RU2710866C1 - Rank filter - Google Patents

Rank filter Download PDF

Info

Publication number
RU2710866C1
RU2710866C1 RU2019108395A RU2019108395A RU2710866C1 RU 2710866 C1 RU2710866 C1 RU 2710866C1 RU 2019108395 A RU2019108395 A RU 2019108395A RU 2019108395 A RU2019108395 A RU 2019108395A RU 2710866 C1 RU2710866 C1 RU 2710866C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
inputs
relators
relator
output
Prior art date
Application number
RU2019108395A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Васильевич Андреев
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего 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 образования "Ульяновский государственный технический университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет"
Priority to RU2019108395A priority Critical patent/RU2710866C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2710866C1 publication Critical patent/RU2710866C1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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

  • 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)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)

Abstract

FIELD: computer equipment.SUBSTANCE: invention relates to automatics and analogue computer engineering and can be used in analogue computer systems as a preprocessing means. Proposed device comprises two sorters and eight relators, note here that every relator comprises comparator, XOR element, closing and opening keys.EFFECT: selection of minimum, median or maximum of seven input analogue signals.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 (патент РФ 2195701, кл. G06G 7/25, 2002 г.; патент РФ 2490705, кл. G06G 7/25, 2013 г.; патент РФ 2491625, кл. G06G 7/25, 2013 г.), которые реализуют выбор минимального, медианного или максимального из трех входных аналоговых сигналов.Known rank filters (RF patent 2195701, CL G06G 7/25, 2002; RF patent 2490705, CL G06G 7/25, 2013; RF patent 2491625, CL G06G 7/25, 2013), which realize the choice of the minimum, median or maximum of the three 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 семи 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 seven 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 2124754, кл. G06G 7/52, 1999 г.), который содержит сортировщик, два релятора и реализует 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 G06G 7/52, 1999), which contains a sorter, two relators and implements 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 семи входных аналоговых сигналов.The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below when using the prototype includes limited functionality, due to the fact that seven input analog signals are not allowed to be processed.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реализации выбора минимального, медианного или максимального из семи входных аналоговых сигналов.The technical result of the invention is the expansion of functionality by providing the implementation of the choice of the minimum, median or maximum of seven input analog signals.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в ранговом фильтре, содержащем сортировщик и два релятора, причем каждый релятор 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 первого релятора и входы управления первого, второго реляторов соединены соответственно с первым входом второго релятора и первым, вторым управляющими входами рангового фильтра, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены сортировщик и шесть аналогичных вышеупомянутым реляторов, выходы i-го

Figure 00000001
и j-го
Figure 00000002
реляторов подключены соответственно к первым входам (i+1)-го и (j+1)-го реляторов, вторые входы третьего, седьмого и первый, второй входы восьмого реляторов соединены соответственно с выходами шестого, второго и четвертого, седьмого реляторов, выходы «min», «med» и «max» k-го
Figure 00000003
сортировщика подключены соответственно к второму входу (k2+k-1)-го, первому входу (7-k2-k)-го и второму входу (k2+k)-го реляторов, а m-й
Figure 00000004
вход k-го сортировщика, второй вход четвертого и выход восьмого реляторов соединены соответственно с (m+k2-1)-ым, седьмым информационными входами и выходом рангового фильтра, первый и второй управляющие входы которого подключены соответственно к входам управления третьего, пятого, восьмого и четвертого, шестого, седьмого реляторов.The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in a rank filter containing a sorter and two relators, each relator 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, 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 a, connected respectively to the inputs of the closing and disconnecting keys, the output of the first relator and the control inputs of the first, second relators are connected respectively to the first input of the second relator and the first, second control inputs of the rank filter, the peculiarity lies in the fact that an additional sorter and six similar to the aforementioned relays, outputs of the i-th
Figure 00000001
and j
Figure 00000002
the relators are connected respectively to the first inputs of the (i + 1) -th and (j + 1) -th relators, the second inputs of the third, seventh and first, second inputs of the eighth relators are connected respectively to the outputs of the sixth, second and fourth, seventh relators, outputs min "," med "and" max "of the k-th
Figure 00000003
sorters are connected respectively to the second input of the (k 2 + k-1) th, the first input of the (7-k 2- k) th and second input of the (k 2 + k) th relators, and the mth
Figure 00000004
the input of the kth sorter, the second input of the fourth and the output of the eighth relator are connected respectively to the (m + k 2 -1) th, seventh information inputs and the output of the rank filter, the first and second control inputs of which are connected respectively to the control inputs of the third, fifth, eighth and fourth, sixth, seventh 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 a proposed rank filter and a diagram of a relator used in constructing said filter are presented.

