Устройство для распознавания N-мерных сигналов Советский патент 1991 года по МПК G06K9/00 

Изобретение относится к автоматике и технической диагностике и может быть использовано для распознавания параметров сигналов.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит группу пороговых элементов 1-1 1-N, первый ключ 2, первый счетчик 3, генератор 4 тактовых импульсов 4, второй ключ 5, группу элементов И 6-1 6-N, второй счетчик 7, первый элемент 8 задержки, элемент ИЛИ 9, второй элемент 10 задержки, блок памяти (ПЗУ) 11, перемножитель 12, накапливающий сумматор 13, блок 14 принятия решения, мультиплексор 15, группу счетчиков 16-116-М;

группу элементов совпадения 17-1, ... 17-М (гдеМ М-(1Ч- 1)/2).

Устройство работает следующим образом.

На входы пороговых элементов 1-1

1-N поступают исследуемые реализации

Xi(t), X2(t) XN(T) того или иного класса

сигналов. Сигналы различных классов отличаются коэффициентами корреляции между реализациями Xi(t), X2(t) Xw(t). С помощью пороговых элементов входные сигналы клиппируются. Сигналы с выходов пороговых элементов поступают на вторые входы элементов И 6-1, ..... 6-N, на первые входы которых с генератора 4 импульсов через ключ 5 (в исходном состоянии ключ 5 открыт) подается последовательность коротких импульсов. Сигнал с выхода элемента И 6-1 первого канала и сигнал с выхода элемента 6-2 второго канала поступают на входы элемента 17-1 совпадения, на выходе которого имеется последовательность импульсов, количество которых пропорционально коэффициенту корреляции между первой и второй реализациями Ri2. Счетчик 16-1 подсчитывает число импульсов, поступающих с выхода элемента 17-1, т.е. на выходе счетчика имеем число ni, пропорциональное коэффициенту корреляции Ri2. Аналогично получаются числа щ.

Ј

Оч

о VI

VJ

пропорциональные остальным коэффициентам корреляции Rme (m 1, ... N-1; I 2, ..., N; m I).

Импульсы с выхода ключа 5 поступают также на счетный вход счетчика 3 (его обьем выбирается на этапе обучения и зависит от длительности распознаваемых сигналов и требуемой точности распознавания). Сигнал переполнения счетчика 3 закрывает ключ 5 и прекращает выдачу импульсов с

генератора 4 на входы элементов И 6-1

6-N. Этот же сигнал, поступающий на вход ключа 2, открывает его. Импульсы с выхода генератора 4 через открытый ключ 2 начинает поступать на счетный вход счетчика 7. Сигналы с разрядных выходов счетчика 7 управляют работой мультиплексора 15 и ПЗУ 11. Принадлежность входных сигналов тому или иному классу определяется с помощью перемножителя 12, сумматора 13 и блока 14 принятия решения, который может быть выполнен в виде элемента сравнения.

По сигналам с выхода счетчика 7 из ПЗУ 11 в определенном порядке выбираются коэффициенты О), а с входов мультиплексора 15 на его выход в том же порядке пропускаются показания щ счетчиков 16-1 16-М.

С помощью перемножителя 12 происходит формирование произведений а, п , которые накапливаются в сумматоре 13. Работа сумматора 13 синхронизируется с помощью импульсов, поступающих с выхода счетчика 7, задержанных элементом 10 задержки на время, необходимое для формирования произведения а щ (разрядные выходы счетчика 7, как это видно из чертежа, соединены с входом элемента задержки 10 через элемент ИЛИ 9).

Результат, поступающий с накапливающего сумматора 13, сравнивается в схеме сравнения с порогом С. Этот порог определяется на этапе обучения совместно с весовыми коэффициентами а .

В случае рассматриваемой двухклассо- вой ситуации решающее правило имеет вид:

С ,

С ,

то X(t) 6 Fi

то X(t) 6 Fz :

где М N(n-1)/2 - число счетчиков 16;

С - порог сравнения, устанавливаемый в схеме сравнения;

X(t) - сигнал, поступающий на вход устройства и состоящий из N реализаций.

Сигнал переполнения счетчика 7 поступает на вход элемента 8 задержки, импульс с выхода которого обнуляет счетчики 3, 7, 16-116-М, накапливающий сумматор 13,

открывает ключ 5 и закрывает ключ 2 (наличие указанного элемента задержки объясняется необходимостью задержки импульса сброса на время сравнения суммы, полученной в сумматоре 13, с порогом С), после чего

устройство готово к обработке следующих N реализаций случайного процесса.

Предложенное устройство обладает повышенной точностью (достоверностью распознавания), так как в нем устранено

влияние интенсивности распознаваемых сигналов, изменяющейся от реализации к реализации, на достоверность принятия решения.

20

Формула изобретения

Устройство для распознавания N-мерных сигналов, содержащее блок памяти, накапливающий сумматор и блок принятия решения, вход которого соединен с выхо5 дом накапливающего сумматора, а выход блока принятия решения является информационным выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены группа

0 из N пороговых элементов, где N - количество реализаций сигнала, первый и второй ключи, первый и второй счетчики, генератор тактовых импульсов, первый и второй элементы задержки, группа из N элементов И,

5 перемножитель, элемент ИЛИ, группа из М элементов совпадения, где М N (N - 1)/2 - число сочетаний пар реализаций сигнала, группа из М счетчиков и мультиплексор, информационные входы мультиплексора под0 ключены к информационным выходам соответствующих счетчиков группы, а его выход соединен с первым входом перемножителя, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом блока

5 памяти и информационным входом накапливающего сумматора, выход генератора тактовых импульсов подключен к первым входам первого и второго ключей, вторые входы которых соединены с выходом пе0 реполнения первого счетчика, выход первого ключа соединен с информационным входом второго счетчика, выход переполнения которого подключен к входу первого элемента задержки, выход которого

5 подключен к третьим входам первого и второго ключей и входам сброса первого и второго счетчиков, накапливающего сумматора и счетчиков группы, информационные входы которых соединены с выходами соответствующих элементов совпадения труппы, информационный выход второго счетчика подключен к входу управления мультиплексора, адресному входу блока памяти и входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу второго элемента задержки, выход которого соединен с входом синхронизации накапливающего сумматора, выход второго ключа подключен к информационному входу первого счетчика и к первым входам элементов И группы,

0

вторые входы которых соединены с выходами соответствующих пороговых элементов группы, входы которых являются информационными входами устройства, при этом первый и второй входы каждого элемента совпадения группы подключены соответственно к выходам соответствующих 1-го и J-ro

элементов И группы, где 1 1N-1; j 2,

..., N; i J.

Изобретение относится к средствам автоматики и технической диагностики и может быть использовано для распознавания параметров сигналов. Цель изобретения - повышение точности устройства. Устройство содержит группу пороговых элементов, первый и второй ключи, первый и второй счетчики, генератор тактовых импульсов, первый и второй элементы задержки, группу элементов И, перемножитель, элемент ИЛИ, блок памяти, группу элементов совпадения, группу счетчиков, накапливающий сумматор, мультиплексор и блок принятия решения. Использование группы пороговых элементов и группы элементов И в целях клиппирования сигналов в сочетании с другими указанными элементами приводит к повышению точности (достоверности распознавания) за счет устранения влияния интенсивности распознаваемых сигналов. 1 ил.

x($

TJJ-н/4|-