Устройство для выделения экстремальных чисел

Устройство для выделения экстремальных чисел

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

I, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ЧИСЕЛ по авт,ев, № 1003070, отличающееся тем, что, с целью поиышения достоверности при выделении экстремумов дискретных функций путем введения порога сравнения, рассчитывае мого по уровню шумов, в устройство введеьы узел определения порога и узел распределений тактовых сигналов , включающий m элементов, ИЛИ, р триггеров, р элементов И, (р-1) элементов ИЛИ-НЕ,где рзначение порога, pi (m-1), m - число разрядов сравниваемых чисел, причем информационные выходы узлов уравнения соеди нень с соответствующими информацион№1ми входами узла определения порога , С-й выход которого, где t I, 2,,..,р. соединен с входом установки в состояние I Е-ГО триггера узла распределения тактовых сигналов , входы установки в состояние О всех триггеров и первые входы всех :элементов ИЛИ узла распределения тактовых сигналов подключены к шине начальной установки устройства, выход j-ro элемента ИЛИ узла распределения тактовых сигналов (j l,2,,,,m ) соединен с j-й шиной тактовых сигналов узлов сравнения в узле распределения тактовых сигналов , каждый г-и элемент ИЛИ-НЕ, где г 1,2,,,,, (р-1), имеет (р-г+О входов, соединенных соответственно с пряьыми выходами триггеров с г-го по р-и, выход г-го элемента ИЛИ-НЕ подключен к первому входу г-го элемента И, второй вход которого соединен с г-шиной тактовых сигналов устройства, а выход с вторым входом г-го элемента ИЛИ, инверсныйвыход р-го триггера соединен с первым входом р-го элемента И, второй вход которого соеди нен с р-шиной тактовых сигналов устройства, а выход - с вторым входом р-го элемента ИЛИ, шины тактовых сигналов с (р+1)-го по т-ю подключены к вторым входам соответствующих элементов ИЛИ узла распределотния тактовых сигналов, 2, Устройство по п. I, о т л и чающее ся тем, что узел определения порога содержит р элеменСО тов И и однотактный многослойный матричный умножитель, включающий со слоев сумматоров, где 1,2,,,., 05 каадый из которых содержит Р блоков сумматоров, включающих одноразрядные сумматоры, причем к входов одноразрядного сумматора первого -I-. i . слоя сумматоров, где к N - а., - среднее значение шумов, а JH 0..,

09) (!1) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН у(д) С 06 F 7/02

Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф@ц@ „

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ тактовых сигналов узлов сравнения в узле распределения тактовых сигналов, каждый r-й элемент ИЛИ-НЕ, где r = I 2,..., (р- l ), имеет (р-г+17 входов, соединенных соответственно с прямыми выходами триггеров с г-го по р -й, выход r-ro элемента ИЛИ-HF подключен к первому входу r-ro элемента И, второй вход которого соединен с г-шиной тактовых сигналов устройства, а выход— с вторым входом r-го элемента ИЛИ, инверсный- выход р-го триггера соединен с первым входом р-го элемента И, второй вход которого соединен с р-шиной тактовых сигнапов устройства, а выход — с вторым входом р-го элемента ИЛИ, шины тактовых сигналов с (р+1)-ro no m-ю подкпючены к вторым входам соответствующих элементов ИЛИ узла распределе-. ния тактовых сигналов.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЬЙ (61) 1003070 (2!) 3569485/18-24 (22) 01.04.83 (46) 23.08.84. Бюп . У 31 (71) Г.А.Поляков, П.А.Брандис, 8.Е.Козлов и В.Ф.Якутко (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 1003070, кл.. С 06 F7/02,,1981 (прототип) . (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ПЛЯ ВЫИЕЛЕНИЯ

ЭКСТРЕИАЛЪНЫХ ЧИСЕЛ ло авт. св.

