Классификатор импульсных сигналов Советский патент 1981 года по МПК H03K5/24 G05B1/01 

Изобретение относится к автоматик и предназначено для использования в устройствах обработки радиотехнической информации, в частности в селекторах импульсных последовательностей Известны классификаторы импульсных сигналов, содержащие два формиро вателя оценок амплитуд, классифициру емых последовательностей., суммирующий блок, два пороговых элемента нижнего и верхнего уровней срабатывания и вычитающий блок, первый вход которого подключен к шине входных сигналов и к первым входам формирова телей оценок амплитуд, первый выход через пороговый элемент верхнего уровня срабатывания - к второму входу первого формирователя оценок амплитуд, а второй выход - через пороговый элемент нижнего уровня срабатывания к второму входу второго формирователя оценок амплитуд Tl . Недостатком таких классификаторов импульсных последовательностей является низкая помехозащищенность. Цель изобретения - повышение помехозащищенности. Для достижения поставленной цели в классификатор импульсных сигналов, i содержавший два формирователя оценок амплитуд классифицируемых последовательностей, суммирукмдий блок, два пороговых элемента нижнего и верхнего уровней срабатывания и вычитающий блок, первый вход которого подключен , к шине входных сигналов и к первым входам формирователей оценок амплитуд, первый выход через пороговый элемент верхнего уровня срабатывания - к второму входу первого формирователя оценок амплитуд, а второй выход через пороговый элемент нижнего уровня срабатывания к второму входу второго формирователя оценок амплитуд, веде-, ны два блока вычисления вероятнос ти,состоящие из последовательно соединенных счетчика импульсов, ключа, запоминаюсцего элемента, дешифратора и перемножителя, и последовательно соединенные делитель частоты и формирователь импульса сброса, при этом входы счетчиков импульсов подключены соответственно к выходам пороговых элементов верхнего и нижнего уровней срабатывания, вторые входы перемножителей -.соответственно к выходам формирователей оценок амплитуд классифицируемых последовательностей, а выходы перемножителей соединены с входами суммирующегоблока, выходом подключенного к второму входу вЕлчита ющего блока, причем вход делителя частоты соединен с шиной входных сигналов, а выход формирователя, импульса сброса подключен к установочным входам счетчиков и управляющим входам ключей. На чертеже изображена блок-схема классификатора импульсных сигналов. классификатор импульсных сигналов содержит вычитающий блок 1, первым входом подключенный к одному формирователю 2 оценок амплитуд через пороговый элемент 3 верхнего уровня срабатывания и вторым входом- через поро говый элемент 4 нижнего уровня сраба тывания - к другому формирователю 5 оценок амплитуд. Выходы пороговых элементов 3 и 4 подключены к входам счетчиков б и 7 импульсов..Делитель 8 частоты подключен к шине входных сигналов. Выходы счетчиков импульсов подключены через последовательно сое диненные ключи 9 и 10, управляющие входы которых подсоединены к выходу формирователя 11 импульса сброса, за поминающие элементы 12 и 13, дешифраторы 14 и 15 и перемножители 16 и 17 к входам суммирующего блока 18. Классификатор импульсных сигналов работает следующим образом. Входная последовательность импуль сов подается на вход вычитающего бло ка 1, где происходит сравнение их амплитуды с пороговым напряжением XQ, представляющим из себя разделяющую границу. В результате сравнения сраб тывает один из.пороговых элементов 3 или 4, запуская соответствующий формирователь. Одновременно импульс, вы звавший срабатывание порогового устройства, - попадает в счетчик 6 и 7 своего класса. Таким образом, в счет чиках 6 и 7 накапливается число импульсов п., пл, попавших в первый и второй класс соответственно. Делител частоты следования импульсов 8 определяет интервал наблюдения процесса классификации или, другими словами, определяет общее число импульсов п, прошедших классификацию. С приходом п-го импульса запускае ся формирователь 11 импульса сброса. Формирователь 11 импульса сброса фор мирует импульс сброса, который откры вает ключи 9 и 10-И числа п и п хранящиеся в счетчиках 6 и 7, переписыраются в запоминакщие элементы 12 иУ13. Задним фронтом импульсов сброса ключи 9 и 10 закрываются, а счетчики 6 и 7 возвращаются в нулевое состояние и счет классифицируемы импульсов повторяется. . Число импульсов п , n/j, запомненное в запоминающих элементах 12 и 13 преобразуется дешифраторами 14 и 15 6 постоянное напряжение, пропорциональное отношению -- , . , и поается на первый вход перемножителей 6 и 17, на вторые входы которых поаются оценки матожиданий амплитуд и C/ji. Результаты перемножения сумируются суммирующим блоком 18 и результат суммирования выдается в каестве разделяющей границы на выитающий блок 1. Аналитическая запись формирования границы получается такой, что где для эргодических процессов отношения чисел можно заменять вероятностями о - 1. где РХ, , РО - вероятности попадания импульсов в первый и второй классы соответственно. Функцию распределения уровней смеси двух последовательностей равнопредставленных неперекрывающихся импульсов можно записать где W(X) и W(X) - функции распределения уровней первой и второй последовательности . В установившемся режиме Хд стремится к медиане W (X), следовательно (х)ах Nw(x) ; . J -со ло Если W(X) и W,2(X) являются симметричными функциями с периметрами а , а, (средние значения) и 0, , (j (СКО), то разделяющая граница а 1 г -ка11) 6о + 2. Она оптимальна для произвольных С, 6(1. Разделяющая граница известного устройства -- fj. , -оптимальная только для случая (3 1, является частным случаем работы предлагаемого классификатора. Основным преимуществом предлагае- мого устройства является обеспечение равенства вероятностей правильной классификации обеих последовательноетей при произвольных дисперсиях б , йц, что приводит к существенному уменьшению смещения оценок средних значений классов С , С j относительно матожиданий последовательностей a-,a,j Так, например, при в 1,0, 0,033, of О, 1 смещение оценки С. составляет 0,109 в то время, как в известном устройстве при тех же условиях 0,431. Формула изобретения Классификатор импульсных сигналов, содержащий два формирователя iоценок амплитуд классифицируемых пос ледовательностей, суммирующий блок, два пороговых элемента нижнего и верхнего уровней срабатывания и вычитакнций блок, первый вход которого подключен к шине входных сигналов и к первым входам формирователей оценок амплитуд, первый выход через пороговый элемент верхнего уровня срабатывания - к второму входу первого формирователя оценок амплитуд, а ьторой выход через пороговый элемент йижнего уровня срабатывания - к второму входу второго формирователя оце нок амплитуд, отличаю щийс я тем, что, с целью повышения помехозащищенности в него введены два блока вычисления вероятности, состоя щие из последовательно соединенных счетчика импульсов, ключа, запоминающего элемента, дешифратора и пере множителя,,.и последовательно соединенные делитель частоты и формирователь импульса сброса, при этом входы счетчиков импульсов подключены соответственно к выходам пороговых элементов верхнего и нижнего уровней срабатывания, вторые входы перемножителей - соответственно к выходам формирователей оценок амплитуд классифицируемых последовательностей, а выхог ды перемножителей соединены с входами суммирукяцего блока, выходом подключенного к второму входу вычитающего блока, причем вход делителя частоты соединен с шиной входных сигналов, а выход формирователя импульса сброса подключен к установочным входам счетчиков и управляющим входам ключей. Источники информации , принятые во внимание при экспертизе 1. Цыпкин Я.З. Основы теории обучающихся систем, М., Наука, 1970, с, 178-180 (прототип).

I1J-H-1 амввТ Выяв