RU2629450C1 - Ranked filter - Google Patents

Ranked filter Download PDF

Info

Publication number
RU2629450C1
RU2629450C1 RU2016115514A RU2016115514A RU2629450C1 RU 2629450 C1 RU2629450 C1 RU 2629450C1 RU 2016115514 A RU2016115514 A RU 2016115514A RU 2016115514 A RU2016115514 A RU 2016115514A RU 2629450 C1 RU2629450 C1 RU 2629450C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inputs
relators
input
relator
output
Prior art date
Application number
RU2016115514A
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 RU2016115514A priority Critical patent/RU2629450C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2629450C1 publication Critical patent/RU2629450C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06G—ANALOGUE COMPUTERS
    • G06G7/00—Devices in which the computing operation is performed by varying electric or magnetic quantities
    • G06G7/02—Details not covered by G06G7/04 - G06G7/10, e.g. monitoring, construction, maintenance
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06G—ANALOGUE COMPUTERS
    • G06G7/00—Devices in which the computing operation is performed by varying electric or magnetic quantities
    • G06G7/48—Analogue computers for specific processes, systems or devices, e.g. simulators
    • G06G7/52—Analogue computers for specific processes, systems or devices, e.g. simulators for economic systems; for statistics
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00—Networks using digital techniques
    • H03H17/02—Frequency selective networks

Landscapes

  • Networks Using Active Elements (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: each of the thirteen relays (11, …, 113) of the ranked filter contains a comparator (2), an exclusive (3) element, OR a closing and disconnecting key (41 and 42). Due to these relators and a new scheme for their connection, the technical result is achieved.
EFFECT: expansion of functionality, ensuring the implementation of a choice of minimum, subminimum, submaximum or maximum of six analog input signals while maintaining the speed of the prototype.
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 2284650, кл. G06G 7/52, 2006 г.), которые содержат реляторы и реализуют выбор минимального, супраминимального, субмаксимального или максимального из четырех входных аналоговых сигналов.Known rank filters (see, for example, Fig. 1 in the description of the invention to the patent of the Russian Federation 2284650, CL G06G 7/52, 2006), which contain relators and realize the choice of the minimum, supraminimum, submaximal or maximum of the four 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 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 2542893, кл. G06G 7/52, 2015 г.), который содержит десять реляторов и реализует выбор минимального, супраминимального, субмаксимального или максимального из пяти входных аналоговых сигналов. При этом максимальное время задержки распространения сигнала в прототипе равно 4τР, где τР есть время задержки релятора.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 2542893, CL G06G 7/52, 2015), which contains ten relators and implements the choice of the minimum , supraminimum, submaximal, or maximum of five analog input signals. Moreover, the maximum delay time of the signal propagation in the prototype is 4τ P , where τ P is the delay time of the relator.

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 шести входных аналоговых сигналов при сохранении быстродействия прототипа.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 six input analog signals while maintaining the speed of the prototype.

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, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены три аналогичных вышеупомянутым релятора, первый, второй входы i-го

Figure 00000001
и первый, второй входы j-го
Figure 00000002
реляторов соединены соответственно с выходами (i-1)-го, (i+3)-го и (j+3)-го, (j+1)-го реляторов, а выходы k-го
Figure 00000003
и четвертого реляторов подключены соответственно к первому входу (4k-42)-го, второму входу (58-4k)-го реляторов и выходу рангового фильтра, первый и второй управляющие входы которого соединены соответственно с входами управления первого, третьего, девятого, …, одиннадцатого и второго, четвертого, …, восьмого, двенадцатого, тринадцатого реляторов.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 and NC key feature is that the aforementioned three similar relator is further introduced into it, first, second, i-th inputs
Figure 00000001
and the first, second inputs of the j-th
Figure 00000002
the relators are connected respectively to the outputs of the (i-1) th, (i + 3) th and (j + 3) th, (j + 1) th relators, and the outputs of the kth
Figure 00000003
and the fourth relators are connected respectively to the first input of the (4k-42) th, second input of the (58-4k) th relators and the output of the rank filter, the first and second control inputs of which are connected respectively to the control inputs of the first, third, ninth, ..., eleventh and second, fourth, ..., eighth, twelfth, thirteenth relators.

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. Первый, второй входы релятоpa 1i

Figure 00000004
и первый, второй входы релятора 1j
Figure 00000005
соединены соответственно с выходами реляторов 1i-1, 1i+3 и 1j+3, 1j+1, а выходы реляторов 1k
Figure 00000006
и 14 подключены соответственно к первому входу релятора 14k-42, второму входу релятора 158-4k и выходу рангового фильтра, первый и второй управляющие входы которого соединены соответственно с входами управления реляторов 11, 13, 19, …, 111 и 12, 14, …, 18, 112, 113.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 EXCLUSIVE OR 3 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 4 1 and 4 2 , the outputs of which are combined to form the relay output, 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 . The first, second inputs of the relator 1 i
Figure 00000004
and the first, second inputs of the relator 1 j
Figure 00000005
connected respectively to the outputs of the relators 1 i-1 , 1 i + 3 and 1 j + 3 , 1 j + 1 , and the outputs of the relators 1 k
Figure 00000006
and 1 4 are connected respectively to the first input of the relator 1 4k-42 , the second input of the relay 1 58-4k and the output of the rank filter, the first and second control inputs of which are connected respectively to the control inputs of the relators 1 1 , 1 3 , 1 9 , ..., 1 11 and 1 2 , 1 4 , ..., 1 8 , 1 12 , 1 13 .