Ф 1003070, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности при выделении экстремумов дискретных функций путем введения порога сравнения, рассчитывае мого по уровню шумов, в устройство введены узел определения порога и узел распределений тактовых сигналов, включающий m элементов, ИЛИ, р триггеров, р элементов И, (e-1) элементов ИЛИ-НЕ,где р — значение порога, р 4 (m- 1), m — число разрядов сравниваемых чисел, причем информационные выходы узлов сравнения соеди иены с соответствукщйми информационными входами узла определения порога, f-й выход которого, где ь = 1, 2,...,р. соединен с входом установки в состояние "I" $-го триггера узла распределения тактовых сигналов, входы установки в состояние "0" всех триггеров и первые входы всех элементов ИЛИ узла распределения тактовых сигналов подключены к шине начальной установки устройства, выход j-го элемента ИЛИ узла распределения тактовых сигналов (j

=1,2,...m ) соединен с j-й шиной

2. Устройство по п. 1, о т л и .ч а ю щ е е с я тем, что узел.определения порога содержит р элементов И и однотактный многослойный матричный умножитель, включающий слоев сумматоров, где =!,2,..., каждый из которых содержит бло1 ков сумматоров, включающих одноразрядные сумматоры, причем к входов одноразрядного сумматора первого слоя сумматоров, где к = - -, а =

t4 а

1 са — среднее значение

1Ч „--„М

le шумов, а =0...(2 -I) — значение числа, записанного в регистр p-ro узла сравнения, p=l,2,...,N, N <п, подключены к информационным входам соответствующего веса узла определе—

1109736 ния порога, выходы сумм и переносов одноразрядных сумматоров каждого блока сумматоров соединены соответственно с шинами сумм и переносов данного блока сумматоров, шина сумм блока слоя сумматоров подключена к входам блоков сумматоров (+1)ro слоя одинакового веса, шина .переносов блока слоя сумматоров подключена к входам блоков сумматоИзобретение относится к автомати ке и вычиспительной технике и может быть использовано при реализации технических средств для выделения локальных экстремумов полезных сигналов из массива зашумленных.

По основному авт.св. Ф 1003070 известно устройство для выделения экстремальных чисел, содержащее и узлов сравнения, каждый из которых состоит из регистра, элемента И, узла связи, состоящего из двух элементов ИЛИ, m узлов коммутации, содержащих элемент ИЛИ и два элемента И, схемы сравнения, состоящей из двух триггеров и трех элементов И, и m информационных выходов, тп входов тактовых сигналов, m адресных выходов, вход опроса, причем вход блокировки каждого i-го сравнения, где i=1,2,...,n, соединен с управляющим входом (i+1)-ro узла сравнения, первый и второй выходы переносов каждого i-ro узла сравнения подключены к первому и вт< рому входам переносов (i-1)-ro узла сравнения, вход опроса устройства соединен с первым входам элемента И каждого узла сравнения, выход элемента И каждого j-ro узла срав- нения подключен к i-му адресному выходу устройства, прямой и инверсный выходы каждого J го разряда регистра,. где j=1,2 ...,m, m — количество разрядов в сравниваемых числах, соединены с первыми входами первого и второго элементов И соответственно j-го узла коммутации, выход элемента И каждого i-го узла сравнения подключен к первому входу элемента ров (+!)-ro слоя соответствующих больших весов, шины сумм и переносов блоков сумматоров последнего слоя соединены с первыми входами соответствующих элементов И, первые входы которых подключены к входу считывания кода порога узла определения порога, а выходы являются выходами узла определения порога.

