SU1437877A1 - Device for smoothing signals - Google Patents

Device for smoothing signals Download PDF

Info

Publication number
SU1437877A1
SU1437877A1 SU874242001A SU4242001A SU1437877A1 SU 1437877 A1 SU1437877 A1 SU 1437877A1 SU 874242001 A SU874242001 A SU 874242001A SU 4242001 A SU4242001 A SU 4242001A SU 1437877 A1 SU1437877 A1 SU 1437877A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
register
code
inputs
Prior art date
Application number
SU874242001A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Равизович Ахметьянов
Original Assignee
Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им. А.Ф. Можайского
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 Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им. А.Ф. Можайского filed Critical Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им. А.Ф. Можайского
Priority to SU874242001A priority Critical patent/SU1437877A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1437877A1 publication Critical patent/SU1437877A1/en

Links

Landscapes

  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Description

СРCP

сзоszo

- -

1 one

Изобретение относитс  к вычислительной технике и автоматике, предназначено преимущественно дл  исполь эовани  в устройствах обработки цифт ровой информации в цифровых измерительных приборах и других устройства при сглаживании сигналов в шумах и импульсньк помехахThe invention relates to computing and automation, and is primarily intended for use in digital information processing devices in digital measuring instruments and other devices for smoothing signals in noise and impulse noise.

Цель .изобретени  - повьш1ение точности сглаживани  сигналов в скольз щем , режиме обработки за счет одновременного подавлени  импульсных помех и тума.The purpose of the invention is to increase the accuracy of smoothing signals in a sliding, processing mode by simultaneously suppressing impulse noise and a tum.

На чертеже представлена структурна  схема устройства дл  сглаживани  сигналов.The drawing shows a block diagram of a device for smoothing signals.

Устройство содержит генератор I импульсов5 триггер 2, коммутатор 3, первый сумматор 4, первый 5 и второйThe device contains a generator of I pulses 5 trigger 2, switch 3, the first adder 4, the first 5 and the second

6 регистры,.элемент НЕ 7, первый 8 и6 registers, NOT 7 element, first 8 and

второй 9 элементы И, генератор Ю случайных чисел, блок 11 определени  пор дковой статистики, второй сумматор 12, группу I3 коммутаторов из N коммутаторов, группу 14 регистров из И регистров, элемент ИЛИ 15, вход 16 задани  разр дности устройства.the second 9 elements AND, the generator Yu of random numbers, the block 11 for determining the order statistics, the second adder 12, the group I3 of switches from N switches, the group 14 of registers from AND registers, the element OR 15, the input 16 of setting the device bit.

Коммутаторы группы 3 коммутаторо . пропускают на первые выходы без изме- нени  m старших разр дов и с обнулением n-m младших разр дов информационного кода с их входов, причем п есть разр дность элементов анализируемой выборки, а m определ етс  информацией с п-разр дного входа 16 усройства . При этом на выход первого коммутатора группы 13 поступают m старших разр дов входного кода с обнулением и n-m младших разр дов вход кого кода без изменени , а на второй выход последнего коммутатора группы 13 поступает код, полученный путем инвертировани  кода, состо щего из m старших нулевых разр дов входного кода и n-m младших разр дов входного кода. Вход 16 устройства предназначе дл  выбора соотношени  между количесвом m старших разр дов, элементов выборки , используемых дл  подавлени  импульсных помехJ и количеством n-m младншх разр дов, используемых дл  подавлени  шума. Второй 6 регистр, ргистры группы 14 регистров, коммутатры группы 13 коммутаторов, блок 11 определени  пор дковой статистики и элемент 15 ИЛИ  вл ютс  п-разр дными коммутатор 3 и второй сумматор 12  вл ютс  п+1 разр дными (К - опреде Switches of group 3 switchboards. pass to the first outputs without changing the m most significant bits and zeroing the n – m least significant bits of the information code from their inputs, and n is the bit size of the elements of the sample being analyzed, and m is determined by information from the n-bit input 16 of the device. At the same time, the output of the first switch of group 13 receives m most significant bits of the input code with zeroing and nm the least significant bits of the input code without change, and the second output of the last switch of group 13 receives the code obtained by inverting the code consisting of m most significant zero. input code bits and nm low bits of the input code. The device input 16 is intended to select the ratio between the number of high order bits, the sampling elements used to suppress the impulse noise J, and the number of n-m least significant bits used to suppress noise. The second 6 registers, registers of register groups 14, switch groups of switch 13, block 11 for determining the order statistics and element 15 OR are n-bit switch 3 and the second adder 12 are n + 1 bit (K - defined

00

.5.five

5five

0 0

5 five

О о з Q с About about s Q with

л етс  из соотношени  ), а первый 5 регистр и первый сумматор 4  вл ютс  п -К-разр дньп- и.It is derived from the relation), and the first 5 register and the first adder 4 are n -K-bit and -n.

