RU2031444C1

RU2031444C1 - Device for information identification

Info

Publication number: RU2031444C1
Authority: RU
Inventors: Р.М. Алиев; Д.Ю.-И. Гаджи-заде; Р.К. Мамедов
Original assignee: Азербайджанский индустриальный университет им.М.Азизбекова
Priority date: 1991-06-26
Filing date: 1991-06-26
Publication date: 1995-03-20

Abstract

FIELD: automatics, computer engineering. SUBSTANCE: proposed device is composed of input amplifier 1, two comparators 2, 3, two AND gates 5, 6, adaptation unit 4, pulse generator 11, unit 9 of setting of time intervals, two integrators 7, 8 and subtracter 10. Insertion of new units and couplings allows precision of information identification to be increased. EFFECT: increased precision of information identification by way of decreased relative error of discretization of input signals. 2 dwg

Description

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при решении задач определения технического состояния промышленных изделий. The invention relates to automation and computer technology and can be used in solving problems of determining the technical condition of industrial products.

Известен амплитудный анализатор [1], выполняющий аналогичную функцию, содержащий электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) типа "политрон", генератор пилообразного напряжения, интегратор, усилитель и сумматор, два входа которого соединены с генератором пилообразного напряжения и усилителем, а выход - с горизонтально отклоняющими пластинами ЭЛТ, и интегратор, подключенный к коллекторам ЭЛТ. Known amplitude analyzer [1], performing a similar function, containing a cathode ray tube (CRT) type "polytron", a sawtooth voltage generator, integrator, amplifier and adder, two inputs of which are connected to a sawtooth voltage generator and amplifier, and the output is horizontally CRT deflecting plates, and an integrator connected to CRT collectors.

Недостатками этого анализатора являются невысокая точность и сложность. The disadvantages of this analyzer are their low accuracy and complexity.

Известно устройство для распознавания информации [2] , содержащее входной усилитель, блок весовых коэффициентов, входы которого подключены к блоку адаптации, и интегратор. Блок весовых коэффициентов выполнен на ЭЛТ типа "политрон", горизонтально отклоняющие пластины которого подключены к входному усилителю, коллекторы - к интегратору, а функциональные пластины - к блоку адаптации. A device for recognizing information [2] is known, comprising an input amplifier, a weighting unit, the inputs of which are connected to an adaptation unit, and an integrator. The block of weight coefficients is made on a polytron type CRT, the horizontal deflecting plates of which are connected to the input amplifier, the collectors to the integrator, and the functional plates to the adaptation block.

Сигнал Х(t) усиливается входным усилителем до диапазона развертки политрона и подается на горизонтально отклоняющие пластины. Преобразованный сигнал с одного из коллекторов поступает на интегратор, по выходной величине S которого, полученной за время интегрирования, можно судить о номере класса сигнала Х(t). Оператор преобразования запоминается в виде напряжений на функциональных пластинах с помощью запоминающих интеграторов. Адаптация устройства заключается в подборе такого оператора преобразования, который обеспечивает правильную классификацию сигналов. В качестве признаков используются значения времени пребывания сигнала на разных амплитудных уровнях. Для определения относительного времени пребывания сигнала в соответствующем амплитудном интервале необходимо разбить сигнал на интервалы и подсчитать время его пребывания в каждом из интервалов. The signal X (t) is amplified by the input amplifier to the range of the polytron scan and is fed to horizontally deflecting plates. The converted signal from one of the collectors goes to the integrator, by the output value S of which obtained during the integration, it is possible to judge the signal class number X (t). The conversion operator is stored in the form of voltages on the functional plates using memory integrators. The adaptation of the device consists in the selection of such a conversion operator that provides the correct classification of signals. As signs, the values of the signal residence time at different amplitude levels are used. To determine the relative residence time of the signal in the corresponding amplitude interval, it is necessary to divide the signal into intervals and calculate the time of its stay in each of the intervals.