ИЛИ каждого узла коммутации i-го узла сравнения, каждый j âõîä тактовых сигналов устройства соединен с вторым входом элемента ИЛИ, J-го

5 узла коммутации всех узлов сравнения, выход элемента ИЛИ каждого j-го узла коммутации подключен к вторым входам элементов И j --ro узла коммутации, выход первого и второго элементов И каждого j-го узла коммутации каждого i-го узла сравнения соединен с j ì входом первого и второго элемента ИЛИ узла связи соответственно i-ro узла сравнения, вы1S ходы первого и второго элементов

ИЛИ узла связи каждого i-ro узла сравнения подключены к первым входам первого и второго элементов И соот20 ветственно схемы сравнения 1-го узла сравнения, выходы первого и второго элементов ИЛИ узла связи

i-ro узла сравнения соединены с вторым и первым выходами переносов соот ветств енно i-го узл а сравнения, первый и второй входы переносов каждого i-го узла сравнения подключены к вторым входам первого и второго элементов И схемы сравнения

i-го узла сравнения, выходы первого и второго элементов И схемы сравнения каждого i-го узла сравнения соединены с входами установки в единичное состояние первого и второго триггеров схемы сравнения i-ro узла сравнения, инверсные выходы первого и второго триггеров схемы сравнения в каждом из узлов сравнения подключены к входам третьего элемента И схемы сравнения, выход

40 которого соединен с третьими вхо1109736

I0

25 дами первого и второго элементов И схемы сравнения, прямой выход первого триггера схемы сравнения

i.-го узла сравнения подключен к второму входу элемента И i-ro узла сравнения, прямой выход второго триггера схемы сравнения соединен с выходом блокировки I-го узла сравнения, управляющий вход каждого i-ro узла сравнения подключен к третьему входу элемента И i-ro узла сравне.ния, выход первого элемента И каждого j-го узла коммутации каждого

i-го узла сравнения соединен с j-м информационным выходом i-го узла сравнения. Работа устройства заключается в попарном параллельном поразрядном сравнении чисел, происходящем по тактовым сигналам единичного уровня. Элементы узлов сравнения фиксируют изменение знака приращения сравниваемых чисел, т. е. точку перегиба (экстремума) функции, что обеспечивает выделение всех локальных экстремумов, в массиве сравниваемых чисел, например ординат дискретной корреляционной функции (I).

Недостатком известного устройства является уменьшение достоверности информации, выдаваемой для дальнейшей обработки, за счет шумовых выбросов при увеличении интенсивности шумов.

Цель изобретения — повышение досто" верности информации при выделении экстремумов дискретных функций, выдаваемой для дальнейшей обработки, путем введения порога сравнения, рассчитываемого по уровню шумов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для выделения экстремальных чисел введены узел определения порога и узел распределения тактовых сигналов, включающий m элементов ИЛИ, р триг-. геров, р.элементов И, (р-1) элементов ИЛИ-НЕ, где р — значение порога, р (m-1), m — число разрядов сравниваемых чисел, причем информационные выходы узлов сравнения..соединены с соответствунхцими информационными входами узла определения порога, -й выход которого,- где

I=I,2,...,р, соединен с входом установки в состояние "I" f-ro триггера узла распределения тактовых сигналой, входы установки в состояние

"0" всех триггеров и первые входы всех элементов ИЛИ узла распределения тактовых сигналов подключены к шине начальной установки устройства, выход j-ro элемента ИЛИ узла распределения тактовых сигналов (j

1,2,...,m) соединен с j mèíoé тактовых сигналов узлов сравнения в узле распределения тактовых сигналов, каждый г -й элемент ИЛИ- IE, где

I-=l,2,..., (р-I ), имеет (р-г+1) входов, соединенных соответственно с прямыми выходами триггеров с г -ro по р-й, выход г -го элемеrnа ИЛИ-HE,подключен к первому входу р-го элемента И, второй вход которого соединен с --й шиной тактовых сигналов устройства, а выход - с вторым входом C -го элемента ИЛИ, инверсный выход р-го триггера соединен с первым входом р-го элемента И, второй вход которого соединен с р-й шиной тактовых сигналов устройства, а выход — с вторым входом р-ro элемента ИЛИ, шины тактовых сигналов с (р+1)-ro ло m -ю подключены к вторым входам соответствующих элементов ИЛИ узла распределения тактовых сигналов.

