RU2602382C1 - Ranked filter - Google Patents

Ranked filter Download PDF

Info

Publication number
RU2602382C1
RU2602382C1 RU2015117739/08A RU2015117739A RU2602382C1 RU 2602382 C1 RU2602382 C1 RU 2602382C1 RU 2015117739/08 A RU2015117739/08 A RU 2015117739/08A RU 2015117739 A RU2015117739 A RU 2015117739A RU 2602382 C1 RU2602382 C1 RU 2602382C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
relators
relator
inputs
output
Prior art date
Application number
RU2015117739/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Васильевич Андреев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет"
Priority to RU2015117739/08A priority Critical patent/RU2602382C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2602382C1 publication Critical patent/RU2602382C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/02Comparing digital values
    • G06F7/026Magnitude comparison, i.e. determining the relative order of operands based on their numerical value, e.g. window comparator
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks
    • H03H17/0248Filters characterised by a particular frequency response or filtering method
    • H03H17/0261Non linear filters
    • H03H17/0263Rank order filters

Abstract

FIELD: communication.
SUBSTANCE: invention is intended for rank processing of analogue signals and can be used in analogue computer systems as information preprocessing means.
EFFECT: broader functional capabilities due to implementation of selecting minimum, supraminimum, submaximum or maximum of n = 6 input analogue signals; device comprises thirteen relators, each having a comparator, an XOR element, closing and opening switches.
1 cl, 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, фиг. 1 в описании изобретения к патенту РФ 2284652, кл. G06G 7/52, 2006 г.), которые содержат реляторы и реализуют выбор минимального, супраминимального, субмаксимального или максимального из n=4 входных аналоговых сигналов. При этом количество реляторов аппаратурного состава, в частности, упомянутого аналога равно 3×n-5.Known rank filters (see, for example, Fig. 1 in the description of the invention to the patent of the Russian Federation 2284652, CL G06G 7/52, 2006), which contain relators and implement the choice of the minimum, supraminimum, submaximal or maximum of n = 4 input analog signals. At the same time, the number of hardware relators, in particular, the aforementioned analogue, is 3 × n-5.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных ранговых фильтров, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка шести 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 six input analog signals are not allowed to be processed.

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 2543307, кл. G06G 7/52, 2015 г.), который содержит реляторы и реализует выбор минимального, супраминимального, субмаксимального или максимального из n=5 входных аналоговых сигналов. При этом количество реляторов аппаратурного состава прототипа равно 3×n-5.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 the patent of the Russian Federation 2543307, class G06G 7/52, 2015), which contains relators and implements the choice of the minimum, supraminimum, submaximal or maximum of n = 5 analog input signals. In this case, the number of releasers of the hardware composition of the prototype is 3 × n-5.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка шести 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 six input analog signals are not allowed.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реализации выбора минимального, супраминимального, субмаксимального или максимального из n=6 входных аналоговых сигналов и аппаратурный состав, количество реляторов которого равно 3×n-5.The technical result of the invention is the expansion of functionality by providing the implementation of the choice of the minimum, supraminimum, submaximal or maximum of n = 6 input analog signals and the hardware composition, the number of relators of which is 3 × n-5.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в ранговом фильтре, содержащем десять реляторов, каждый из которых содержит компаратор, подключенный выходом к первому входу 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, выход i-го

Figure 00000001
и вход управления седьмого реляторов соединены соответственно с первым входом (i+1)-го релятора и вторым управляющим входом рангового фильтра, первый управляющий вход которого подключен к входам управления второго, третьего, восьмого реляторов, особенность заключается в том, что в него введены аналогичные вышеупомянутым одиннадцатый, двенадцатый и тринадцатый реляторы, второй входу j-го
Figure 00000002
и первый, второй входы девятого реляторов соединены соответственно с выходами (j+4)-го и двенадцатого, тринадцатого реляторов, выходы десятого и одиннадцатого реляторов подключены соответственно к первому входу седьмого, второму входу двенадцатого реляторов и первому входу двенадцатого, второму входу седьмого реляторов, а входы управления четвертого, девятого, десятого, одиннадцатого, двенадцатого и первого, пятого, шестого, тринадцатого реляторов соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами рангового фильтра, выход которого подключен к выходу пятого релятора.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in a rank filter containing ten relators, each of which contains a comparator connected by the output to the first input of the EXCLUSIVE OR element, the second input of which is the relay control input, and the output is connected to the control input of the closing and disconnecting keys whose outputs are combined and form the output of the relator, the first and second inputs of which are the non-inverting and inverting inputs of the comparator, respectively, nye, respectively, to the inputs of the NO and NC keys out the i-th
Figure 00000001
and the control input of the seventh relator is connected respectively to the first input of the (i + 1) -th relator and the second control input of the rank filter, the first control input of which is connected to the control inputs of the second, third, eighth relators, the peculiarity is that similar the aforementioned eleventh, twelfth and thirteenth relators, the second input of the jth
Figure 00000002
and the first, second inputs of the ninth relator are connected respectively to the outputs of the (j + 4) th and twelfth, thirteenth relators, the outputs of the tenth and eleventh relators are connected respectively to the first input of the seventh, second input of the twelfth relator and the first input of the twelfth, second input of the seventh relator, and the control inputs of the fourth, ninth, tenth, eleventh, twelfth and first, fifth, sixth, thirteenth relators are connected respectively to the first and second control inputs of the rank filter, the output Otori connected to the output of the fifth relator.