Работа предлагаемого рангового фильтра осуществляется следующим образом. На его первом, втором управляющих входах фиксируются соответственно необходимые управляющие сигналы

Figure 00000007
. На первые и вторые входы реляторов 11, 112; первые и вторые входы реляторов 111, 113; первые и вторые входы реляторов 15, 19 подаются соответственно подлежащие обработке аналоговые сигналы (напряжения) х1 и х2; х3 и х4; x5 и х6. 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 получимThe work of the proposed rank filter is as follows. At its first, second control inputs, the necessary control signals are respectively fixed
Figure 00000007
. At the first and second inputs of the relators 1 1 , 1 12 ; the first and second inputs of the relators 1 11 , 1 13 ; the first and second inputs of the relators 1 5 , 1 9 are fed respectively the analog signals (voltages) x 1 and x 2 to be processed; 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 00000008
,
Figure 00000008
,

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 шести входных аналоговых сигналов. При этом максимальное время задержки распространения сигнала в указанном фильтре равно 4τР, где τР есть время задержки релятора.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 six analog input signals. Moreover, the maximum delay time of the signal propagation in the specified filter is 4τ P , where τ P is the delay time of the relator.

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, отличающийся тем, что в него дополнительно введены три аналогичных вышеупомянутым релятора, первый, второй входы i-го (
Figure 00000009
) и первый, второй входы j-го (
Figure 00000010
) реляторов соединены соответственно с выходами (i-1)-го, (i+3)-го и (j+3)-го, (j+1)-го реляторов, а выходы k-го (
Figure 00000011
) и четвертого реляторов подключены соответственно к первому входу (4k-42)-го, второму входу (58-4k)-го реляторов и выходу рангового фильтра, первый и второй управляющие входы которого соединены соответственно с входами управления первого, третьего, девятого, десятого, одиннадцатого реляторов и входами управления второго, четвертого, пятого, шестого, седьмого, восьмого, двенадцатого, тринадцатого реляторов.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 opening keys, characterized in that three additional relators similar to the aforementioned, the first and second inputs of the
Figure 00000009
) and the first, second inputs of the jth (
Figure 00000010
) of relators are connected respectively to the outputs of the (i-1) th, (i + 3) th and (j + 3) th, (j + 1) th relators, and the outputs of the kth (
Figure 00000011
) and the fourth relator are connected respectively to the first input of the (4k-42) th, second input of the (58-4k) th relator and the output of the rank filter, the first and second control inputs of which are connected respectively to the control inputs of the first, third, ninth, tenth , eleventh relators and control inputs of the second, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, twelfth, thirteenth relators.
RU2016115514A 2016-04-19 2016-04-19 Ranked filter RU2629450C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016115514A RU2629450C1 (en) 2016-04-19 2016-04-19 Ranked filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016115514A RU2629450C1 (en) 2016-04-19 2016-04-19 Ranked filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2629450C1 true RU2629450C1 (en) 2017-08-29

Family

ID=59797578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016115514A RU2629450C1 (en) 2016-04-19 2016-04-19 Ranked filter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2629450C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2676886C1 (en) * 2017-11-22 2019-01-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Ranked filter

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1718237A1 (en) * 1990-03-05 1992-03-07 Специальное Конструкторское Бюро Вычислительной Техники Института Кибернетики Ан Эстонии Analog signal separator
RU2171496C1 (en) * 2000-10-31 2001-07-27 Ульяновский государственный технический университет Rank filter
US7072921B2 (en) * 2000-12-20 2006-07-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Device for determining the rank of a sample, an apparatus for determining the rank of a plurality of samples, and the ith rank ordered filter
US20070027944A1 (en) * 2005-07-28 2007-02-01 James Wilson Instruction based parallel median filtering processor and method
RU2542893C1 (en) * 2013-11-06 2015-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Rank filter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1718237A1 (en) * 1990-03-05 1992-03-07 Специальное Конструкторское Бюро Вычислительной Техники Института Кибернетики Ан Эстонии Analog signal separator
RU2171496C1 (en) * 2000-10-31 2001-07-27 Ульяновский государственный технический университет Rank filter
US7072921B2 (en) * 2000-12-20 2006-07-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Device for determining the rank of a sample, an apparatus for determining the rank of a plurality of samples, and the ith rank ordered filter
US20070027944A1 (en) * 2005-07-28 2007-02-01 James Wilson Instruction based parallel median filtering processor and method
RU2542893C1 (en) * 2013-11-06 2015-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Rank filter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2676886C1 (en) * 2017-11-22 2019-01-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Ranked filter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2602382C1 (en) Ranked filter
RU2281545C1 (en) Logical transformer
RU2517720C1 (en) Logic converter
RU2595960C1 (en) Pulse selector
RU2542893C1 (en) Rank filter
RU2629450C1 (en) Ranked filter
RU2641454C2 (en) Logic converter
RU2284652C1 (en) Rank filter
RU2542895C1 (en) Logical converter
RU2580799C1 (en) Logic transducer
RU2543307C2 (en) Rank filter
RU2474875C1 (en) Analogue processor
RU2629451C1 (en) Logic converter
RU2701464C1 (en) Logic converter
RU2284650C1 (en) Rank filter
RU2634229C1 (en) Logical converter
RU2610678C1 (en) Universal logic module
RU2549151C1 (en) Logic converter
RU2630395C1 (en) Ranked filter
RU2710866C1 (en) Rank filter
RU2621376C1 (en) Logic module
RU2702968C1 (en) Rank filter
RU2676886C1 (en) Ranked filter
RU2620199C1 (en) Rank filter
RU2230360C1 (en) Rank filter

Legal Events

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

Effective date: 20180420