Кроме того, узел определения порога содержит р элементов И и одно30 тактный многослойный матричный умножитель, включающий слоев сумматоров, где f =1 2,..., каждый из которых содержит блоков сумматоров, включающий одноразрядные

З5 сумматоры, причем k входов одноразрядного сумматора первого слоя

М р — 1,— сумматоров, где к = -=-, а = ---.с. р.=1 а„— среднее значение шумов, 10 о1 =О. ° .(2 -!) — значение числа, записанного в регистр . р.-го узла сравнения,, р =1,2,...,N, N n подключены к информационным входам соответствующего веса узла определе45 ния порога, выходы сумм и переносов одноразрядных сумматоров каждого блока сумматоров соединены соответственно с шинами сумм и переносов данного блока сумматоров, шина сумм бло50 ка слоя сумматоров подключена к входам блоков сумматоров (,(+1)-ro слоя одинакового веса, шина переносов блока слоя сумматоров подключена к входам блоков сумматоров

55 (Е+1)-ro слоя соответствующих больг шйх весов, шины сумм и переносов блоков сумматоров последнего слоя соединены с первыми входами соответ ствующих элементов И, первые входы !

Которых подключены к входу считывания кода порога узла определения порога, а выходы являются выходами узла определения порога.

На фиг. I представлена структур- 5 ная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — структурная схема узла определения порога; на фиг. 3— процесс вычисления лорога; на фиг.4графики значений времен сравнения и преобразования кода в узле определения порога.

Устройство содержит и узлов сравнения, каждый из которых включает регистр 2, элемент И 3, узел 4 !5 связи, включающий первый 5 и второй 6 элементов ИЛИ, m узлов 7 коммутации, содержащих элемент

ИЛИ 8, первый 9 и второй 10 элементы И, схему 11 сравнения,,в ко- 20 торую входят первый 12 и второй !3 триггеры, первый 14, второй 15 и третий 16 элементы И, и m информационных выходов 17, m входов 18 тактовых сигналов, и адресных выходов 19, вход 20 опроса.

Узел 21 распределения тактовых сигналов содержит m выходных элементов ИЛИ 22 и шин 23 тактовых сигналов, р элементов И 24 и триг- gp геров 25, (р -1) элементов ИЛИ-НЕ

26, шину 27 начальной установки устройства. Узел 28 определения порога (фиг.2) с входом 29, выходом 30 и управляющим входом 31 со стоит из слоев сумматоров 32, содержащих блоки 33 сумматоров, состоящих из одноразрядных сумматоров 34, р элементов И 35 коммутации. одному слою относятся суммато 40 ры, которые начинают работать в один и тот же момент времени. Сумматоры одного слоя, складывающие разряды чисел одного веса, объединены в блоки 33. Каждый слой сумматоров 32 и блок 33 сумматоров построены аналогично.

Одноразрядный %-входовый сумматор 34 y -ro веса вырабатывает разряд суммы того же веса и разряды переноса с весами (j +1) (j+Ilog>K(+1), 50

Разряды сравниваемых чисел и соответствующие им узлы 7 коммутации, информационные выходы 17, шины 18 тактовых сигналов, а также выходные

55 элементы ИЛИ 22 и шины 23 тактовых сигналов узла 21 имеют текущий индекс и пролумерованы справа налево от

1109736 6 до ю (I é .— младший ю-й — старший).

Узлы 1 и входящие в их состав элементы И 3, узлы 4 связи и схемы I I сравнения, а также адресные выходы 19 имеют текущий индекс 1 и пронумерованы сверху вниз от 1 до,л. Входящие в состав узла 2! элементы И 24 и триггеры 25 имеют текущий индекс f и пронумерованы справа налево от

1 до р (р-й — старший, 1-й — младший, Р (в -1), а элементы ИЛИ-НЕ 26 имеют тот же текущий индекс и пронумерованы от I, до (р-1). Входящие в узел 28 определения порога сумматоров 32 и составляющие их блоки 33 имеют текущий индекс и пронумерованы сверху вниз ((=1,2,...).

