Устройство для классификации сигналов Советский патент 1990 года по МПК G06K9/00 

Изобретение относится к области автоматики, к устройству классификации сигналов, и может быть использовано для классификации акустических, геофизических и гидрофизических сигналов.

Цель изобретения состоит в повышении точности и быстродействия устройства.

На фиг, 1 представлена блок-схема устройстваj на фиг. 2 - структурная схема блока сравнения кодов; на . фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит блок 1 принятия решений, состоящий из элемента ИЛИ- 2, счетчика 3 импульсов и триггера 4, группу элементов И 5, группу триггеров 6, группу формирователей 7 импульсов, первый ИЛИ 8 элямент, первый элемент, И 9, первый счетчик 10 импульсов, второй элемент ИЛИ 11, первый триггер 12, первый формирователь 13 импульсов, генератор 14 импульсов, второй счетчик 15 импульсов, дешифратор 16, второй элемент И 17, элемент НЕ 18, третий счетчик 19 импульсов, триггер 20, второй формирователь 21 импульсов, группу элементов 22 задержки, блок 23 сравнения -кодов, управляющие входы 24 и 25, информационный вход 26, первые 27-1,...,27-N и вторые 28-1,..., 28-М выходы устройства.

Блок сравнения (фиг. 2) содержит компараторы 29 и элемент И 30.

Устройство работает следующим образом.

По сигналу с входа 24 устройства (фиг. За) счетчики 3, 10, 15, 19 имсл

оэ

4 Од СЛ

СО

пульсов и триггеры 4, 6, 12 (через элемент ИЛИ 11), 20 устанавливаются в нулевое состояние, а на выходе элемента НЕ 18 устанавливается разреша- ющий уровень напряжения, который поступает на второй вход второго элемента И 17.

По сигналу с входа 25 устройства (фяг. 36) входной сигнал с входа 26 (код), подлежащий классификации, сравнивается в компараторах 29 (фиг. 2) блоков 23 с пороговыми значениями. Сигнал на выходе одного из компараторов 29 формируется при превышении значения входного кода значения порога. В противном случае сигнал формируется на выходе другого компаратора 29. Следовательно, сигнал на выходе элемента 30 И и соответственно блока 23 формируется в том случае, если значение классифицируемого кода превышает значение одного порога и не превышает значение другого порога. Разрядность компараторов 29 равна разрядности входного сигнала (кода). С увеличением номера блока 1 (на фиг. 1 сверху-вниз) величина кода порога возрастает. Диапазон значений порогов выбран таким, чтобы перекрыть возможный диапазон изменения входного сигнала. Одновременно сигнал с входа 25 устройства через элемент И 17 поступает на управляющий вход счетчика 19, увеличивая его содержимое на единицу. При попадании значения входного сигнала в заранее заданный диапазон порогов импульс с выхода выбранного блока 23 через со- ответствующий элемент ИЛИ 2 поступае на управляющий вход счетчика 3 импульсов блока 1, увеличивая его содержимое на единицу. При поступлении последующих сигналов на вход 26 по- рядок работы, описанный выше, каждый раз повторяется и через наперед заданное число, определяемое коэффициентом пересчета счетчика 19, на выходе переполнения счетчика 19 фор- мируется высокий уровень напряжения (фиг. Зв). Одновременно на выходе элемента НЕ 18 формируется низкий уровень напряжения (фиг, Зе), а по перепаду напряжения на выходе первог формирователя 13 импульсов формируется импульс (фиг. Зг). Последующие импульсы, поступающие на вход 25 устройства, на выход элемента И 17

соответственно, управляющие входы блоков 23 сравнения кодов и счетчика 19 импульсов не поступают, так как на втором входе элемента И 17 низкий уровень напряжения.

Импульс с выхода формирователя 13 поступает на установочный вход.триггера 12, переключая устройство в режим Досчет. При этом на прямом выходе триггера 12 устанавливается высокий уровень напряжения, поступающий на управляющий вход генератора 14 импульсов. На выходе последнего формируются импульсы (фиг. Зд), поступающие на первый вход элемента И 9, и через элементы ИЛИ 2 на управляющие входы счетчиков 3 импульсов всех блоков 1 принятия решений до переполнения одного из них. На второй вход элемента И 9 поступает низкий уровень напряжения с выхода триггера 20, поэтому импульсы генератора 14 не проходят на управляющий вход счетчика 15 импульсов.

Переполнение счетчика 3 импульсов происходит раньше в том блоке 1, в котором было накоплено максимальное значение.