В устройстве операци  делени  на число реализуетс  за счет отбрасывани  К младших разр дов кода делимого .In the device, the operation of dividing by a number is realized by dropping the K low bits of the dividend code.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

На входе 16 устройства выставл етс  п-разр дный код, при этом m старших разр дов имеют 1. уровень, а nm младших разр дов - О уровень. В резул.ьтате в соответствии с управл ющим кодом на входе 16 устройства ко; мутаторы группы 13 коммутаторов пропускают На первые выходы без изменени  Л1 старших разр дов и с обнулением nm младишх разр дов информационного кода с их входов. При этом на выход старших разр дов первого ког- мутатора группы 13 поступают m старггих разр дов входного кода с обнулением и n-m младргих разр дов входного кода без изменени , а на выход младших разр дов последнего коммутатора группы 13 поступает код, полученный путем инвертировани  кода, состо щего из m старших разр дов входного кода с обнулением и n-m младших разр дов входного кода без .изменени . По 1 уровню сигнала с пр мого выхода триггера 2 в блоке 1 1 происходит упор дочивгакие элементов анализируемой выборки, поступающих на ее входы с соответствующих выходов группы 13 коммутаторов, в пор дке их возрастани . Так как 1Ч четное число, то дл  формировани  псевдомедианы с первого и второго вькодов блока 1 1 сни: -1аютс  К/2-й и N/2+I элементы упор доченной выборки , которые суммируютс  в п+1- разр дном втором сумматоре 12, За счет отбрасывани  одного младшего разр да кода на-выходе сумматора 12 осугцествл етс  деление полученной суммы на два. По заднему фронту импульса с пр мого выхода триггера 2 происходит запись сформированного на выходе сумматора 12 кода псевдомедианы во второй регистр 6. Скольз щее среднее выборки формируетс  при сдвиге окна усреднени  на один элемент путем вычитани  из кода скольз щей суммы на предыдущем шаге кода выбывшего элемента выборки и сложени  полученной разности с кодом поступившего элемента . Инвертированный п-разр дный кодAt the input 16 of the device, an n-bit code is set, with the m most significant bits having 1. level, and the least significant bits nm - O level. As a result, in accordance with the control code at the input 16 of the device, ko; Mutators of the group of 13 switches skip to the first outputs without changing the L1 higher bits and zeroing the younger bits of the information code from their inputs. At the same time, the output of the higher bits of the first cohmutator of group 13 receives m old bits of the input code with zeroing and nm low-order bits of the input code without changing, and the output of the lower bits of the last switch of group 13 receives the code obtained by inverting the code consisting of m most significant bits of the input code with zeroing and nm the least significant bits of the input code without changing. According to the signal level 1 from the direct output of the trigger 2 in the block 1 1, the elements of the analyzed sample are ordered and input to its inputs from the corresponding outputs of the switch group 13, in order of their increase. Since 1 is an even number, to form pseudo-medians from the first and second codes of the block 1 1 from below: -1 K / 2-nd and N / 2 + I elements of an ordered sample, which are summed in n + 1-bit second adder 12 , By discarding one low bit of the code on the output of the adder 12, it is suspected that the sum obtained is divided by two. On the trailing edge of the pulse from the direct output of trigger 2, the pseudo-mediation code generated at the output of the adder 12 is written to the second register 6. The sample average is generated by shifting the averaging window by one element by subtracting the sample element from the code at the previous step and adding the resulting difference with the incoming item code. Inverted p-bit code

.выбывшего элемента снимаетс  с выхода последнего коммутатора группы 13 коммутаторов , а с выхода первого коммутатора группы 13 коммутаторов снимаетс  п-разр дный код поступившего элемента. По сигналу с инверсного выхода триггера 2 на выход п+1-разр дного коммутатора 3 поступает либо инвертированный п-разр дный код выбывшего элемента, либо п-разр дный код поступившегЪ элемента . При этом n+1-й разр д коммутатора 3 соединен однопроводной св зью с К старшими разр дами второго инфорходитс  по окончании очередного такта в следующем состо нии. В регистрах группы 14 регистров записаны кодат элементов анализируемой выборки а с выхода элемента 15 ИЛИ унимаетс  параллельно код сглаженного сигнала, Триггер 2 находитс  в состо нии О. Б соответствии с сигналом логической 1 на инверсном выходе триггера 2 на выходе сумматора 4 сформирован код разности кода скольз щей суммы элементов окна на завершившемс  такте работы устройства и кодаThe output element is removed from the output of the last switch of switch group 13, and from the output of the first switch of switch group 13, the n-bit code of the incoming element is removed. The signal from the inverse output of the trigger 2 to the output of the n + 1-bit switch 3 receives either the inverted n-bit code of the outgoing element or the n-bit code of the received element. In this case, the n + 1th bit of the switch 3 is connected by a single-wire connection to the K senior bits of the second information at the end of the next clock cycle in the next state. In the registers of group 14 of registers, the code of the elements of the analyzed sample is recorded and the output of element 15 OR is smoothed in parallel with the code of the smoothed signal, Trigger 2 is in state O. B according to the logical 1 signal at the inverse output of trigger 2 at the output of adder 4 a code of slip code difference amount of window elements on the completed device operation cycle and code

