Устройство для распознавания сигналов
Патент 546910
Авторы
Классы МПК
Устройство для распознавания сигналов
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (111 5469Ю
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.06.74 (21) 2033031/24 (51) М. Кл."- G 06K 9/00 с присоед|шением заявки ¹
Государственный комитет
Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 15.02.77. Бюллетень ¹ 6
Дата опубликования описания 28.03.77 (53) УДК 621.391.19 (088.8) (72) Авторы изобретения
Г. Н. Демина и А. И. Галушкин
Всесоюзный научно-исследовательский и испытательный институт медицинской техники (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ СИГНАЛОВ
Изобретение относится к распознающим и самонастраивающимся системам и может найти применение в устройствах, предназначенных для классификации непрерывных аналоговых сигналов в автоматических системах технической кибернетики.
Известно устройство для распознавания сигналов с помощью линейного порогового классификатора, содержащее блок умножения, соединенный со входом устройства, сумматор, подключенный к выходу формирователя порогового напряжения и ко входу компаратора, выход которого соединен с выходом устройства (1). Известное устройство воспринимает входную информацию в виде дискретных уровней напряжения, которые в определенном масштабе представляют пространство признаков исходных сигналов, подлежащих классификации, при этом число каналов в устройстве должно быть равно числу признаков.
В известном устройстве производятся умножения входных дискретных признаков на весовые коэффициенты и последующее суммирование результата умножения с порогом. Классификация осуществляется по знаку выходного напряжения компаратора. Однако в случае распознавания аналоговых сигналов, у которых априори информитивным признаком является их форма, при технической реализации устройства требуется дополнительная аппаратура для квантования сигнала. При этом точность воспроизведения реализации определяется ее частотой, н число отсчетов при частоте, равной, например, 30 Гц, составляет 60.
5 Такое количество napaëëåëüíûê каналов во входном устройстве трудно реализуемо.
Целью изобретения является повышение точности распознавания и упрощение устрой10 ства путем исключения предварительного квантования сигнала на признаки в результате одноканальной обработки исходной информации. В описываемом устройстве это достигается тем, что оно содержит формирователь
15 весового аналогового сигнала, подключенный ко входу блока умножения и ко входу устройства, и интегратор, соединенный с выходом блока умножения и входом сумматора. Прн этом формирователь весового аналогового
20 сигнала содержит последовательно соединенные пусковой элемент, генератор линейного пнлоооразного напряжения, первый нелинейный преобразователь, инвертор, сумматор разнополярных сигналов и второй нелинейный
25 преобразователь, подключенный к выходу генератора линейного пилообразного напряжения и ко входу сумматора разнополярных сигналов. Кроме того, в устройстве воспроизводится непрерывная аналоговая весовая функ30 цня.
541)91 11
I I H чертеже 1)pClCTBB IC)10 OHIICblB )Cib)OC t CTройство.
Функ))1)оиальlio устройство состоит Il;3 трех
1асгей: линейного порс)гового классификаторара 1, формирователя весового ана„)огового сигнала 2 и формирователя порогового напряжения 3. Линейный пороговый классификатор
1 содержит блок j ìíoæcíèÿ 4, интегратор 5, сумматор 6 и компаратор 7. Формирователь весового аналогового сигнала 2 содержит пусковой элемент 8, генератор линейного пилообразного напряжения 9, первый нелинейный преобразователь 10, второй нелинейный преобразователь 11, пнвсртор 12 и сум»aTop разнополярных сигналов 13.
Линейный пороговый классификатор 1, с помощью которого множество входных реализаций U„,- (i) разделяется на два класса, реализует функцию т
У,„„, = sign 1У.„. (t) a it)ck — U, ), О где а (/) — аналоговая весовая функция;
7 — период следования при распознавании периодическим сигналов или время анализа сигнала, задаваемое разработчиком, при распознавании отдельных участков сигнала;
U0 — постоянное пороговое напряжение.
Входной сигнал, подлежащий классификанпп в реальном масштабе времени, поступает на один из входов блока умножения 4 и на пусковой элемент 8, который выделяет короткий спнхроимпульс, совпадаю1ций по времени с началом периода следования входного с))гнала. Сппхроимпульс запускает генератор линейного пилообразного напряжения 9, с которого поступает напряжение па первый нелинейный преооразователь 10 и на второй нелинейный преобразователь 11.
Нелинейные преобразователи 10 и 11 вьп)олнепы на дподно-резисторных ячейках, количество которых определяется числом узловых то lcK аппроксимации имитируемой кривой. В качестве последней используют среднеарифметическую кривую, полученную предварительно по ансамблю реализаций пз представителей обучающих выборок каждого класса.
Разность сигналов с нелинейных преобразователей 10 и 11, формируемая с помощью инвертора 12 и сумматора разнополярных сигналов 13, в виде весового аналогового сигнала поступает на второй вход блока умножения 4, с выхода которого импульсное колебание сложной 11>орм11 поступает на интегратор 5. б IIООT051)il)oc напряжение с выхо IB интегратора
5 поступает на од)ш пз входов сумматора 6.
На второй вход сумматора 6 поступает постоянное пороговое напряхкение.
Величину этого напряжения легко опреде11) лить, например, если сформировать полусумму напряжений, поступающих с выходов нелинейных преобразователей 10 и 11, умножить суммарное напряжение на весовую функцию и результирующее напряжение проинтегрировать
1;-, за время Т.
При.)енепие описываемого устройства позволяет создавать малогабаритные и простые в эксплуатации приборы для распознавания аналоговых сигналов в реальном масштабе
20 времени, что повышает точность устройства.
Формула изобретения
1. Устройство для распознавания сигналов, содержащее блок умножения, соединенный со
25 входом устройства, сумматор, подключенный к выходу формирователя порогового напряжения и ко входу компаратора, выход которого соединен с выходом устройства, о тл и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности распознавания и упрощения устройства, оно содержит формирователь весового аналогового сигнала, подключенный ко входу блока умножения и ко входу устройства, и интегратор, соединенный с выходом 1)л1)к)1 умножения и входом сумматора.
2. Устройство по и, 1, о т л и ч а )о щ с е с я тем, что в нем формирователь весового аналогового сигнала содержит последовательно соед)шснные пусковой элемент, генератор ли43) нейного пплоооразного напряжения, первый нелинейный преобразователь, инвертор, сумматор разнополярных сигналов и второй нелинейный преобразователь, подключенный к выходу генератора линейного пилообразного напряжения и ко входу сумматора разнополярных сигналов.
Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:
1. Фу К. Последовательные методы в расЭ) познавании образов и обучении мапшн. М., Наука, 1971, с. 18.
1зедактор Л. Тюрина
Составитель А. Карлов
Техред Е. Хмелева
Корректор Л. Котова
Заказ 361 Изд, ¹ 194 Тираж 899 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитста Совста Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва. )К-35, Раушскаи иаб., и, 4,5
Типографии, пр. Сапунова, 2