферных регистрах 1,формирование требуемой окрестности в блоке 3 формирования окрестности и проверки условий наличия локального экстремума. В случае наличия локального экстремума на выходе управляющего элемента И 7 появляется управляющий импульс, который подается на входы синхронизации регистра 12 номера канала, триггера 11 и регистра 10 экстремума. Тогда в регистр 10 экстремума переписывается из первого регистра 1 т-разрядный код локального экстремума содержимое счетчика 9 номера канала переписывается в регистр 12 номера канала и в триггере 11 запоминается выходной сигнал второго элемента И 5.

Если триггер 11 типа экстремума находится в единичном состоянии, то был обнаружен локальный минимум в jraKTe работы устройства, номер кото- рого записан в регистре 12 номера канала. Если триггер 11 типа экстремума находится в нулевом состоянии, то был обнаружен локальный максимум При поступлении на второй вход 14 устройства следующего тактового им- пульса выполняется проверка условий наличия локального экстремума относительно отсчета а,, , а содержимое счетчика 9 номера канала увеличивается на единицу.

Таким образом, осуществляется по иск всех локальных экстремумов сигнала, заданного в виде последователности т-разрядных двоичных чисел.

Формула изобретения

1. Устройство для определения локальных экстремумов, содержащее три буферных регистра, три схемы сравнения, регистр экстремума, счетчик номера канала, регистр номера канала, причем выходы разрядов первого буферного регистра соединены с первыми

группами входов первой, второй к третьей схем сравнения и с информационными входами регистра экстремума, выход которого является выходом экстремума устройства, выходы разрядов второго и третьего буферных регистров соединены с вторыми группами входов соответственно первой и второй схем сравнения, выходы счетчика номера канала соединены с информационными входами регистра номера канала, выходы которого являются выходами номера канала устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности определения локальных экстремумов в условиях импульсных помех за счет увеличения числа отсчетов, буферные регистры выполнены сдвиговыми, и в устройство введены п-3 сдвиговых регистра, где п - число отсчетов определения локального экстремума (п - нечетное целое числс, п-4 схем сравнения, два многовходовых элемента И, элемент ИЛИ, управляющий элемент И, элемент задержки, триггер и блок формирования окрестности отсчётов, причем выход старшего разряда второго сдвигового регистра соединен с входом младшего разряда первого сдвигового регистра, выход старшего разряда которого соединен с входом младшего разряда третьего сдвигового регистра , выходы

.ра сдвига.

разрядов 1-го регист. . п+3 где , соеди

нены с второй группой входов (1-1)-и схемы сравнения, выходы разрядов

п+З

j-ro регистра, где j

+1,...,п.

соединены с второй группой входов (-1)-й схемы сравнения, выходы схем сравнения подключены к информационным входам блока формирования окрестности отсчетов, вход записи кода которого соединен с входом записи кода числа отсчетов устройства, нечетные выходы которого соединены с входами первого многовходового элемента И, а четные - с входами второго многовходового элемента И, выходы многовходовых элементов И подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом управляющего элемента И, выход которого соединен с синхровходами регистров экстремума и номера канала и триггера, информационный вход кото51

рого подключен к выходу второго мно- гозходового элемента И, информационный вход устройства соединен с входом младшего разряда четвертого сдви гоБого регистра, тактовый вход устройства подключен к входам управления сдвигом сдвиговых регистров и счетчному входу счетчика и через эле мент задержки соединен с вторым входом управляющего элемента И.

2. Устройство по П.1, отличающее ся тем, что блок формирования окрестности отсчетов содержит (п-1)-разрядный регистр и п-1 пар элементов ИЛИ, причем вход

фи9,1

544686

записи кода блока формирования окрестности отсчетов соединен с входом (п-1)-разрядного регистра, выходы разрядов которого соединены с 5 первыми входами элементов ИЛИ соответствующей пары, вторые входы которых соединены с информационными входами блока формирования окрестности

отсчетов, выходы первых элементов 10 ИЛИ всех пар являются нечетными выходами блока формирования окрестности отсчетов, выходы вторых элементов ИЛИ всех пар являются четными выходами блока формирования окрестности отсчетов.

Регистр задания окрестности

Фи.2

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в системах цифровой обработки сигналов. Цель изобретения - повышение достоверности деления локальных экстремумов в условиях импульсных помех за счет увеличения числа отсчетов. Устройство содержит буферные регистры, схемы сравнения, регистр экстремума, счетчик номера канала, регистр номера канала, многовходовые элементы И, элемент ИЛИ, управляющий элемент И, элемент задержки, триггеры, блок формирования окрестности отсчетов, включающий регистр и элементы ИЛИ. Устройство выполняет сравнение отсчетов, . записанных в буферных регистрах, с кодом i-ro отсчета и определяет наличие локального минимума или максимума в окрестности отсчетов задаваемых кодов, записанных в регистре блока формирования окрестности отсчетов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. с (Л