RU2171496C1 - Rank filter - Google Patents

Rank filter Download PDF

Info

Publication number
RU2171496C1
RU2171496C1 RU2000127358A RU2000127358A RU2171496C1 RU 2171496 C1 RU2171496 C1 RU 2171496C1 RU 2000127358 A RU2000127358 A RU 2000127358A RU 2000127358 A RU2000127358 A RU 2000127358A RU 2171496 C1 RU2171496 C1 RU 2171496C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
inputs
relators
relator
output
Prior art date
Application number
RU2000127358A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Д.В. Андреев
Original Assignee
Ульяновский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ульяновский государственный технический университет filed Critical Ульяновский государственный технический университет
Priority to RU2000127358A priority Critical patent/RU2171496C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2171496C1 publication Critical patent/RU2171496C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Lock And Its Accessories (AREA)

Abstract

FIELD: computation engineering. SUBSTANCE: device has eleven relation units, each having comparator unit, XOR-gate and interrupting keys. EFFECT: wide range of applications. 2 dwg

Description

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для построения функциональных узлов аналоговых вычислительных машин, средств автоматического регулирования и управления, аналоговых процессоров и др. The invention relates to automation and analog computing and can be used to build functional units of analog computers, means of automatic regulation and control, analog processors, etc.

Известны ранговые фильтры (см. например, патент РФ 2112276, кл. G 06 G 7/25, 1998 г.), которые обеспечивают выбор максимального или минимального из двух входных аналоговых сигналов. Known rank filters (see, for example, RF patent 2112276, class G 06 G 7/25, 1998), which provide the choice of the maximum or minimum of the two input analog signals.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных ранговых фильтров, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка четырех входных аналоговых сигналов. The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below when using known rank filters includes limited functionality, due to the fact that processing of four input analog signals is not allowed.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип ранговый фильтр (фиг. 1 в описании изобретения к патенту РФ 2124754, кл. G 06 G 7/52, 1999 г. ), который содержит два релятора и обеспечивает выбор минимального, медианного или максимального из трех входных аналоговых сигналов. The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of features is the rank filter adopted for the prototype (Fig. 1 in the description of the invention to RF patent 2124754, class G 06 G 7/52, 1999), which contains two relays and provides selection of the minimum, median or maximum of the three input analog signals.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка четырех входных аналоговых сигналов. The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below when using the prototype is limited functionality due to the fact that it is not allowed to process four input analog signals.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения выбора минимального, супраминимального, субмаксимального или максимального из четырех входных аналоговых сигналов. The technical result of the invention is the expansion of functionality by providing the choice of the minimum, supraminimum, submaximal or maximum of the four input analog signals.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в ранговом фильтре, содержащем первый и второй реляторы, каждый из которых выполнен в виде компаратора, подключенного выходом к первому входу булевого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого является входом управления релятора, а выход соединен с управляющим входом замыкающего и размыкающего ключей, выходы которых объединены и образуют выход релятора, первым и вторым входами которого являются соответственно неинвертирующий и инвертирующий входы компаратора, присоединенные соответственно к входам замыкающего и размыкающего ключей, особенность заключается в том, что в ранговый фильтр введены третий-одиннадцатый реляторы, причем первые входы первого-третьего реляторов и вторые входы третьего, пятого, шестого реляторов подключены соответственно к первому и четвертому информационным входам рангового фильтра, второй информационный вход которого образован объединенными вторым входом первого релятора и первыми входами четвертого и пятого реляторов, а третий информационный вход подключен к первому входу шестого релятора и вторым входам второго и четвертого реляторов, выход первого релятора соединен с первым входом седьмого релятора, выход i-го