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент времени по шине начальной установки устройства подается сигнал единичного уровня, устанавливающий в состояние 0" триггеры 25 узла 21. Этот же сигнал через элементы ИЛИ 22 узла 2) распределения тактовых сигналов и эле- менты HJIH 8 подается на входы элементов И 9 и 10 узлов 7 коммутации всех узлов l сравнения и разрешает выдачу информации, записанной в регистры 2, на информационные выходы 17 узлов 1 сравнения и на вход 29 узла 28 определения порога.

В узле 28 рассчитывается порог

p=k ° а, где k = N/2q — коэффициент

I .увеличения порога, а = — — С а

8 =1 среднее значение шумов а =0

1Ъ1

Н (2 — 1) — значение числа, записанного в регистр 2 р.-го узла 1 сравнения, р= I,...,N, N n. Узел 28 определения порога выполняет функции преобразователя многоразрядного кода матрицы — сумма А, образованной н ic подписыванием друг под другом одноразрядных кодов слагаемь х а, в ! (, У ,одноразрядный код результата.

Процесс преобразования мйогоразрядного кода (фиг. 3) показан для раз ° рядности чисел а=4 номер разряда их количество IV=8, и использования в узле 28 одноразрядных трехвходовых сумматоров. Каждая точка изображает двоичную цифру, соответствующего веса. Цифры одного веса изображены друг лод другом. Каждая. рамка окружает цифры, подаваемые на вход сумматора 34. Ilунктирная рамка окружает сумматоры 34, относящиеся к

: 1109736

Таблица I

& l6

48 96 192

N кри= вой 10

Таблица 2

N кривой

4 16, 64 . 256 1024

1L

l 2 19 26 33 40,7

31 40 48 57

43 54

16 22

65 76

27 82

12

29 36 42 49

41 50 48 67

32

29

15 20

28 34

40 48

40.14

64 одному блоку 33 сумматоров. Ступени сумматоров 32 разграничены

FopH3oHTBJIbHb1MH линиями, справа от которых представлены номера тактов преобразования. Такт .преобразо- 5 вания равен времени срабатывания сумматора. Сумматор 34 складывает цифры одинарного веса, на его выходах появляются цифра суммы того же веса и цифра переноса соседнего >0 большего веса, переходящие для словения в следующую ступень сумматоров 32. Исходная матрица Ж последовательно за несколько тактов преобразуется в одноразрядный код резуль" 15 тата р. Этот код подается на вто-рые входы элементов коммутации И 35. со сдвигом на rn разрядов вправо

1 Iv (р=.— — E а ) и по сигналу еди.2% Р», /

20 ничного уровня, подаваемому на управляющий вход 31 (первые входы элементов И 35 коммутации) н момент окончания преобразования, поступает на выход 30 узла 28. 25

Количество чисел N, выбираемых

:из массива сравниваемых чисел для расчета порога, определяется иэ условий обеспечения высокого быстродействия узла 28 определения порога, если необходимо рассчитывать порог в процессе выбора экстремумов на каждом цикле работы устройства и через несколько циклон.

Время сравнения (цикл) у стройства определяется как Т .=-6 „, где

- такт — время срабатывания лоэ гического элемента (для удобстна принимаем 4 э =1).

Время преобразования Тп 8 » пр рядной матрицы - суммы в однораэряд" ный код результата (в тактах) в зависимости от разрядности .щ входных данных и количества нходон одноразрядных сумматоров, используемых для преобразования, определяется путем расчетов на ЭВМ.