Это устройство имеет простую конструкцию, повышается его надежность. Однако оно не обеспечивает достаточно высокую точность распознавания. This device has a simple design, increasing its reliability. However, it does not provide a sufficiently high recognition accuracy.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для распознавания информации [3], содержащее усилитель, вход которого является входом устройства, а выход соединен с первыми входами первого и второго компаратора, вторые входы которых подключены к выходам блока адаптации, причем выход второго компаратора соединен с первым входом первого элемента И, генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, выход которого соединен с первым входом первого интегратора, второй вход которого подключен к выходу блока задания временных интервалов. Closest to the proposed is a device for recognizing information [3], containing an amplifier, the input of which is the input of the device, and the output is connected to the first inputs of the first and second comparator, the second inputs of which are connected to the outputs of the adaptation unit, the output of the second comparator connected to the first input the first element And, a pulse generator, the output of which is connected to the first input of the second element And, the output of which is connected to the first input of the first integrator, the second input of which is connected to the output unit assignment of time slots.

Недостатком этого устройства является недостаточная точность распознавания, связанная с большой погрешностью дискретизации времени пребывания анализируемого сигнала в пределах верхнего U_пв и нижнего U_пн порогового уровней ввиду его малости.The disadvantage of this device is the lack of recognition accuracy associated with a large sampling error of the residence time of the analyzed signal within the upper U _pv and lower U _pn threshold levels due to its smallness.

Для повышения точности распознавания информации за счет уменьшения относительной погрешности дискретизации входных сигналов в устройство, содержащее усилитель, вход которого является входом устройства, а выход соединен с первыми входами первого и второго компараторов, вторые входы которых подключены к выходам блока адаптации, причем выход второго компаратора соединен с первым входом первого элемента И, генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, выход которого соединен с первым входом первого интегратора, второй вход которого подключен к выходу блока задания временных интервалов, вводятся блок вычитания и второй интегратор, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно первого элемента И и блока задания временных интервалов, а выход - с первым входом блока вычитания, второй вход которого подключен к выходу первого интегратора, а выход является выходом устройства, при этом вторые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с выходами первого компаратора и генератора импульсов. To increase the accuracy of information recognition by reducing the relative discretization error of input signals to a device containing an amplifier, the input of which is the input of the device, and the output is connected to the first inputs of the first and second comparators, the second inputs of which are connected to the outputs of the adaptation unit, the output of the second comparator with the first input of the first element And, a pulse generator, the output of which is connected to the first input of the second element And, the output of which is connected to the first input of the first an integrator, the second input of which is connected to the output of the time interval setting unit, a subtraction unit and a second integrator are introduced, the first and second inputs of which are connected to the outputs of the first element And and the time interval setting unit, and the output is connected to the first input of the subtraction unit, the second input of which connected to the output of the first integrator, and the output is the output of the device, while the second inputs of the first and second elements And are connected respectively to the outputs of the first comparator and the pulse generator.

На фиг. 1 приведена схема устройства для распознавания информации о шумовых сигналах; на фиг.2 - эпюры напряжений устройства. In FIG. 1 shows a diagram of a device for recognizing information about noise signals; figure 2 - plot voltage of the device.

Устройство содержит входной усилитель 1, два компаратора 2 и 3, блок 4 адаптации, элементы И 5 и 6, интеграторы 7 и 8, блок 9 задания временных интервалов, блок 10 вычитания, генератор 11 импульсов. The device contains an input amplifier 1, two comparators 2 and 3, an adaptation unit 4, elements 5 and 6, integrators 7 and 8, a time interval setting unit 9, a subtraction unit 10, and a pulse generator 11.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

На вход устройства подается электрический сигнал случайного характера, который усиливается входным усилителем 1 и поступает на неинвертирующие входы компараторов 2 и 3. С выходов блока 4 адаптации на инвертирующие входы компараторов подаются постоянные напряжения, которые могут меняться в достаточно широких пределах и выполняют функции верхнего U_пв и нижнего U_пн порогов срабатывания для первого и второго компараторов соответственно.A random electrical signal is fed to the input of the device, which is amplified by the input amplifier 1 and fed to the non-inverting inputs of the comparators 2 and 3. From the outputs of the adaptation unit 4, constant voltages are applied to the inverting inputs of the comparators and can vary widely enough and perform the functions of the upper U _pv and lower U _mon thresholds for the first and second comparators, respectively.

