RU2676886C1 - Ранговый фильтр - Google Patents
Ранговый фильтр Download PDFInfo
- Publication number
- RU2676886C1 RU2676886C1 RU2017140716A RU2017140716A RU2676886C1 RU 2676886 C1 RU2676886 C1 RU 2676886C1 RU 2017140716 A RU2017140716 A RU 2017140716A RU 2017140716 A RU2017140716 A RU 2017140716A RU 2676886 C1 RU2676886 C1 RU 2676886C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- relator
- relators
- inputs
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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
- G06G7/48—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
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
- G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
- G06F9/30—Arrangements for executing machine instructions, e.g. instruction decode
- G06F9/30003—Arrangements for executing specific machine instructions
- G06F9/30007—Arrangements for executing specific machine instructions to perform operations on data operands
- G06F9/30021—Compare instructions, e.g. Greater-Than, Equal-To, MINMAX
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H17/00—Networks using digital techniques
- H03H17/02—Frequency selective networks
- H03H17/0248—Filters characterised by a particular frequency response or filtering method
- H03H17/0261—Non linear filters
- H03H17/0263—Rank order filters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Software Systems (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Probability & Statistics with Applications (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
Abstract
Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для ранговой обработки аналоговых сигналов. Техническим результатом является обеспечение выбора минимального, супраминимального, субмаксимального или максимального из n входных аналоговых сигналов, где n≥4. Устройство содержит 0,5×n×(n+1)-2 реляторов, каждый из которых содержит компаратор, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, замыкающий и размыкающий ключи. 2 ил.
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.
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 четырех входных аналоговых сигналов.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных ранговых фильтров, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка более четырех входных аналоговых сигналов, и недостаточный для их обработки аппаратурный состав.
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 2284650, кл. G06G 7/52, 2006 г.), который содержит 0,5×n×(n+1)-2 реляторов и реализует выбор минимального, супраминимального, субмаксимального или максимального из n входных аналоговых сигналов, где n=4.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка более четырех входных аналоговых сигналов, и недостаточный для их обработки аппаратурный состав.
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реализации выбора минимального, супраминимального, субмаксимального или максимального из n входных аналоговых сигналов при n≥4 и аппаратурный состав из 0,5×n×(n+1)-2 реляторов.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в ранговом фильтре, содержащем 0,5×n×(n+1)-2 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 n≥4, все реляторы сгруппированы в n групп так, что i-я и n-я группы содержат соответственно i и n-2 реляторов, в каждой группе кроме первой выход предыдущего релятора соединен с первым входом последующего релятора, выход первого релятора первой и выход r-го релятора r-й групп подключены соответственно к первому входу первого и второму входу (r-1)-го реляторов n-й группы, а вход управления i-го релятора i-й группы и входы управления всех остальных реляторов соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами рангового фильтра, выход которого подключен к выходу (n-2)-го релятора n-й группы.
На фиг. 1 и фиг. 2 представлены соответственно схема предлагаемого рангового фильтра и схема релятора, использованного при построении указанного фильтра.
Ранговый фильтр содержит 0,5×n×(n+1)-2 реляторов 111, …, 1n(n-2), где n≥4. 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.
Все реляторы сгруппированы в n групп так, что i-я и n-я группы содержат соответственно реляторы 1i1, …, 1ii и 1n1, …, 1n(n-2), в каждой группе кроме первой выход предыдущего релятора соединен с первым входом последующего релятора, выходы реляторов 111 и 1rr подключены соответственно к первому входу релятора 1n1 и второму входу релятора 1n(r-1), а вход управления релятора 1ii и входы управления всех остальных реляторов соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами рангового фильтра, выход которого подключен к выходу релятора 1n(n-2).
Работа предлагаемого рангового фильтра осуществляется следующим образом. На его первом, втором управляющих входах фиксируются соответственно необходимые управляющие сигналы . На первый и второй входы релятора 111, первый вход релятора 1r1 и вторые входы реляторов 1r1, …, 1rr подаются соответственно аналоговые сигналы (напряжения) х1 и x2, x1 и x2, …, xr+1. Если на входе управления релятора (фиг. 2) 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 (фиг. 2) 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
где и , есть символы операций max и min; n≥4; - неповторяющийся набор n-1 аналоговых сигналов из множества {х1, …, xn}, 1≤j1<…<jn-1≤n; , - неповторяющийся набор двух аналоговых сигналов из множества {х1, …, xn}, 1≤k1<k2≤n; N=0,5×n×(n-1). В качестве примера запишем соотношения, к которым сводятся формулы , выражения (1) при n=4:
при n=5:
при n=6:
Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый ранговый фильтр обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как реализует выбор минимального, супраминимального, субмаксимального или максимального из n входных аналоговых сигналов, где n≥4. При этом предлагаемый ранговый фильтр содержит 0,5×n×(n+1)-2 реляторов.