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

Ранговый фильтр содержит реляторы 11, …, 113. Каждый релятор содержит компаратор 2, подключенный выходом к первому входу 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. Выход релятора 1i

Figure 00000003
и второй вход релятора 1j
Figure 00000004
, первый, второй входы релятора 19 соединены соответственно с первым входом релятора 1i+1 и выходами реляторов 1j+4, 112, 113, выходы реляторов 110 и 111 подключены соответственно к первому входу релятора 17, второму входу релятора 112 и первому входу релятора 112, второму входу релятора 17, а входы управления реляторов 12, 13, 14, 18, …, 112 и 11, 15, 16, 17, 113 соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами рангового фильтра, выход которого подключен к выходу релятора 15.The rank filter contains the relators 1 1 , ..., 1 13 . Each relator contains a comparator 2 connected by the output to the first input of the element exclusive OR 3, the second input of which is the input of the relay control, and the output is connected to the control input of the closing and disconnecting keys 4 1 and 4 2 , the outputs of which are combined to form the output of the relay, the first and the second inputs of which are respectively the non-inverting and inverting inputs of the comparator 2, connected respectively to the inputs of the keys 4 1 and 4 2 . Relay output 1 i
Figure 00000003
and the second input of the relay 1 j
Figure 00000004
, the first, second inputs of the relator 1 9 are connected respectively to the first input of the relator 1 i + 1 and the outputs of the relators 1 j + 4 , 1 12 , 1 13 , the outputs of the relators 1 10 and 1 11 are connected respectively to the first input of the relator 1 7 , the second input of the relay 1 12 and the first input of the relay 1 12 , the second input of the relay 1 7 , and the control inputs of the relators 1 2 , 1 3 , 1 4 , 1 8 , ..., 1 12 and 1 1 , 1 5 , 1 6 , 1 7 , 1 13 are connected respectively to the first and second control inputs of the rank filter, the output of which is connected to the output of the relay 1 5 .

Работа предлагаемого рангового фильтра осуществляется следующим образом. На его первом, втором управляющих входах фиксируются соответственно необходимые управляющие сигналы f1, 12∈{0,1}. На первые и вторые входы реляторов 11, 110; первые и вторые входы реляторов 16, 111; первые и вторые входы реляторов 18, 113 подаются соответственно подлежащие обработке аналоговые сигналы (напряжения) x1 и x2; x3 и x4; x5 и x6. 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, на выходе предлагаемого фильтра получим

Figure 00000005
The work of the proposed rank filter is as follows. The necessary control signals f 1 , 1 2 ∈ {0,1} are respectively fixed on its first and second control inputs. At the first and second inputs of the relators 1 1 , 1 10 ; the first and second inputs of the relators 1 6 , 1 11 ; first and second inputs relators 1 8, 1 13 applies accordingly be processed analog signals (voltage) x 1 and x 2; x 3 and x 4 ; x 5 and x 6 . 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, at the output of the proposed filter we get
Figure 00000005

где символами ∨ и · обозначены соответственно операции max и min.where the symbols ∨ and · denote the operations max and min, respectively.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что ранговый фильтр (фиг. 1) обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как реализует выбор минимального, супраминимального, субмаксимального или максимального из n=6 входных аналоговых сигналов. При этом количество реляторов аппаратурного состава указанного фильтра равно 3×n-5.The above information allows us to conclude that the rank filter (Fig. 1) has a wider functionality compared to the prototype, as it implements the choice of the minimum, supraminimum, submaximal, or maximum of n = 6 input analog signals. In this case, the number of releasers of the hardware composition of the specified filter is 3 × n-5.