Ранговый фильтр содержит сортировщики 11, 12 и реляторы 21, …, 28. Каждый релятор содержит компаратор 3, подключенный выходом к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4, второй вход которого является входом управления релятора, а выход соединен с управляющим входом замыкающего и размыкающего ключей 51 и 52, выходы которых объединены и образуют выход релятора, первым и вторым входами которого являются соответственно неинвертирующий и инвертирующий входы компаратора 3, присоединенные соответственно к входам ключей 51 и 52. Выходы реляторов

Figure 00000005
и
Figure 00000006
подключены соответственно к первым входам реляторов 2m+1 и 2J+1, вторые входы реляторов 23, 27 и первый, второй входы релятора 28 соединены соответственно с выходами реляторов 26, 22 и 24, 27, выходы «min», «med» и «max» сортировщика
Figure 00000007
подключены соответственно к второму входу релятора 2k 2 +k-1, первому входу релятора 27-k 2 -k и второму входу релятора 2k 2 +k, а m-й вход сортировщика 1k, второй вход релятора 24 и выход релятора 28 соединены соответственно с (m+k2-1)-ым, седьмым информационными входами и выходом рангового фильтра, первый и второй управляющие входы которого подключены соответственно к входам управления реляторов 21, 23, 25, 28 и 22, 24, 26, 27.The rank filter contains sorters 1 1 , 1 2 and relators 2 1 , ..., 28. Each relator contains a comparator 3 connected by the output to the first input of the EXCLUSIVE OR 4 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 5 1 and 5 2 , the outputs of which 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 3, respectively, connected to the inputs of the keys 5 1 and 5 2 . Releases
Figure 00000005
and
Figure 00000006
connected respectively to the first inputs of the relays 2 m + 1 and 2 J + 1 , the second inputs of the relators 2 3 , 2 7 and the first, second inputs of the relator 2 8 are connected respectively to the outputs of the relators 2 6 , 2 2 and 2 4 , 2 7 , the outputs “Min”, “med” and “max” of the sorter
Figure 00000007
respectively connected to the second input of the relator 2 k 2 + k-1 , the first input of the relator 2 7-k 2 -k and the second input of the relator 2 k 2 + k , and the mth input of the sorter 1 k , the second input of the relator 2 4 and the output relays 2 8 are connected respectively to the (m + k 2 -1) th, seventh information inputs and the output of a rank filter, the first and second control inputs of which are connected respectively to the control inputs of the relators 2 1 , 2 3 , 2 5 , 2 8 and 2 2 , 2 4 , 2 6 , 2 7 .

Работа предлагаемого рангового фильтра осуществляется следующим образом. На его первом, втором управляющих входах фиксируются соответственно необходимые управляющие сигналы ƒl, ƒ2∈{0,l}. На его первый, …, седьмой информационные входы подаются соответственно подлежащие обработке аналоговые сигналы (напряжения) х1, …, х7. На выходах «min», «med», «max» сортировщика

Figure 00000008
имеемThe work of the proposed rank filter is as follows. The necessary control signals ƒ l , ƒ 2 ∈ {0, l} are respectively fixed on its first and second control inputs. At its first, ..., seventh information inputs, respectively, the analog signals (voltages) x 1 , ..., x 7 to be processed are fed. At the outputs “min”, “med”, “max” of the sorter
Figure 00000008
we have

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

Figure 00000011
Figure 00000011

Где

Figure 00000012
и ∨,⋅есть соответственно сигналы на его первом, втором, третьем входах и символы операций max, min. 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 51 соответственно замкнут (разомкнут) либо разомкнут (замкнут), а ключ 52 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 получимWhere
Figure 00000012
and ∨, ⋅ respectively there are signals on its first, second, third inputs and operation symbols max, min. 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 5 1 is respectively closed (open) or open (closed), and key 5 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 00000013
Figure 00000013

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что ранговый фильтр (фиг. 1) обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как реализует выбор минимального, медианного или максимального из семи входных аналоговых сигналов.The above information allows us to conclude that the rank filter (Fig. 1) has a wider functionality compared to the prototype, since it implements the choice of the minimum, median or maximum of the seven input analog signals.

Claims (1)