Figure 00000002
и выход j-го
Figure 00000003
реляторов подключены соответственно ко второму входу (i + 5)-го релятора и первому входу (j+1)-го релятора, а выход одиннадцатого релятора является выходом рангового фильтра, первый и второй управляющие входы которого образованы соответственно объединенными входами управления первого-шестого реляторов и объединенными входами управления седьмого-одиннадцатого реляторов.The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in a rank filter containing the first and second relators, each of which is made in the form of a comparator, connected to the first input of the Boolean element EXCLUSIVE OR, the second input of which is the relay control input, and the output is connected to the control input of the closing and opening keys, the outputs of which are combined and form the output of the relator, the first and second inputs of which are non-inverting and inverting inputs, respectively comparator, respectively connected to the inputs of the closing and opening keys, the peculiarity is that the third to eleventh relators are introduced into the rank filter, the first inputs of the first to third relators and the second inputs of the third, fifth, sixth relators connected to the first and fourth information inputs, respectively a rank filter, the second information input of which is formed by the combined second input of the first relator and the first inputs of the fourth and fifth relators, and the third information input By connecting the first input of the sixth relator and second inputs of the second and fourth relators, relator first output connected to the first input of the seventh relator, yield i-th
Figure 00000002
and j
Figure 00000003
the relators are connected respectively to the second input of the (i + 5) -th relay and the first input of the (j + 1) -th relay, and the output of the eleventh relator is the output of a rank filter, the first and second control inputs of which are formed respectively by the combined control inputs of the first to sixth relators and the combined control inputs of the seventh to eleventh relators.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволило установить, что заявитель не обнаружил аналога, характеризующегося признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "новизна". The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype as the closest in the set of essential features of the analogue made it possible to identify a set of essential distinguishing features in relation to the applicant's technical result in the claimed device set forth in the claims. Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата, в частности, заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования:
- дополнение известного средства какой-либо известной частью (частями), присоединяемой (присоединяемыми) к нему по известным правилам для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений;
- замена какой-либо части (частей) известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;
- исключение какой-либо части (элемента) средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата;
- увеличение количества однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов;
- выполнение известного средства или его части (частей) из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала;
- создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связей между ними.To verify the compliance of the claimed invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify signs that match the distinctive features of the claimed device from the prototype. The search results showed that the claimed invention does not derive explicitly from the prior art for the specialist, since the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention on the achievement of the technical result is not revealed from the prior art determined by the applicant, in particular, the following transformations are not provided for by the claimed invention:
- addition of a known product by any known part (s) attached to it according to known rules to achieve a technical result in respect of which the effect of such additions is established;
- replacement of any part (s) of a known product with another known part to achieve a technical result, in respect of which the effect of such a replacement is established;
- the exclusion of any part (element) of the product with the simultaneous exclusion of the function due to its presence and the achievement of the usual result for such exclusion;
- an increase in the number of elements of the same type to enhance the technical result due to the presence in the tool of just such elements;
- the implementation of a known tool or part (s) of a known material to achieve a technical result due to the known properties of this material;
- creating a tool consisting of known parts, the choice of which and the connection between them are based on known rules, recommendations, and the technical result achieved in this case is due only to the known properties of the parts of this tool and the connections between them.

Описываемое изобретение не основано на изменении количественного признака (признаков), представлении таких признаков во взаимосвязи либо изменении ее вида. Имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков на технический результат, и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных зависимостей, закономерностей. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень". The described invention is not based on a change in a quantitative characteristic (s), the presentation of such signs in relationship or a change in its appearance. This refers to the case when the fact of the influence of each of these characteristics on the technical result is known, and new values of these signs or their relationship could be obtained on the basis of known dependencies and patterns. Therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step".

На фиг. 1 и 2 представлены соответственно схема предлагаемого рангового фильтра и схема релятора, использованного при построении указанного фильтра. In FIG. 1 and 2, respectively, are a diagram of a proposed rank filter and a relator circuit used in constructing said filter.

Ранговый фильтр содержит реляторы 11-111. Каждый релятор выполнен в виде компаратора 2, подключенного выходом к первому входу булевого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3, второй вход которого является входом управления релятора, а выход соединен с управляющим входом замыкающего и размыкающего ключей 41 и 42, выходы которых объединены и образуют выход релятора, первым и вторым входами которого являются соответственно неинвертирующий и инвертирующий входы компаратора 2, присоединенные соответственно к входам ключей 41 и 42. Первые входы реляторов 11, 12, 13 и вторые входы реляторов 13, 15, 16 подключены соответственно к первому и четвертому информационным входам рангового фильтра, второй информационный вход которого образован объединенными вторым входом релятора 11 и первыми входами реляторов 14, 15, а третий информационный вход подключен к первому входу релятора 16, и вторым входам реляторов 12, 14, выход релятора 11 соединен с первым входом релятора 17, выход релятора 1