Claims (1)

Ранговый фильтр, содержащий десять реляторов, каждый из которых содержит компаратор, подключенный выходом к первому входу 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, причем выход i-го
Figure 00000006
и вход управления седьмого реляторов соединены соответственно с первым входом (i+1)-го релятора и вторым управляющим входом рангового фильтра, первый управляющий вход которого подключен к входам управления второго, третьего, восьмого реляторов, отличающийся тем, что в него введены аналогичные вышеупомянутым одиннадцатый, двенадцатый и тринадцатый реляторы, второй вход j-го
Figure 00000007
и первый, второй входы девятого реляторов соединены соответственно с выходами (j+4)-го и двенадцатого, тринадцатого реляторов, выходы десятого и одиннадцатого реляторов подключены соответственно к первому входу седьмого, второму входу двенадцатого реляторов и первому входу двенадцатого, второму входу седьмого реляторов, а входы управления четвертого, девятого, десятого, одиннадцатого, двенадцатого и первого, пятого, шестого, тринадцатого реляторов соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами рангового фильтра, выход которого подключен к выходу пятого релятора.
A rank filter containing ten relators, each of which contains a comparator connected by an output to the first input of an EXCLUSIVE OR element, the second input of which is a relator control input, and the output is connected to the control input of the closing and disconnecting keys, the outputs of which are combined to form the output of the relator, first and the second inputs of which are the non-inverting and inverting inputs of the comparator, respectively, connected to the inputs of the closing and disconnecting keys, and the output of the ith
Figure 00000006
and the control input of the seventh relator is connected respectively to the first input of the (i + 1) th relay and the second control input of the rank filter, the first control input of which is connected to the control inputs of the second, third, eighth relators, characterized in that eleventh similar to the above are introduced , twelfth and thirteenth relators, second input of j-th
Figure 00000007
and the first, second inputs of the ninth relator are connected respectively to the outputs of the (j + 4) th and twelfth, thirteenth relators, the outputs of the tenth and eleventh relators are connected respectively to the first input of the seventh, second input of the twelfth relator and the first input of the twelfth, second input of the seventh relator, and the control inputs of the fourth, ninth, tenth, eleventh, twelfth and first, fifth, sixth, thirteenth relators are connected respectively to the first and second control inputs of the rank filter, the output Otori connected to the output of the fifth relator.
RU2015117739/08A 2015-05-12 2015-05-12 Ranked filter RU2602382C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015117739/08A RU2602382C1 (en) 2015-05-12 2015-05-12 Ranked filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015117739/08A RU2602382C1 (en) 2015-05-12 2015-05-12 Ranked filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2602382C1 true RU2602382C1 (en) 2016-11-20

Family

ID=57760019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015117739/08A RU2602382C1 (en) 2015-05-12 2015-05-12 Ranked filter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2602382C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2676424C1 (en) * 2017-11-22 2018-12-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Analog processor
RU2676422C1 (en) * 2017-11-22 2018-12-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Analog processor
RU2676886C1 (en) * 2017-11-22 2019-01-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Ranked filter
RU2702968C1 (en) * 2018-08-30 2019-10-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Rank filter
RU2713863C1 (en) * 2019-03-22 2020-02-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Rank selector

Citations (3)

* 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
RU2542893C1 (en) * 2013-11-06 2015-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Rank filter
RU2543307C2 (en) * 2013-07-09 2015-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Rank filter

Patent Citations (3)

* 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
RU2543307C2 (en) * 2013-07-09 2015-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Rank filter
RU2542893C1 (en) * 2013-11-06 2015-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Rank filter

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2676424C1 (en) * 2017-11-22 2018-12-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Analog processor
RU2676422C1 (en) * 2017-11-22 2018-12-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Analog processor
RU2676886C1 (en) * 2017-11-22 2019-01-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Ranked filter
RU2702968C1 (en) * 2018-08-30 2019-10-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Rank filter
RU2713863C1 (en) * 2019-03-22 2020-02-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Rank selector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2602382C1 (en) Ranked filter
RU2580801C1 (en) Majority module
RU2647639C1 (en) Logic converter
RU2595960C1 (en) Pulse selector
RU2621281C1 (en) Logic converter
RU2543307C2 (en) Rank filter
RU2417404C1 (en) Logic converter
RU2542893C1 (en) Rank filter
RU2641454C2 (en) Logic converter
RU2474875C1 (en) Analogue processor
RU2710866C1 (en) Rank filter
RU2704735C1 (en) Threshold module
RU2702968C1 (en) Rank filter
RU2629451C1 (en) Logic converter
RU2701464C1 (en) Logic converter
RU2629450C1 (en) Ranked filter
RU2284650C1 (en) Rank filter
RU2621376C1 (en) Logic module
RU2634229C1 (en) Logical converter
RU2620199C1 (en) Rank filter
RU2676886C1 (en) Ranked filter
RU2630395C1 (en) Ranked filter
RU2621280C1 (en) Binary number comparator
RU2714216C1 (en) Threshold module
RU2676424C1 (en) Analog processor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170513