национного входа п+К-разр дного перво-15 элемента окна, выбывающего на следуюго сумматора 4 и с него снимаетс  сигнал логической 1 дл  кода выбывшего элемента и сигнал логического О дл  кода поступившего элемента. ВычитаниеThe national input p + K-bit of the first-15 window element is retired to the next adder 4 and the signal of logical 1 is removed for the code of the retired element and the signal of logical o for the code of the incoming element. Subtraction

щем такте работы устройства. По переднему фронту нечетного импульса следующего такта генерируетс  на выходе генератора 10 случайных чиселthe overall tact of the device. On the leading edge of the odd pulse of the next clock cycle, 10 random numbers are generated at the generator output.

ходитс  по окончании очередного такта в следующем состо нии. В регистрах группы 14 регистров записаны кодат элементов анализируемой выборки а с выхода элемента 15 ИЛИ унимаетс  параллельно код сглаженного сигнала, Триггер 2 находитс  в состо нии О. Б соответствии с сигналом логической 1 на инверсном выходе триггера 2 на выходе сумматора 4 сформирован код разности кода скольз щей суммы элементов окна на завершившемс  такте работы устройства и кодаwalks at the end of the next clock cycle in the next state. In the registers of group 14 of registers, the code of the elements of the analyzed sample is recorded and the output of element 15 OR is smoothed in parallel with the code of the smoothed signal, Trigger 2 is in state O. B according to the logical 1 signal at the inverse output of trigger 2 at the output of adder 4 a code of slip code difference amount of window elements on the completed device operation cycle and code

щем такте работы устройства. По переднему фронту нечетного импульса следующего такта генерируетс  на выходе генератора 10 случайных чиселthe overall tact of the device. On the leading edge of the odd pulse of the next clock cycle, 10 random numbers are generated at the generator output.

кода выбывшего элемента из кода сколь-2о повое число, обусловленное сдвигом з щей суммы осуи ествл етс  путем фор- скольз п(его окна на один элемент. мировани  дополнительного кода на По заднему фронту нечетного импульса основе сформированного инверсного кода выбывшего элемента и посредством подачи на вход переноса сумматора 4 сигнала логической 1 с инверсного выхода триггера 6. При этом на первый информационный вход п+К-ра р дногоthe code of the outgoing element from the code is an odd number due to the shifting of the sum of the sum of the forks and n (its window by one element. the world of the additional code on the trailing edge of the odd pulse based on the inverse code of the outgoing element and transfer input of the adder 4 of the logical 1 signal from the inverse output of the trigger 6. At the same time, the first information input n + K-ra is normal

происходит запись кода разности с вы хода сумматора 4 в регистр 5, а так- 25 же запись нового числа с выхода гене ратора 10 в первый регистр группы 14 регистров со сдвигом содержимого всех регистров. Число, записанное вthe difference code is written from the output of adder 4 to register 5, as well as 25 the new number from the output of generator 10 is written to the first register of group 14 of registers with a shift in the contents of all registers. The number written in

сумматора 4 с выхода п+К-разр дного последнем регистре группы 14, терн- первого регистра 5 поступает п+К-раз- зо етс . В регистрах группы 14 регистровadder 4 from the output of n + K-bit to the last register of group 14, the ter- rine of the first register 5 enters n + K-razo-zo. In registers group 14 registers