На графике (фиг.i) и н таблицах приведены значения времени срав1 нения Т (табл. I ) и времени преобраэонанйя 1 „ (табл.?) в зависимости от разрядности rn, количества 8 выбираемых для расчета порога чисел и входов к разрядных сумматоров, используемых для преобразования.

1109736

I

Разрядность выходной информации—

40 порога выбирается в предположении, что уровень шумов всегда меньше уров-. ня входных сигналов р (m -1. Для систем цифровой фильтрации или корреляционной обработки максимальный уро45 вень амплитуды шума в выходных дискретах составляет примерно 217, а е средний уровень шума не превышает 13Х от значения амплитуды сигнала. Выбор порога, в два раза превышающе- .

pro средний уровень шума (l/4 от амп-. литуды сигнапа), гарантирует исключение шумовых выбросов из информации, выдаваемой для дальнейшей обработки. В этом случае значение :р можно выбрать, записав условие равен55 ства амплитуд сигнала и порога

2 /4=2, откуда после логарифмирования получаем р = 1п -2

Для разрядности входных данных, I равной 4 и 8 (при использовании трех входовых сумматоров), области значений + левее точек А и В на графике (фиг.4) соответствуют условиям выполнения преобразования за время, меньшее времени сравнения чисел в устройстве. Поэтому основным условием выбора значения N (для обеспечения высокого быстродействия в ( сйстемах адаптивной обработки сигналов реального времени) может быть

Тя (Т . Уменьшение количества значений М практически не сказывается на величине порога, рассчитываемого как математическое ожидание (среднее) из шумовой выборки.

Другое условие выбора N можно записать из выражения для коэффициента увеличения рассчитываемого порога к = N/2, где к = l 2,... выбирается на этапе проектирования устройства для решения конкретной задачи. По этому выражению можно определить величину сдвига q =

log (И/4) по выбранным (или подбираемым) значениям к и N при условии, что, должно быть целым чис; лом.

Разрядность входной информации для узла 28 определения порога . целесообразно выбирать равной разрядности ш.входных сигналов. Это позволяет рассчитать порог как по шу, мовой (калибровочной! выборке, так и по реальной информации — смеси сиг, нала и шума.

Для решения других задач значение р можно выбрать исходя из конкретных условий.

Сигналом единичного уровня, по5 данным по шине 27 начальной установки устройства, триггеры 25 узла 21 распределения тактовых сигналов уста. навливаются в состояние "0". Единичный уровень с инверсного выхо10 да р-ro триггера 25, поданный на р-й элемент И 24, открывает цепь прохождения р-го тактового сигнала: элементы И 24, ИЛИ 22, р-й вход 18 тактового сигнала всех узлов 1 срав1 5 нения. Сигналы нулевого уровня с прямого выхода всех триггеров 25, поданные на соответствующие входы элементов ИЛИ-НЕ 26, вызывают появление на их выходах сигналов еди20 ничного уровня, которые открывают цепи прохождения сигналов с р-го по первый. Сравнение производится во всех разрядах сравниваемых чисел (тактовые сигналы с rn-го по

25 ф-+1)-й подаются непосредственно на входы 18 тактбвых сигнапов всех узлов сравнения).

Рассчитанный в узле 28 порог подается с выхода 30 на вход узла 21 распределения тактовых сигналов и устанавливает в состояние

11 tl ! соответствующие триггеры 25.

Сигнап единичного уровня с прямого выхода, установленного в состояние

Il l !1 триггера 25, имеющего наибольший номер, например E-й, подается на соответствующие входы элементов

ИЛИ-НЕ 26 с E-ro по первый. Сигналы нулевого уровня с выхода этих элементов, поданные на входы элементов И 24, разрывают цепи прохождения тактовых сигналов. Сравнение в разрядах чисел с E-ro no первый не производится. Если 2=р, то нулевой уровень с инверсного выхода р-го триггера 25, поданный на вход р -ro элемента И 24, разрывает цепь прохождения р-го тактового сигнала. Цепи прохождения тактовых сигналов с (р-1)-го по первый также разомкнуты. Сравнение чисел производится по тактовым сигналам только в старших (с tn-го по (р+1)-й) разрядах.