Ранговый фильтр, содержащий сортировщик и два релятора, причем каждый релятор 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 первого релятора и входы управления первого, второго реляторов соединены соответственно с первым входом второго релятора и первым, вторым управляющими входами рангового фильтра, отличающийся тем, что в него дополнительно введены сортировщик и шесть аналогичных вышеупомянутым реляторов, выходы i-го
Figure 00000014
и j-го
Figure 00000015
реляторов подключены соответственно к первым входам (i+1)-го и (j+1)-го реляторов, вторые входы третьего, седьмого и первый, второй входы восьмого реляторов соединены соответственно с выходами шестого, второго и четвертого, седьмого реляторов, выходы «min», «med» и «max» k-го
Figure 00000016
сортировщика подключены соответственно ко второму входу (k2+k-1)-го, первому входу (7-k2-k)-го и второму входу (k2+k)-го реляторов, а m-й
Figure 00000017
вход k-го сортировщика, второй вход четвертого и выход восьмого реляторов соединены соответственно с (m+k2-1)-м, седьмым информационными входами и выходом рангового фильтра, первый и второй управляющие входы которого подключены соответственно к входам управления третьего, пятого, восьмого и четвертого, шестого, седьмого реляторов.A rank filter containing a sorter and two relators, each relator containing a comparator connected by an 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, the outputs of which are combined to form the relay output , the first and second inputs of which are respectively the non-inverting and inverting inputs of the comparator, connected respectively to the inputs of the closing and opening keys, the output of the first relator and the control inputs of the first, second relators are connected respectively to the first input of the second relator and the first, second control inputs of the rank filter, characterized in that an sorter and six similar relators are introduced into it, outputs of the ith
Figure 00000014
and j
Figure 00000015
the relators are connected respectively to the first inputs of the (i + 1) -th and (j + 1) -th relators, the second inputs of the third, seventh and first, second inputs of the eighth relators are connected respectively to the outputs of the sixth, second and fourth, seventh relators, outputs min "," med "and" max "of the k-th
Figure 00000016
sorters are connected respectively to the second input of the (k 2 + k-1) th, the first input of the (7-k 2- k) th and the second input of the (k 2 + k) th relators, and the mth
Figure 00000017
the input of the k-th sorter, the second input of the fourth and the output of the eighth relator are connected respectively to the (m + k 2 -1) -th, seventh information inputs and the output of the rank filter, the first and second control inputs of which are connected respectively to the control inputs of the third, fifth, eighth and fourth, sixth, seventh relators.
RU2019108395A 2019-03-22 2019-03-22 Rank filter RU2710866C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019108395A RU2710866C1 (en) 2019-03-22 2019-03-22 Rank filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019108395A RU2710866C1 (en) 2019-03-22 2019-03-22 Rank filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2710866C1 true RU2710866C1 (en) 2020-01-14

Family

ID=69171445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019108395A RU2710866C1 (en) 2019-03-22 2019-03-22 Rank filter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2710866C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2758190C1 (en) * 2020-09-25 2021-10-26 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Rank filter

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2274366A (en) * 1993-01-13 1994-07-20 Sumitomo Metal Ind Rank order filter for determining maximum, minimum or median of an array of values
US5726923A (en) * 1993-09-27 1998-03-10 Ntt Mobile Communications Network Inc. Minimum/maximum data detector
RU2124754C1 (en) * 1996-02-15 1999-01-10 Ульяновский государственный технический университет Rank filter
US6748405B2 (en) * 2000-01-06 2004-06-08 International Business Machines Corporation Method and circuits for performing the quick search of the minimum/maximum value among a set of numbers
RU2490705C1 (en) * 2012-07-03 2013-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Relator unit
RU2491625C1 (en) * 2012-07-03 2013-08-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Relator unit

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2274366A (en) * 1993-01-13 1994-07-20 Sumitomo Metal Ind Rank order filter for determining maximum, minimum or median of an array of values
US5726923A (en) * 1993-09-27 1998-03-10 Ntt Mobile Communications Network Inc. Minimum/maximum data detector
RU2124754C1 (en) * 1996-02-15 1999-01-10 Ульяновский государственный технический университет Rank filter
US6748405B2 (en) * 2000-01-06 2004-06-08 International Business Machines Corporation Method and circuits for performing the quick search of the minimum/maximum value among a set of numbers
RU2490705C1 (en) * 2012-07-03 2013-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Relator unit
RU2491625C1 (en) * 2012-07-03 2013-08-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Relator unit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2758190C1 (en) * 2020-09-25 2021-10-26 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Rank filter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2602382C1 (en) Ranked filter
RU2647639C1 (en) Logic converter
RU2595960C1 (en) Pulse selector
RU2701461C1 (en) Majority module
RU2710866C1 (en) Rank filter
RU2621281C1 (en) Logic converter
RU2702968C1 (en) Rank filter
RU2543307C2 (en) Rank filter
RU2649296C1 (en) Comparator of binary numbers
RU2474875C1 (en) Analogue processor
RU2704735C1 (en) Threshold module
RU2284650C1 (en) Rank filter
RU2641454C2 (en) Logic converter
RU2542893C1 (en) Rank filter
RU2676886C1 (en) Ranked filter
RU2620199C1 (en) Rank filter
RU2677371C1 (en) Binary numbers comparison device
RU2714216C1 (en) Threshold module
RU2758190C1 (en) Rank filter
RU2230360C1 (en) Rank filter
RU2621376C1 (en) Logic module
RU2630395C1 (en) Ranked filter
RU2446462C1 (en) Analogue processor
RU2700556C1 (en) Logic converter
RU2676424C1 (en) Analog processor

Legal Events

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

Effective date: 20210323