р дный код скольз щей суммы. По заднему фронту тактового импульса с выхода генератора 1 сформированный на выходе сумматора 4 код разности записываетс  в регистр 5. После того как на выходе сумматора 4 сформирован код суммы кода полученной разности и кода поступившего элемента, по заднему фронту следую1чего тактового импульса с выхода генератора 1 в регистр 5 запишетс  код скольз щей суммы при новом положении скольз щего окна. Скольз щее среднее на выходе п+К-разр дного первого регистра 5 формируетс  путем отбрасывани  К младших разр дов. При этом п старших разр дов поступают вместе .с п- разр дами кода на выходе п-разр дно- го второго регистра 6 на соответствующие входы элемента 15 ИЛИ. Операци  ИЛИ в элементе 15 осуществл етс  над входными кодами поразр дно. В результате на выходе элемента 15 ИЛИ формируетс  код сглаженного полезного сигнала.An odd sum code. On the falling edge of the clock pulse from the output of the generator 1, the difference code generated at the output of the adder 4 is written into register 5. After the output code of the resulting difference and the code of the incoming element is generated at the output of the adder 4, the trailing edge of the next clock pulse from the output of the generator 1 register 5 will write the sliding amount code at the new position of the sliding window. The sliding average at the output of the p + K-bit of the first register 5 is formed by dropping the K of the lower bits. In this case, the n most significant bits come together. With n-bits of the code at the output of the n-bit of the second second register 6 to the corresponding inputs of the element 15 OR. The OR operation in element 15 is performed on the input codes bitwise. As a result, the output of element 15 OR forms the code of the smoothed useful signal.

Устройство работает также по тактам , состо щим из полутактов, определ емых импульсами (нечетным и четным ). Предположим, что устройство нао повое число, обусловленное сдвигом скольз п(его окна на один элемент. По заднему фронту нечетного импульса The device also operates in cycles consisting of half-pulses defined by pulses (odd and even). Suppose that the device has a new number due to the slip of the slides n (its windows by one element. On the trailing edge of the odd pulse

происходит запись кода разности с выхода сумматора 4 в регистр 5, а так- 25 же запись нового числа с выхода генератора 10 в первый регистр группы 14 регистров со сдвигом содержимого всех регистров. Число, записанное вthe difference code is written from the output of adder 4 to register 5, and 25 the new number is written from the output of generator 10 to the first register of group 14 of registers with a shift in the contents of all registers. The number written in

запоминаютс  коды элементов анализируемой выборки при новом положении скольз щего окна. По заднему фронтуthe codes of the elements of the analyzed sample are remembered at the new position of the sliding window. On the falling edge

нечетного импульса происходит такжеan odd pulse also occurs

О II About II

смена cocTOHHfiH триггера 2 изchange cocTOHHfiH trigger 2 of

в 1. В результате на выходе сумматора 4 формируетс  код скольз щей , в блоке 11 в соответствии с управл ющим сигналом с пр мого выхода триггера 2 происходит упор дочивание элементов выборки, а на выходе сумматора 12 формируетс  код псевдо- медианы дл  заданного положени  скольз щего окна. По заднему фронту1. As a result, at the output of the adder 4, a sliding code is formed, in block 11, in accordance with the control signal from the direct output of trigger 2, the sampling elements are arranged, and at the output of adder 12, the pseudo-median code is formed for a given position of the sliding window. On the falling edge

четного импульса происходит сброс триггера 2 в состо ние О и запись кода скольз щей суммы и кода скольз щей псевдомедианы дл  заданного положени  окна соответственно в первый 5 и второй 6 регистры. С выхода элемента ИЛИ 5 снимаетс  код сглаженного сигнала. Такт работы устройства закончен. В следующем такте работа устройства повтор етс .an even pulse resets the flip-flop 2 to the state O and writes the sliding sum code and sliding pseudo-media code for the specified window position to the first 5 and second 6 registers, respectively. From the output of the element OR 5, the code of the smoothed signal is removed. The operation cycle of the device is over. In the next cycle, the operation of the device is repeated.