Поскольку предлагаемое изобретение не создает экономии, а направлено на улучшение технических характеристик, производим сравнение достоверности информации, ныдавае11 097 36

30

Уменьшение количества ложной информации, выдаваемой для дальнейшей 35 обработки, для предлагаемого устройства по сравнению с известным определяетт ся как Й; = F8/ F» i = 1, 2; ,%„12,7; % = 426. Введение порога, рассчитываемого по уровню шумов, 40 сказывается на уровень условной вероятности правильного обнаружения

1 полезных сигналов 2=- — 11 +

ixx-У 11

+ Ф (,--,— 1 1где х — уровень сигнапа. 45

Величина D существенно зависит от отношения сигнал/шум на входе устроймой для дапьнейшей обработки предлагаемым и известным устройствами.

В качестве критерия сравнения принимаем значение условной вероятности ложной тревоги, характери- 5 зующее достоверность информации.

Условная вероятность ложной тревоги F представляет собой среднее число ложной информации, выдаваемой после обнаружения экстремумов 10 в массиве зашумленных значений дискретной функции для дальнейшей обработки.

Для известного устройства F>--l, так как устройство обнаруживает 15 все экстремумы в обрабатываемом массиве, относящиеся как к полезным сигналам, так и к шумовым выбросам.

Для предлагаемого устройства значение можно определить по выражению 20 для условной вероятности ложной тревоги устройства порогового обнаружения F = — — (1- Ф ---1, где у — фиксированный уровень порога; 25 и — уровень .шумов помех ; ®„ значение табулированного интеграла вероятности.

При уо но (к=1) Ф(1) =0,8427, F3„ =7,86 1О 2 .

При уо=2 по(к=2) ф (2)=0,9953, F3z=2,35 10 ства порогового обнаружения. Для того, чтобы обеспечить вероятность правильного обнаружения полезных сигналов в диапазоне 0,5... I, необходимым условием является равенство

Ф(- — -) = 0...1. По.значениям . x-y и а . х-уд ф(п) находим — — — = О... 3. ,п

Уо

При у = n ------ = 0... 3 откуда о о л

Х отношение сигнал/шум — — - = 1...2., по х — 2

При у =2 n — — — — = 0...3 от9 о о х куда — —. = 2... 5.

no

В цифровых согласованных фильтрах отношение сигнал/шум на выходе тем больше, чем больше коэффициент сжатия к фильтра (для современных фильтров к может достигать величины 10 и более) . Это означает,, что пои наличии полезных сигналов в обрабатываемом массиве значение вероятности правильного обнаружения близко к единице.

Введение порога сравнения, рассмагриваемого по уровню шумов, позволяет на несколько порядков увеличить достоверность информации (умень- шить количество ложной информации), выдаваемой для дальнейшей обработки предлагаемым устройством, по сравнению с известным при условии превышения сигнала над шумом. Вероятность правильного обнаружения экстремумов полезных сигналов при этом тем больше, чем больше отношение сигнал/шум на входе устройства.

Предлагаемое устройство может быть использовано при построении специализированных средств цифровой обработки сигналов в системах гидро, -радио- и звуколокации и навигации для уменьшения объема данных, выдаваемых для дальнейшей обработки.

Это позволит освободившееся время перераспределить между другими задачами обработки.

i iosz3s

l9i

7! !

Фиа1, 1 IO.9736 фиа2

1! 09736 ь 2 ф1

1 в е

rl31 ri31

rg rg г@

4. J I» Д I«J

rm1

L J щщщщ Закат 6084!33 дирак 699 ПоПиисиоа щ щтаи ППП Патаит", r.óæãàðîä, ул.Проектная, 4,1!

1,1