Устройство для нелинейного преобразования многомерного сигнала

Устройство для нелинейного преобразования многомерного сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Р -:. г би®лаоуантс Ь® "

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

23I237

Союз Соввтскис

Социалистичвскис

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 06Х11.1967 (Жс 1170032/26-24) Кл, 42птс, 11/00 с присоединением заявки №

МПК 6 06k

УДК 681.327.12(088.8) Приоритет

Опубликовано 15.Х1.1968. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания З.IV.1969

Комитет по делам изобретений N открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

А. И. Ставицкий и В. А. Любич

Северо-Западный заочный политехнический институт

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕЛИНЕЙНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

МНОГОМЕРНОГО СИГНАЛА где

Изобретение относится к области распознавания образов и, з частности, к устройствам выделения наиболее шформативных признаков распознаваемых объектоь.

Известны устройе ва нелинейного преобразования многомерного сигнала, выполненные на базе усилителей, име1ощих нелинейные характеристики усиления.

Предлагаемое устройство содержит два каскада параллельно Вкл10 !e11ных QíHÂeI1ñальнLlx функциональных преобразователей, блоки управления характеристиками функциональных преобразователей, счегно-.решающий блок и отличается тем, что управлятощие входы универсальных функциональных преобразователей первого каскада объединены, а выход каждого из них подсоединен к управляющему входу соответствующего универсального функционального преобразователя второго каскада, многомерные управляющие входы каждого из которых подключены к выходу своего блока управления и через него — к выходу счетнорешающего блока. При этом выход каждого универсального функционального преобразователя второго каскада соединен со входом счетно-решающего устройства.

Такое выполнение устройства позволяет увеличить скорость обработки информации г10иска оптимального характера нелинейного преобразования при выявлении признаков исследуемой системы, обеспечить возможность работы устройства в натуральном масштабе времени и осуществить оперативную перестройку воспроизводимой нелинейной зависимости.

На чертеже представлена упрощенная функциональная схема устройства.

Устройство содержит универсальные функциональные преобразователи 1 и 2 первого

10 каскада, универ альные функциональные пре. образователи 8 и 4 второго каскада, блоки 5 и б управления характеристиками универсальных функциональных преобразователей второго каскада и счетно-решающий блок 7.

15 С помощь о преобразователей 1 и 2 первого каскада осуществляешься дискретная выборка определенных наиболее информативных значений ансамбля случайных сигналов х, (/), х- (t), ..., x„(t). Эти функциональные преоб20 разователи выступают в роли интерполяторов, позволяющих из выбранных значений исходного ансамбля получать новые непрерывные зависимости: ут — — (p> (хт, х .. п„, т)

И У =- 1Рз (Х» Л... Х„-,), т — период считывания исходных реализаций, rp1 и y — определители функционального преобразования случайных сиг30 налов х» х, ..., х„, поступаю231237

$ S; (.> а >> - II с= щих на вход преобразователей

1и2. где Т вЂ” полное время анализа ансамбля входных сигналов, т — число периодов считывания исходных реализаций.

Второй каскад устройства содер>кит преобразователи > и 4 и блоки 5, 6 и 7. Универсальные функциональные преобразователи 8 и 4 обеспечивают нелинейную трансформацию входных функций у, и у в двух измерениях.

Управление нелинейными характеристиками преобразователей 8 и 4 производится с помощью блоков 5 и б соответственно, которые выбирают необходимую комбинацию напряжений на управляемых входах преобразователей в зависимости от характера сигналов, вырабатываемых счетно-решающим блоком 7.

-Если у, у,, у — множество реализаций одного ансамбля случайных входных сигналов, поступающих на вход функциональных преобразователей 1 и 2 и соответствующих классу А, то задача устройства сводится к отысканию нелинейного преобразования у ;(1) =-OЬ(1)), где = 1, 2, 3, .... k — число реализаций; у) (t) — сигнал на входе функциональных нелинейных преобразователей второго каскада; у,. (t) — сигнал на входе каждого i-го преобразователя второго каскада;

0 — оператор нелинейного преобразования, определяющий вид нелинейности, которая бы давала наименьшее значение разброса (по амплитуде) спектральной плотности S; (<>) для данного класса реализаций (например, класса А).

В качестве критерия распознавания выбрано среднеквадратичное отклонение о значений разброса по амплитуде спектральной плотности для данного класса реализаций, лежащее в пределах заданной норм r))=)). В соответствии с этим устройство должно обеспечивать выполнение условия л

Для этого выходные сигналы у,. (1) с функциональных преобразователей 8 и 4 поступают на счетно-решающий блок 7, который приборно реализуегся с помощью двух спектральных анализаторов и схемы параллельного срав !е5

55 ния спектров, Выход последней подключен параллельно к блокам 5 и б, которые осуществляют подбирающие веса многомерных управляющих входов функциональных преобразователей > и 4 последовательными шагами, С этой целью на многомерные управляющие входы преооразовагелей 8 и 4 подается с блоков

5 и 6 некоторая совокупность напряжений, определяющая форму нелинейности, и в блоке

7 отмечается, какой при этом получается спектр выходного сигнала.

Если этот спектр не попал в требуемую норму, то все напри>кения изменяются на одну и ту же величину в том направлении, в котором спектр а выходе прибли>кается к заданной норме.

Это производится до тех пор, пока спектр не попадает в заданный диапазон, т. е. пока не будет выполнено условие (1). На этом интерационный процесс прекращается. Устройство оказывается настроенным на данный класс реализаций (функций). Если на вход устройства поступает после этого другой класс функций, то индикатор нормы, входящий в состав блока 7, указывает на отсутствие совпадения нового класса с предыдущим.

Предмет изобретения

Устройство для нелинейного преобразования многомерного сгн нала, содержащее два каскада параллельно включенных универсальных функциональных преобразователей, блоки управления характеристиками функциональных преобразова-гелей и счетно-решающий блок, отличаюи„ееся тем, что, с целью увеличения скорости обработки информации поиска оптимального характера нелинейного преобразования при выявлении признаков исследуемой системы, обеспечения возможности работы устройстза в натуральном масштабе времени и оперативной перестройки воспроизводимой нелинейной зависимости, управляющие входы универсальных функциональных преобразователей первого каскада объединены, а выход каждого из них подсоединен к управляющему входу соответствующего универсального функционального преобразователя второго каскада, многомерные управляющие входы каждого из которых подключены к выходу своего блока управления и через него— к выходу счетно-решающего блока, при этом выход каждого универсального функционального преобразователя второго каскада соединен со входом счетно-решающего устройства.

231237

Мт

1з

Редактор Е. В, Семанова и газ 301!7 1гграж ЙЗб Подписное

Ц1!ИИГ111 Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС1

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, и р. Сап аюпова, 2 х, 12 х„

O х, Сосг. вигель Г. П. Шибанов

Техред Л. К. Малова Корректор Т. ф. Старостина