5555

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  .сглаживани  сигналов , содержащее генератор импульсов.A device for smoothing signals containing a pulse generator. еыход которого подключен к счетному входу триггера и к входу приема кода первого регистра, информационный вход которого соединен с выходом пар- ноге сумматора, вход первого слагаемого которого подключен к выходу пер- вого регистра, вход второго слагаемого первого сумматора соединен с вы- ;ходом коммутатора, второй регистр, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, за счет од новременного подавлени  импульсных ;помех и шума, устройство содержитThe output of which is connected to the counting input of the trigger and to the input of receiving the code of the first register, whose information input is connected to the output of the adder's pair, the input of the first term of which is connected to the output of the first register, the input of the second term of the first adder is connected to the output of the switch The second register, characterized in that, in order to improve accuracy, due to the simultaneous suppression of impulse noise and noise, the device contains :элемент НЕ, два элемента И, генератор 15 группы соединены соответственно с: the element is NOT, the two elements are And, the generator 15 groups are connected respectively with :случайных чисел, блок определени  пор дковой статистики, второй сумматор/ группу из N коммутаторов (N объем выборки, четное число), группу из N регистров и элемент ИЛИ,при этом выход .генератора импульсов подключен непосредственно и через элеп мент 1Ш к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых объединены с тактовым входом первого сумматора, с управл ющим входом коммутатора и соединены с инвер- сшзш выходом триггера, пр мой выход которого подключен к входу синхронизации блока определени  пор хусовой статистики и к входу приема числа второго регистра, выход первого элемента И соединен с тактовыми входами регистров группы, информационные выходы i-ro регистра подключены к информационным вхоДам (i+l)-ro регистра (,N) и соответственно к даформационным входам i-ro коммута- гора группы, управл ющие входы которых объединены и  вл ютс  управл ю- щим входом устройства, первый и вто- ;рой информационные входы коммутатора :соединены с выходами младших разр дов первого и N-ro коммутаторов группы, выходы старших разр дов коммутаторов: random numbers, unit for determining the order statistics, the second adder / group of N switches (N sample size, even number), a group of N registers and the OR element, the output of the pulse generator is connected directly and through element 1Ш to the first inputs the first and second elements And, the second inputs of which are combined with the clock input of the first adder, with the control input of the switch and connected to the inversion output of the trigger, the direct output of which is connected to the synchronization input of the pore statistics determining unit and the input of the number of the second register, the output of the first element I is connected to the clock inputs of the group registers, the information outputs of the i-ro register are connected to the information inputs (i + l) -ro of the register (, N) and respectively to the information inputs of the i-ro switch the groups whose control inputs are combined and are the control input of the device, the first and second switch information inputs: connected to the low-order outputs of the first and N-ro switches of the group, the high-level outputs of the switches информацконными входами блока опреде- лени  пор дковой статистики, выходы N/2 и И/2+ пор дковой статистики которого подключены соответственно кinformation inputs of the unit for determining the order statistics, outputs N / 2 and I / 2 + whose order statistics are connected respectively to входам первого и второго слагаемых второго сумматора, выход которого соединен с информационным входом второго регистра, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ,the inputs of the first and second terms of the second adder, the output of which is connected to the information input of the second register, the output of which is connected to the first input of the OR element, выход первого регистра соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого  вл етс  выходом устройства, выход второго элемента И подключен к входу генератора случайных чисел,the output of the first register is connected to the second input of the OR element, the output of which is the output of the device, the output of the second element AND is connected to the input of a random number generator, выход которого,соединен с информационным входом первого регистра группы регистров.the output of which is connected to the information input of the first register of the register group.
SU874242001A 1987-05-12 1987-05-12 Device for smoothing signals SU1437877A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874242001A SU1437877A1 (en) 1987-05-12 1987-05-12 Device for smoothing signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874242001A SU1437877A1 (en) 1987-05-12 1987-05-12 Device for smoothing signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1437877A1 true SU1437877A1 (en) 1988-11-15

Family

ID=21303103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874242001A SU1437877A1 (en) 1987-05-12 1987-05-12 Device for smoothing signals

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1437877A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Быстрые алгоритмы в цифровой обработке изображений/Под j5eA, Т.С.Хуанга. M-.V Радио и св зь, 1984, AiiTopcKoe свидетельство СССР К 1012272, кл, G 06 F 15/36, 1981. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1437877A1 (en) Device for smoothing signals
JPH0413851Y2 (en)
SU1254468A1 (en) Device for determining local extrema
SU1280615A1 (en) Versions of device for squaring binary numbers
SU1411993A1 (en) Device for determining logarithmic error factor in discrete communication channel
SU1401456A1 (en) Digital device for computing the logarithm of a number
SU1162040A1 (en) Digital accumalator
SU762009A1 (en) Moving average computing apparatus
SU830359A1 (en) Distributor
SU1247895A2 (en) Device for calculating current average value
SU1411740A1 (en) Device for computing exponential function
SU993245A1 (en) Series binary code-to-unit counting code converter
SU1277387A2 (en) Pulse repetition frequency divider
SU1300640A1 (en) Binary-coded decimal code-to-binary code converter
SU877529A1 (en) Device for computing square root
SU1591010A1 (en) Digital integrator
SU1013959A1 (en) Device for determination of data party
SU1336033A1 (en) Device for computing current mean value
SU411453A1 (en)
SU570053A1 (en) Divider
SU1388856A1 (en) Device for extracting a square root
SU1273945A2 (en) Device for calculating value of current average
SU896616A1 (en) Device for mutual normalizing of binary numbers
SU1410058A1 (en) Device for computing sliding mean
SU1116426A1 (en) Device for searching numbers in given range