Устройство для вычисления интеграла свертки двух функций Советский патент 1976 года по МПК G06G7/18 G06G9/00 

ставляющих собой прозрачные пленки, расположены узел 8 освещения носителей и фотоприемники 9 и 10, которые выполнены в виде фотодиодных матриц. Фотоприемники 9 и 10 расположены рядом и в одной плоскости таким образом, что линия, разделяющая их, находится точно против центральной линии фотоносителей 6 и 7, направленной вдоль оси их относительного перемещения. Выходы фотоприемников 9 и 10 подключены к входам блока 11 вычитания. Устройство работает следующим образом. При движении фотоносителя 6 головки записи 1 и 4 формируют прозрачность фотоносителей 7 и 6 в соответствии с абсолютными значениями обрабатываемых функций, а головки записи 2 и 5 дополнительно формируют на фотоносителях 7 и 6 непрозрачные полосы, кодирующие знаки функций по описанному выше способу. В результате такого кодирования знаков световые -потоки, проходящие к фотоприемникам 9 и 10 от узла 8 освещения, пропорциональны соответственно положительной и отрицательной составляющими интеграла свертки, следовательно разность выходных сигналов фотоприемнико.в 9 и 10, получаемая на выходе блока 11 вычитания, пропорциональна исковому интегралу свертки знакопеременных функций, На фиг. 2,а и б представлены соответственно графики функций x(t) и y(t), абсолютная величина которых постоянная, а знаки изменяются произвольным образом. На фиг. 2, в показан метод записи функций x(t) на фотоносителе, его пространственная координата I пропорциональна временной координате функции. Поскольку абсолютная величина функции постоянна, необходимо закодировать лишь ее знак. На интервалах о-/i и k-1 закодирован знак « + , а на интервалах li--/3 и /4--k - знак «-, На фиг. 2,г показан метод записи функции y(t) на втором фотоносителе. Кодирование знаков функции в верхней части второго фотоносителя (выше линии а-а) совпадает с кодированием знаков функции на первом фотоносителе, а в нижней части второго фотоносителя (ниже линии а- -а)-противоположно принятому на первом фотоносителе. Если фотоносители, представленные на фиг. 2, б и г, поместить непосредственно один за другим TaiiHM образом, что линии а-а и а-а совпадают и пропустить через них равномерный световой поток, то световой поток выше линии а-а проходит через фотоносители только на тех интервалах координаты I, на которых произведение функций x(t) и y(t) имеет положительный знак; световой поток ниже линии а-а проходит через фотоносители только на интервалах, на которых произведение названных функций отрицательно. На фиг. 2, д и е, изображены графики ункций и(I) и V(I), пропорциональных свеовым потокам, прошедшим через фотоносители соответственно выше и ниже линии а-а. В общем случае, если непрозрачные полосы, кодирующие знаки функций по описанному методу, наносить на фотоносители, прозрачность которых переменна вдоль координаты / и пропорциональна абсолютным значениям обрабатываемых функций, то суммарный световой поток, проходящий через расположенные один за другим фотоносители выше линии а-а, пропорционален положительной части интеграла по координате / от произведения функций, а суммарный световой поток, проходящий через фотоносители ниже линии а-а, пропорционален отрицательной части упомянутого интеграла. При равномерном движении фотоносителей один относительно другого вдоль линии а-а и при условии, что функции записаны встречно, т. е. направления осей, соответствующие возрастанию временной координаты, на фотоносителях противоположны, суммарные световые потоки через фотоносители выше и ниже линии а-а пропорциональны соответственно положительной и отрицательной составляющим интеграла свертки записанных функций. Если световые потоки направить на отдельные фотоприемники, включенные дифференциально, то суммарный .выходной сигнал пропорционален интегралу свертки знакопеременных функций. Предлагаемое устройст&о расширяет класс обрабатываемых функций по сравнению с известным устройством и может эффективно использоваться при моделировании линейных систем и в системах автоматического управления. Формула изобретений Устройство для вычисления интеграла свертки двух функций по авт. св. N° 290285, отличающееся тем. Что, с целью расщирения функциональных возможностей устройства, в него дополнительно введены две головки записи знака функций, которые попарно объединены и жестко соединены с соответствующими головками записи функции, и дополнительный фотоприемник, причем оба фотоприемника через соответствующие подвижный и неподвижный фотоносители оптически связаны с узлом освещения и выходами соединены с входами дополнительно введенного выходного блока вычитания. Нсточники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Патент ФРГ № 1907553, кл. 42 7/14, 1971 г. 2.Авт. св. СССР № 290285, М. Кл.2 G 06G 7/18, 1969 г. (прототип).

yi

40

s