Устройство для классификации случайных процессов Советский патент 1982 года по МПК G06G7/52 

(5А) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КЛАССИФИКАЦИЙ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для классификации случайных процессов в медицинской и технической диагностике.

Известен анализатор функций плотности распределения, содержащий ЭЛТ типа Политрон, к горизонтально отклоняющим пластинам которого подключено масштабное устройство, к функциональным пластинам подключен блок управления характеристикой, а к анодам ЭЛТ подключен интегратор 1.

Данное устройство имеет невысокое быстродействие, так как непосредственно сам анализ производится оператором вручную по числам, накапливаемым интегратором, т.е. не позволяет автоматически по функциям распределения производить классификацию случайных процессов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для классификации случайных процессов, содержащее электроннолучевую трубку Политрон, соединенную через переключатель рода работ с входным усилителем, усилителем вертикального отклонения и интегратором. К Политрону подключена схема управления характеристиками. Генератор пилообразного напряжения через переключатель рода работ связан с Политроном и усилителем горизонтального отклонения, который соединен с индикаторной электроннолучевой трубкой.

Устройство имеет три режима работы.

Первых два режима являются вспомогательными и служат для визуального наблюдения за входным сигналом и контроля нелинейной характеристики Политрона. В третьем режиме (основном) производится распознавание. Сигнал через входной усилитель поступает на Политрон и после нелинейного преобразования на вход интегратрра. Выходная величина последнег за время интегрирования может служи оценкой близости предъявленного для распознавания сигнала к тому или иному классу. Эта величина может контролироваться визуально, так как выход интегратрра подключен к /блок индикации 2 }. Данное устройство также не позволяет производить автомаtическую классификацию случайных процессов, так как оператору необходимо запоми нать каждое последующее значение интегратора и сравнивать его с предыдушим, В результате такого сравнения оператор делает заключение о принадлежности сигнала к тому или иному классу, а это приводит к большим временным затратам, что в свою очередь, снижает быстродейст вие всего устройства. Цель изобретения - повышение точ ности и быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что устройство для классификации случайных процессов, содержащее усилитель, первую электроннолучевую трубку типа Политрон, лервый интегратор и потенциометрический блок задания уровня напряжения, одна гру па -выходов которого соединена соответственно с функциональными пласти нами первой электроннолучевой трубки типа Политрон, содержит блок выделения уровней сигнала, вторую электроннолучевую трубку типа Поли трон, второй интегратор, нелинейные фильтры, схему сравнения и индикатор, вход которого соединен с выходом схемы сравнения, входы которой подключены к выходам соответственно первого и второго интеграторов , входы которых подключены к выходам соответственно первого и вт рого нелинейных фильтров, входы каж дого из которых подключены к выхода соответственно первой и второй элек троннолучевой трубки типа Политрон при этом выходы блока выделения уро ней сигнала подключены к одной из пластин горизонтального отклонения соответствующей электроннолучевой трубки типа Политрон. На фиг. 1 показана блок-схема .предлагаемого устройства; на фиг. 2 потенциометрический блок задания уровня напряжения с ЭЛТ Политрон. Устройство для классификации случайных процессов состоит из усилителя 1 , выход которого соединен с j входом блока 2 выделения уровней, выходы которого подключены к одной из пластин горизонтального отклонения каждой электроннолучевой трубки типа Политрон За и . Вторые горизонтально отклоняющие пластины подключены к шине Корпус. К функциональным пластинам ЭЛТ Политронов подключен потенциометрический блок k задания уровня напряжения. Выходы каждого Политрона через нелинейные фильтры . и 5сГ подключены к интеграторам 6а и 66, выходы которых подключены к входам блока 7 сравнения, а выход блока 7 сравнения к индикатору 8. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Сигнал,: подлежащий классификации после усиления на усилителе 1 до величины, обусловленной техническими данными Политрона, поступает в блок 2 выделения уровней. В блоке 2 из исследуемого сигнала выделяются: участок сигнала, не совпадающий по амплитуде с некоторым пороговым зна чением, определяемым данным видом сигнала, и участок сигнала, входящий в этот порог. Часть сигнала, не совпадающая с величиной порога, поступает на Политрон За, а часть сигнала, совпадающая с величиной порога, на Политрон 3(5 После нелинейного преобразования исследуемого сигнала на ЗЛТ Политронах, осуществляемого при помощи блока., который служит также для контроля нелинейной характеристики Политррнов, на нелинейных фильтрах 5о и 5d происходит выделение полезного сигнала на фоне собственных шумов Политронов и последующее интегрирование выходного сигнала на интеграторах 6а и 6f, Выходная величина интеграторов за время интегрирования является критерием близости, предъявленного для классификации сигнала к тому или иному классу. Эта величина подается в блок 7 сравнения, где происходит ее сравнение с.эталоном класса, хранящимся в данном блоке. Результат сравнения поступает в индикатор 8, который в любой форме отображает принадлежность исследуемого сигнала тому или иному классу. Таким образом, предлагаемое устройство осуществляет автоматическую классификацию случайных процессов, что позволяет существенно уменьшить время обработки одного сигнала, которое обусловлено, в основном, длительностью самого исследуемого сигнала и составляет 0,5-1 мин. Кроме того, предлагаемое устройство имеет меньшую погрешность классификации случайного процесса (порядка 5) в результате выделения полезного сигнала на фоне собственных шумов ЭЛТ типа Политрон и селекции сигйала относительно некоторого порогового значения, определяемого данным видом сигнала.

Формула изобретения

Устройство для классификации случайных процессов, содержащее усилитель, первую электроннолучевую трубку типа Политрон, первый интегратор и потенциометрический блок задания уровня напряжения, одна группа выходов которого соединена соответственно с. функциональными пластинами первой электроннолучевой трубки типа Политрон, отЖ

личающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, оно содержит блок выделения уровней сигнала, вторую электроннолучевую трубку типа Политрон, второй интегратор, нелинейные фильТ ры, схему сравнения и индикатор, вход которого соединен с выходом схв мы сравнения, входы которой подключв

ны к выходам соответственно первого и второго интеграторов, входы которы}( подключены к выходам соответственно первого и второго нелинейных фильтров , входы каждого из которых подкщр

цены к выходам соответственно первой и второй электроннолучевой трубки ти па Политрон, при этом выходы блока выделения уровней сигнала подключены к одной из пластин горизонтального

отклонения соответствующей электроннолучевой трубки типа Политрон.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

фиг.1 ИЖ in

Фиг.1