Устройство для ранговой обработки электрических сигналов Советский патент 1989 года по МПК G06G7/52 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при создании устройств обработки изображений и распознавания образов.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство имеет N информационных входов и содержит N суммирующих компараторов по чисду обрабатываемых сигналов, суммирующий пороговый компаратор 3, источник 4 порогового напряжения, генератор 5 линейно нарастающего напряжения, сумматор 6 и ключ 7.

На чертеже приняты обозначения: х, значения неупорядо- .ченной последовательности обрабатываемых сигналов; Un - величина порогового напряжения источника 4; Ur - выходное напряжение генератора 5; 0 - напряжение, соответствующее задаваемому рангу (номеру) сигнала, выделяемого из последовательности х(0 ,...,N входных сигналов, упорядоченных по величине

хы х(г(х()

Если, например, и необходимо выделить срединный (медианный) сигнал из упорядоченной последовательности х(, то Q соответствует номеру п.

1

а ел

Суммирующий пороговый компаратор 3 представляет собой схему сравнения, содержащую несколько входов, один из которых является пороговым. При равенстве суммы сигналов на остальных входах компаратора 3 величине порога б на его выходе появляется стандартный постоянный сигнал.

Каждый из компараторов 2Ч-2Н реализует функцию вида:

U

1, при

вы

V и

RW

О, при U8)C 6 Un, где U - напряжение, приложенное к пороговому входу; суммарный сигнал по остальным входам;

напряжение на выходе компаратора.

Особенностью генератора 5 линейно нарастающего напряжения является наличие входа сброса. При отсутствии сигнала на входе сброса генератор 5 вырабатывает линейно (монотонно) нарастающее напряжение. При появлении сигнала на входе сброса выходное напряжение генератора 5 сбрасывается до нуля и после снятия этого сигнала автоматически нарастает вновь и т.д. Устройство работает следующим образом.

На первый вход каждого компаратора 2 с соответствующих информационных входов 1; поступают сигналы неупорядоченной входной последовательности х;, ,2,,..,N. К пороговому входу компараторов 2,- приложено напряжение Un, задаваемое источником 4. Поскольку величина Un выбирается большей, чем максимально возможное значение входных сигналов x4-xN, то выходные сигналы компараторов 2; при отсутствии сигнала на их дополнительных суммирующих входах равны нулю.

При наличии на дополнительных входах компараторов 2;-2 N линейно нарастающего напряжения Ur, формируемого генератором 5, первым срабатывает тот-компаратор, на первый суммирующий вход которого поступает макси мальный сигнал из неупорядоченной последовательности х. При дальнейшем росте Ur срабатывает компаратор 2;, подключенный к входу 2 с максимальным значением входного сигнала из ос тавшихся N-1 членов последовательности, и т.д. Выходные сигналы компараторов 2: поступают на суммирую

5

0

щие входы компаратора 3. Одновременно напряжение Ur поступает на первый (прямой) вход сумматора 6, к второму (инвертирующему) входу приложено пороговое напряжение Un от источника 4. Ка сумматоре 6 определяется разность Ur-Un, поступающая на информационный вход ключа 7.

Когда сумма сигналов на суммирующем входе компаратора 3 достигает величины 9, соответствующей задаваемому рангу, сигнал с выхода компаратора 3 поступает на управляющий вход ключа 7, открывая его. При этом на выходе аналогового ключа появляется сигнал входной последовательности X;, соответствующий задаваемому рангу.

Сигнал с выхода компаратора 3 прикладывается также к входу сброса генератора 5. Этот сигнал с некоторой временной задержкой, определяемой временем считывания рангового сигнала, приводит к обнулению генератора 5. Сигнал на выходе устройства становится равным нулю и цикл ранговой обработки повторяется вновь.

В результате устройство упорядочивает входные сигналы по их величине, выделяя на выходе ключа 7 тот входной сигнал, номер которого в упорядоченной последовательности задается сигналом 9 .

0

35 Формула изобретения

Устройство для ранговой обработки электрических сигналов, содержащее источник порогового напряжения, сумматор , ключ и N компараторов по числу обрабатываемых сигналов, одни входы которых объединены, а другие входы являются соответствующими информационными входами устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит генератор линейно нарастающего напряжения и суммирующий пороговый компаратор, пороговый вход которого соединен с шиной задания ранга выделяемого входного сигнала, а выход подключен к входу сброса генератора линейно нарастающего напряжения и управляющему входу ключа, каждый из N компараторов выполнен суммирующим и подключен дополнительным суммирующим входом к первому входу сумматора, а объединенные входы N компараторов со40

45

50

55

514765006

единены с выходом источника порогово- (гора, выход которого подключен через

ключ к выходу устройства.

го напряжения и вторым входом суммаключ к выходу устройства.

Изобретение относится к устройствам для выделения рангового электрического сигнала и может быть использовано при обработке изображений и распознавании образов. Целью изобретения является повышение точности устройстваа. Устройство для ранговой обработки электрических сигналов имеет N информационных входов 1₁ - 1_N и содержит N суммирующих компараторов 2₁ - 2N, суммирующий пороговый компаратор 3, источник 4 порогового напряжения, генератор 5 линейного нарастающего напряжения, сумматор 6 и ключ 7. Достижение поставленной цели обеспечено благодаря введению в устройство генератора линейно нарастающего напряжения, суммирующего порогового компаратора, выполнению N компараторов суммирующими и новым связям между элементами устройства. 1 ил.