Figure 00000004
и выход релятора 1
Figure 00000005
подключены соответственно ко второму входу релятора 1i+5 и первому входу релятора 1j+1, а выход релятора 111 является выходом рангового фильтра, первый и второй управляющие входы которого образованы соответственно объединенными входами управления реляторов 11-16 и объединенными входами управления реляторов 17-111.The rank filter contains relators 1 1 -1 11 . Each relator is made in the form of a comparator 2, connected by an output to the first input of the Boolean element EXCLUSIVE OR 3, the second input of which is the relator control input, and the output is connected to the control input of the closing and opening keys 4 1 and 4 2 , the outputs of which are combined to form the relay , the first and second inputs of which are the non-inverting and inverting inputs of the comparator 2, respectively, connected to the inputs of the keys 4 1 and 4 2 , respectively. The first inputs of the relators 1 1 , 1 2 , 1 3 and the second inputs of the relators 1 3 , 1 5 , 1 6 are connected respectively to the first and fourth information inputs of the rank filter, the second information input of which is formed by the combined second input of the relator 1 1 and the first inputs of the relators 1 4 , 1 5 , and the third information input is connected to the first input of the relator 1 6 , and the second inputs of the relators 1 2 , 1 4 , the output of the relator 1 1 is connected to the first input of the relator 1 7 , the output of the relator 1
Figure 00000004
and relay output 1
Figure 00000005
connected respectively to the second input of the relay 1 i + 5 and the first input of the relay 1 j + 1 , and the output of the relay 11 11 is the output of the rank filter, the first and second control inputs of which are formed respectively by the combined control inputs of the relators 1 1 -1 6 and the combined control inputs relators 1 7 -1 11 .

Работа предлагаемого рангового фильтра осуществляется следующим образом. На его первый-четвертый информационные входы подаются соответственно подлежащие обработке аналоговые сигналы (напряжения) xi-x4; на его первом и втором управляющих входах фиксируются соответственно необходимые управляющие сигналы f1 и f2, f1, f2 ∈ {0,l}. Если на входе управления релятора присутствует логический "0" (логическая "1") и сигнал на его первом входе больше либо меньше сигнала на его втором входе, то ключ 41 соответственно замкнут (разомкнут) либо разомкнут (замкнут), а ключ 42 соответственно разомкнут (замкнут) либо замкнут (разомкнут). Следовательно, если на входе управления релятора присутствует логический "0" (логическая "1"), то этот релятор будет выделять на своем выходе наибольший (наименьший) из сигналов, действующих на его первом и втором входах. Таким образом, операция воспроизводимая предлагаемым фильтром определяется выражением

Figure 00000006

где символами ∨ и ∧ и обозначены соответственно операции max и min.The work of the proposed rank filter is as follows. To its first and fourth information inputs, respectively, the analog signals (voltages) x i -x 4 to be processed are supplied; the necessary control signals f 1 and f 2 , f 1 , f 2 ∈ {0, l} are respectively fixed on its first and second control inputs. If at the control input of the relator there is a logical "0" (logical "1") and the signal at its first input is more or less than the signal at its second input, then key 4 1 is respectively closed (open) or open (closed), and key 4 2 respectively open (closed) or closed (open). Therefore, if at the control input of the relator there is a logical "0" (logical "1"), then this relator will select at its output the largest (smallest) of the signals acting on its first and second inputs. Thus, the operation reproduced by the proposed filter is determined by the expression
Figure 00000006

where the symbols ∨ and ∧ and denote the operations max and min, respectively.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый ранговый фильтр обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как обеспечивает выбор минимального, супраминимального, субмаксимального или максимального из четырех входных аналоговых сигналов. The above information allows us to conclude that the proposed rank filter has a wider functionality compared to the prototype, as it provides a choice of the minimum, supraminimum, submaximal or maximum of the four input analog signals.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного устройства следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в области автоматики и аналоговой вычислительной техники в качестве функционального узла аналоговых вычислительных машин, спецпроцессоров и др.;
- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.Thus, the above information indicates the following conditions are met when using the claimed device:
- a tool embodying the claimed device in its implementation, is intended for use in industry, namely in the field of automation and analog computing as a functional unit of analog computers, special processors, etc .;
- for the claimed device in the form described in the independent clause of the claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application or known prior to the priority date is confirmed;
- a tool embodying the claimed invention in its implementation, is able to ensure the achievement of the perceived by the applicant technical result.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость". Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".