С выходов компараторов 2 и 3 снимаются отдельные последовательности импульсов прямоугольной формы, длительности которых соответственно пропорциональны временам нахождения анализируемого сигнала выше верхнего и нижнего пороговых уровней. На выходах элементов И формируются последовательности счетных импульсов, длительности которых пропорциональны временам нахождения сигнала выше верхнего и нижнего пороговых уровней. С выхода интегратора 7, представляющего собой обыкновенный двоичный счетчик, получают временной интервал, соответствующий времени пребывания сигнала выше нижнего порога. С выхода интегратора 8, также представляющего собой обыкновенный двоичный счетчик, получают интервал, соответствующий времени пребывания сигнала выше верхнего порога. После вычитания этих интервалов в блоке 10, получают временной интервал, соответствующий времени пребывания сигнала выше нижнего и ниже верхнего порогов срабатывания компараторов. Счет этих импульсов производится за выбранное время анализа, задаваемое блоком 9 задания временных интервалов. Полученный интервал имеет однозначное соответствие с формой анализируемого сигнала и применяется в дальнейшем как его признак при распознавании от других анализируемых сигналов. Separate sequences of rectangular pulses are taken from the outputs of comparators 2 and 3, the durations of which are proportionally proportional to the times the analyzed signal is above the upper and lower threshold levels. At the outputs of the AND elements, sequences of counting pulses are formed, the duration of which is proportional to the time the signal was above the upper and lower threshold levels. From the output of the integrator 7, which is an ordinary binary counter, receive a time interval corresponding to the time the signal stays above the lower threshold. From the output of the integrator 8, also representing an ordinary binary counter, an interval is obtained corresponding to the time the signal stays above the upper threshold. After subtracting these intervals in block 10, a time interval corresponding to the residence time of the signal above the lower and lower upper thresholds of the comparators is obtained. The count of these pulses is performed for the selected analysis time, specified by block 9 for setting time intervals. The obtained interval has an unambiguous correspondence with the shape of the analyzed signal and is used hereinafter as its feature in recognition from other analyzed signals.

Доказательство повышения точности распознавания информации за счет уменьшения относительной погрешности дискретизации входного сигнала. Как известно из цифровой измерительной техники, относительная погрешность дискретизации временного интервала определяется как
δ =

100% где τ- период счетных импульсов; Т - измеряемый временной интервал.Evidence of increasing the accuracy of information recognition by reducing the relative sampling error of the input signal. As is known from digital measurement technology, the relative sampling error of a time interval is defined as
δ =

100% where τ is the period of the counting pulses; T is the measured time interval.

В прототипе выделяется временной интервал Т₁ пребывания сигнала между порогами U_пн - U_пв. Этот интервал намного меньше времени пребывания сигнала выше нижнего и верхнего порогов. Поэтому в предлагаемом устройстве дискретизируются не временной интервал Т₁, а интервалы, соответствующие временам пребывания сигнала выше нижнего и верхнего порогов. После более точного измерения этих интервалов определяется их разность. Таким образом, по сравнению с базовым объектом в предлагаемом устройстве повышается точность определения времени пребывания сигнала в заданном диапазоне порогов.In the prototype, the time interval T ₁ of the signal stay between the thresholds U _mon - U _pv is allocated. This interval is much shorter than the signal residence time above the lower and upper thresholds. Therefore, in the proposed device, not the time interval T _{1 is} discretized, but the intervals corresponding to the residence times of the signal above the lower and upper thresholds. After a more accurate measurement of these intervals, their difference is determined. Thus, compared with the base object in the proposed device, the accuracy of determining the residence time of the signal in a given range of thresholds is increased.

Claims

DEVICE FOR RECOGNITION OF INFORMATION, containing an amplifier, the input of which is the input of the device, and the output is connected to the first inputs of the first and second comparators, the second inputs of which are connected to the outputs of the adaptation unit, the output of the second comparator is connected to the first input of the first element And, the pulse generator, the output of which connected to the first input of the second element And, the output of which is connected to the first input of the first integrator, the second input of which is connected to the output of the unit for setting time intervals, characterized in o, in order to increase the recognition accuracy by reducing the relative sampling error of the input signals, a subtraction unit and a second integrator are introduced into it, the first and second inputs of which are connected to the outputs of the first element And and the unit for setting time intervals, and the output to the first input of the subtraction unit , the second input of which is connected to the output of the first integrator, and the output is the output of the device, the second outputs of the first and second elements AND are connected respectively to the outputs of the first comparator and the gene pulse generator