Claims (1)
- Ранговый фильтр, содержащий 0,5×n×(n+1)-2 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 n≥4, все реляторы сгруппированы в n групп так, что i-я и n-я группы содержат соответственно i и n - 2 реляторов, в каждой группе, кроме первой, выход предыдущего релятора соединен с первым входом последующего релятора, выход первого релятора первой и выход r-го релятора r-й групп подключены соответственно к первому входу первого и второму входу (r-1)-го реляторов n-й группы, а вход управления i-го релятора i-й группы и входы управления всех остальных реляторов соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами рангового фильтра, выход которого подключен к выходу (n-2)-го релятора n-й группы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017140716A RU2676886C1 (ru) | 2017-11-22 | 2017-11-22 | Ранговый фильтр |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017140716A RU2676886C1 (ru) | 2017-11-22 | 2017-11-22 | Ранговый фильтр |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2676886C1 true RU2676886C1 (ru) | 2019-01-11 |
Family
ID=65025256
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017140716A RU2676886C1 (ru) | 2017-11-22 | 2017-11-22 | Ранговый фильтр |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2676886C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2709668C1 (ru) * | 2019-03-13 | 2019-12-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Ранговый фильтр |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5737251A (en) * | 1993-01-13 | 1998-04-07 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Rank order filter |
US20050060358A1 (en) * | 2000-12-20 | 2005-03-17 | 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 |
RU2284652C1 (ru) * | 2005-04-22 | 2006-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Ранговый фильтр |
RU2284650C1 (ru) * | 2005-04-22 | 2006-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Ранговый фильтр |
US20070027944A1 (en) * | 2005-07-28 | 2007-02-01 | James Wilson | Instruction based parallel median filtering processor and method |
RU2602382C1 (ru) * | 2015-05-12 | 2016-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Ранговый фильтр |
RU2629450C1 (ru) * | 2016-04-19 | 2017-08-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Ранговый фильтр |
-
2017
- 2017-11-22 RU RU2017140716A patent/RU2676886C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5737251A (en) * | 1993-01-13 | 1998-04-07 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Rank order filter |
US20050060358A1 (en) * | 2000-12-20 | 2005-03-17 | 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 |
RU2284652C1 (ru) * | 2005-04-22 | 2006-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Ранговый фильтр |
RU2284650C1 (ru) * | 2005-04-22 | 2006-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Ранговый фильтр |
US20070027944A1 (en) * | 2005-07-28 | 2007-02-01 | James Wilson | Instruction based parallel median filtering processor and method |
RU2602382C1 (ru) * | 2015-05-12 | 2016-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Ранговый фильтр |
RU2629450C1 (ru) * | 2016-04-19 | 2017-08-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Ранговый фильтр |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2709668C1 (ru) * | 2019-03-13 | 2019-12-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Ранговый фильтр |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2602382C1 (ru) | Ранговый фильтр | |
RU2595960C1 (ru) | Импульсный селектор | |
RU2676886C1 (ru) | Ранговый фильтр | |
RU2542893C1 (ru) | Ранговый фильтр | |
RU2641454C2 (ru) | Логический преобразователь | |
RU2630395C1 (ru) | Ранговый фильтр | |
RU2710866C1 (ru) | Ранговый фильтр | |
RU2701464C1 (ru) | Логический преобразователь | |
RU2543307C2 (ru) | Ранговый фильтр | |
RU2284650C1 (ru) | Ранговый фильтр | |
RU2702968C1 (ru) | Ранговый фильтр | |
RU2621376C1 (ru) | Логический модуль | |
RU2620199C1 (ru) | Ранговый фильтр | |
RU2709668C1 (ru) | Ранговый фильтр | |
RU2629450C1 (ru) | Ранговый фильтр | |
RU2758190C1 (ru) | Ранговый фильтр | |
RU2700557C1 (ru) | Логический преобразователь | |
RU2700555C1 (ru) | Мажоритарный модуль | |
RU2710877C1 (ru) | Мажоритарный модуль | |
RU2713863C1 (ru) | Ранговый селектор | |
RU2606311C2 (ru) | Селектор двоичных чисел | |
RU2300143C1 (ru) | Ранговый фильтр | |
RU2676422C1 (ru) | Аналоговый процессор | |
RU2630391C1 (ru) | Логический вычислитель | |
RU2702975C1 (ru) | Импульсный селектор |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191123 |