Claims (1)

Ранговый фильтр, содержащий первый и второй реляторы, каждый из которых выполнен в виде компаратора, подключенного выходом к первому входу булевого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого является входом управления релятора, а выход соединен с управляющим входом замыкающего и размыкающего ключей, выходы которых объединены и образуют выход релятора, первым и вторым входами которого являются соответственно неинвертирующий и инвертирующий входы компаратора, присоединенные соответственно к входам замыкающего и размыкающего ключей, отличающийся тем, что в него введены третий - одиннадцатый реляторы, причем первые входы первого - третьего реляторов и вторые входы третьего, пятого и шестого реляторов подключены соответственно к первому и четвертому информационным входам рангового фильтра, второй информационный вход которого образован объединенными вторым входом первого релятора и первыми входами четвертого и пятого реляторов, а третий информационный вход подключен к первому входу шестого релятора и вторым входам второго и четвертого реляторов, выход первого релятора соединен с первым входом седьмого релятора, выход i-го
Figure 00000007
и выход j-го
Figure 00000008
реляторов подключены соответственно к второму входу (i+5)-го релятора и первому входу (j+1)-го релятора, а выход одиннадцатого релятора является выходом рангового фильтра, первый и второй управляющие входы которого образованы соответственно объединенными входами управления первого - шестого реляторов и объединенными входами управления седьмого - одиннадцатого реляторов.A rank filter containing the first and second relators, each of which is made in the form of a comparator connected by an output to the first input of the Boolean element EXCLUSIVE OR, the second input of which is the relay control input, and the output is connected to the control input of the closing and opening keys, the outputs of which are combined and form the output of the relator, the first and second inputs of which are respectively the non-inverting and inverting inputs of the comparator, respectively connected to the inputs of the closing and opening keys d, characterized in that the third to eleventh relators are introduced into it, the first inputs of the first to third relators and the second inputs of the third, fifth and sixth relators connected to the first and fourth information inputs of the rank filter, the second information input of which is formed by the combined second input of the first the relator and the first inputs of the fourth and fifth relators, and the third information input is connected to the first input of the sixth relator and the second inputs of the second and fourth relators, the output of the first rel torus connected to the first input of the seventh relator, yield i-th
Figure 00000007
and j
Figure 00000008
the relators are connected respectively to the second input of the (i + 5) -th relay and the first input of the (j + 1) -th relay, and the output of the eleventh relator is the output of a rank filter, the first and second control inputs of which are formed respectively by the combined control inputs of the first to sixth relators and the combined control inputs of the seventh to eleventh relators.
RU2000127358A 2000-10-31 2000-10-31 Rank filter RU2171496C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000127358A RU2171496C1 (en) 2000-10-31 2000-10-31 Rank filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000127358A RU2171496C1 (en) 2000-10-31 2000-10-31 Rank filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2171496C1 true RU2171496C1 (en) 2001-07-27

Family

ID=20241637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000127358A RU2171496C1 (en) 2000-10-31 2000-10-31 Rank filter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2171496C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2518642C1 (en) * 2013-02-01 2014-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "ИВЛА-ОПТ" Rank filter
RU2595959C1 (en) * 2015-03-13 2016-08-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Ranked filter
RU2629450C1 (en) * 2016-04-19 2017-08-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Ranked filter
RU2639646C2 (en) * 2016-03-09 2017-12-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Rank order sorter

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2518642C1 (en) * 2013-02-01 2014-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "ИВЛА-ОПТ" Rank filter
RU2595959C1 (en) * 2015-03-13 2016-08-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Ranked filter
RU2639646C2 (en) * 2016-03-09 2017-12-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Rank order sorter
RU2629450C1 (en) * 2016-04-19 2017-08-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Ranked filter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Oja et al. Independent component analysis: algorithms and applications
Cheng et al. Stochastic finite-time boundedness for Markovian jumping neural networks with time-varying delays
RU2171496C1 (en) Rank filter
RU2195701C1 (en) Relator module
RU2192045C1 (en) Rank filter
RU2177643C1 (en) Analog processor unit
RU2143740C1 (en) Address identifier
RU2172516C1 (en) Rank filter
RU2143739C1 (en) Logical device for rank processing of analog signals
RU2195700C1 (en) Rank switch
RU2230360C1 (en) Rank filter
Klimovich et al. A method for minimizing Moore finite-state machines by merging two states
RU2194303C1 (en) Minimax selector device
RU2144258C1 (en) Amplitude filter
RU2173879C1 (en) Analog-rank processor
RU2219579C1 (en) Pulse selector
RU2192043C1 (en) Relator selector
RU2183032C1 (en) Linear-quadratic approximating device
RU2143735C1 (en) Address identifier
RU2176103C1 (en) Parity identifier
RU2177639C1 (en) Relator identifier
RU2149452C1 (en) Position identifier
RU2204861C1 (en) Rank predicator
RU2204862C1 (en) Rank predicator
RU2181502C2 (en) Relator selector