Импульс переполнения счетчика 3 устанавливает соответствующий триггер 4 в противоположное состояние, сигнал с выхода которого поступает на первый вход одного из группы элементов И 5 и через один из элементов 22 задержки на вход соответствующего формирователя 7. Последний формирует импульс, который через элемент ИЛИ 8 поступает на управляющий вход счетчика 10 импульсов и установочный вход триггера 20. При этом состояние счет- гчика 10 импульсов изменяется на единицу, а на выходе триггера 20 устанавливается высокий уровень напряжения.

Время задержки элементов 22 выбрано разным. Это позволяет при одновременном переполнении нескольких счетчиков 3 импульсов блоков 1 принятия рещений формировать на выходе элемента ИЛИ 8 соответствующее число импульсов. Формирователь 21 импульсов по перепаду напряжения на выходе триггера 20 формирует импульс, поступающий на вторые входы группы элементов И 5. Поэтому состояние триггеров 4 фиксируется в триггерах 6, потенциал с выходов которых поступает на

выходы устройства 27. Одновременно импульсы генератора 14 через элемент И 9, на втором входе которого разрешающий уровень напряжения, поступают на управляющий вход счетчика 15 импульсов, изменяя его состояния.

При переполнении счетчиков 3 импульсов блоков 1, число которых определяется коэффициентом пересчета счетчика 10 импульсов, формирователи 7 формируют импульсы, которые изменяют состояние счетчика 10 импульсов, не изменяя состояние триггера 20. При переполнении счетчика

10формируемый на его выходе перепад напряжения через второй элемент ИЛИ

11поступает на вход сброса первого триггера 12 и устанавливает на его прямом выходе низкий уровень напряжения, прекращая формирование на выход генератора 14 импульсов. Одновременно на инверсном выходе триггера 12 устанавливается высокий уровень напряжения (фиг. Зж), который поступает на управляющий вход дешифратора

16 и разрешает выдачу результата дешифрации содержимого второго счетчика 15 импульсов дешифратором 16 на вторые выходы 28 устройства.

Таким образом, сравнение входного сигнала (кода) одновременно со всеми пороговыми сигналами (эталонами), а также разнесение во времени импульсов, формируемых на выходах блоков принятия решений позволяет увеличить быстродействие устройства и повысить точность классификации входного сигнала.

Формула изобретения

Устройство для классификация сигналов, содержащее группу элементов ИЛИ, одни входы которых соединены с выходом генератора импульсов, а выходы подключены к счетному входу соответствующих счетчиков импульсов группы, группу триггеров, единичные входы которых соединены с выходами соответствующих счетчиков группы, а прямые выходы подключены к одним входам.соответствующих элементов И группы, выходы которых соединены с единичными входами соответствующих триггеров второй группы, прямые выходы которых являются выходами первой

5

группы устройства, первый элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами формирователей импульсов группы, а выход подключен к счетному входу первого счетчика, выход которого соединен с одним входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к нулевому входу первого триггера, единичный вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, а прямой выход подключен к входу генератора импульсов, второй счетчик, выходы которого соединены с информа5 ционными входами дешифратора, выходы которого являются выходами второй группы устройства, и первый элемент И, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстро0 действия устройства, оно содержит второй элемент И, один вход хоторсго является управляющим входом устройства, третий счетчик, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И, а выход подключен к входу первого формирователя импульсов, элемент НЕ, вход которого соединен с выходом третьего счетчика, а выход подключен к другому входу второго

0 элемента И, блоки сравнения, синхро- визирующий вход которых соединен с выходом второго элемента И, информационные входы являются информационными входами устройства, а выходы

5 соединены с другими входами соответствующих элементов ИЛИ группы, второй формирователь импульсов, выход которого подключен к другим входам элементов И группы, элемент задержки, входы

0 которых соединены с выходами соответствующих триггеров группы, а выходы подключены к входам соответству- . ющих формирователей импульсов группы, и второй триггер, единичный вход ко5 торого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а прямой выход подключен к входу второго формирователя импульсов и к одному входу первого элемента И, другой вход которого соеди0 нен с выходом генератора импульсов,- а выход подключен к синхронизирующему входу дешифратора, при этом нулевые входы счетчиков группы, триггеров первой и второй групп, первого,

5 второго и третьего счетчиков и второго триггера соединены с синхронизирующим входом устройства.

27-1

27- к

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано, в частности, для классификации акустических, геофизических и гидрофизических сигналов. Цель изобретения - повышение точности классификации и увеличение быстродействия. Поставленная цель достигается путем одновременного сравнения входного сигнала (кода) со всеми пороговыми сигналами (эталонами), а так же разнесения во времени импульсов, формируемых на выходах блоков принятия решений, что обеспечивается введением второго элемента И, элемента НЕ, третьего счетчика импульсов, формирователя импульсов, триггера, элементов задержки и блоков сравнения. 3 ил.

11

Фиг.1

29

30

5

4

29

фиг 2

.J