SU1674107A1 - Устройство дл определени локальных экстремумов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой обработки сигналов. Цель изобретени  - повышение достоверности определени  локальных экстремумов дл  структурных сигналов в услови х импульсных помех за счет сравнени  значени  текущего отсчета со значени ми отсчетов его некоторой окрестности, форма которой адаптируетс  к характеру сигнала. Устройство содержит N сдвиговых регистров 1, N - 1 схем сравнени  2, блоки 3 и 4 суммировани , блок 5 пам ти, элемент И 6, элемент 7 задержки, счетчик 8 номера канала, регистр 9 экстремума, триггер 10, регистр 11 номера канала, информационный вход 12, тактовый вход. Адаптивное формирование формы анализируемой окрестности позвол ет избежать попадани  в нее отсчетов, соответствующих импульсным помехам, что, в свою очередь, повышает достоверность результатов анализа дл  структурных сигналов. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к вычиспитель- ной технике и может быть использовано в системах цифровой обработки сигналов

Цель изобретени  - повышение достоверности определени  локальных окстрему- мов дл  структурных сигналов в услови х импульсных помех за счет сравнени  значени  текущего отсчета со значени ми отсчетов его некоторой окрестности, форма которой адаптируетс  к характеру сигнала. Адаптивное формирование формы анализируемой окрестности позвол ет избежать попадани  в нее отсчетов, соответствующих импульсным помехам, что в свою очередь повышает достоверность результатов анализа дл  структурных сигналов.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема блока суммировани .

Устройство содержит п сдвиговых регистров 1.1, 1.2, ,,1.п (п - 1) схем 2.1, 2.2, .,2 п-1 сравнени , блоки 3 и 4 суммировани , блок 5 пам ти, элемент И 6 элемент 7 задержки, счетчик 8 номера канала, регистр 9 -чстремума, триггер 10, регистр 11 номерч i-анзла информационный вход 12 устройства, тактовый вход 13 устройства.

Блоки 3 и 4 суммировани  содержат по (п - 2) сумматоров 14

Устройство работает следующим образом .

Устройство реализует определение локальных экстремумов путем сравнени  значени  текущего отсчета ai с значени ми (п + 1 - 2а) отсчетов его некоторой окрестности , форма которой адаптируетс  к характеру сигнала. Вначале значение текущего отсчета ai анализируетс  на наличие импульсной помехи по методу

о

N

§

голосовани . Он заключаетс  в том, что каждый отсчет ai анализируемой последовательности рассматриваетс  одновременно с некоторым количеством (п - 1) его ближайших соседних отсчетов Затем значение (п - 1) ближайших соседних отсчетов сравниваетс  со значением отсчета а, и определ етс  количество xi отсчетов, значение которых меньше значени  отсчета ai и количество yi отсчетов, значени  которых больше значени  отсчета ai На основе полученных значений xi и yi определ етс  положение значени  текущего отсчета ai в упор доченной по возрастанию выборке из (п -- 1) значений его ближайших соседних отсчетов.

Если значение текущего отсчета а, попадает в заданное число а крайних (т.е наибольших или наименьших) значений упор доченной выборки, то принимаетс  решение о наличии импульсной помехи и анализ текущего отсчета ai прекращаетс , если нет, то анализируетс  подмножество, состо щее из (п - 1 - 2 а) элементов выборки , отсто щих от ее концов более чем на а элементов и по значени м xi и yi определ етс ,  вл етс  ли значение текущего отсчета ai минимальным или максимальным среди значений элементов дл  данного подмножества, состо щего из а + 1, а+ 2, ,.,п -а-го элементов упор доченной выборки. Если да, то считаетс , что обнаружен локальный экстремум соотеетствующе- го типа. На информационный вход 12 устройства поступает m-разр дный код очередногодвоичногочисла из входной последовательности чисел - отсчетов (выборок ) сигнала. Одновременно на вход 13 устройства, поступает управл ющий тактовый импульс, который подаетс  на входы

управлени  сдвига регистров 1.11,п

сдвига.

Сдвиговые регистры 1 11.п представл ют собой m синхронно действующих обычных (одиночных) n-разр дных регистров сдвига, где п - нечетное число. При поступлении импульса на входы управлени  сдвигом одновременно осуществл етс  прием кода очередного m-разр дного двоичного числа в первый регистр 1 1 сдвига, перезапись содержимого первого регистра 1.1 сдвига во второй регистр 1 2 сдвига и т.д. При этом в каждом такте работы устройства в регистрах 1.1,..., 1.п сдвига временно хран тс  п смежных по номеру отсчетов вход (П - 1)(П - 1)

ного сигнала ai - Л-у-- а| Ґ - т е

окрестность 1-го отсчета аи состо ща  из п последовательных отсчетов входного сигнала . Все п - 1 схемы сравнени  одновременно осуществл ют сравнение кода отсчета а с кодами п - 1 отсчетов входного сигнала, расположенных в окрестности и временно хран щихс  в сдвиговых регистрах

1.11 п. Первый выход каждой схемы 2 k

сравнени  (k 1, п - 1)  вл етс  выходом Меньше, а второй - выходом Больше. Выходные сигналы Меньше и Больше

схем сравнени  поступают соответственно на входы блока 3 суммировани  и блока 4 суммировани . Таким образом, на выходах блоков 3 и 4 формируютс  коды величин xt и yi соответственно, которые затем поступают

на соответствующие входы блока 5 пам ти. В  чейках блока пам ти таблично реализовано вычисление следующей функции:

Го, если х, «или rt-1-y, а+ 1 hi(xi, yi) {

1 Б противном случае

О, если ( X, - 1 п-1 а или yi a и hi (xi, yi) О

Ыу.У|)

I 1, в противном случае,

где xi, yi - значени  количества элементов, значение которых соответственно меньше и больше значени  текущего отсчета at.

hi(xu yi) - значение на первом выходе

блока 5 пам ти, соответствующее наличию локального минимума (0 - нет, 1 - да)

ha(xi, yi) - значение на втором выходе блока 5 пам ти, соответствующее наличию локального экстремума.

Значение hi(xi, yi) признака наличи  локального минимума поступает с первого выхода блока 5 пам ти на информационный вход триггера 10. Значение h2(xu yi) признака наличи  локального экстремума поступает на первый вход управл ющего элемента И 6, на второй вход которого через элемент 7 задержки поступает тактовый импульс с тактового входа 13 устройства.

Элемент 7 задержки осуществл ет задержку импульса на врем  выполнени  сдвига информации в буферных регистрах

1 11 п, срабатывани  схем 2.12.п-1

сравнени , блоков 3 и 4 суммировани  и считывани  из блока 5 пам ти. В случае

наличи  локального экстремума на выходе управл ющего элемента И 6 по вл етс  управл ющий импульс, который подаетс  ча входы синхронизации регистра 11 номера канала, триггера 10 и регистра 9 экстремума .

Тогда в регистр 9 экстремума переписываетс  из сдвигового регистра 1, -it-A m-разр дный код локального экстремума.

содержимое счетчика 8 номера канала переписываетс  в регистр 11 номера канала и в триггере 10 запоминаетс  значение с первого выхода блока 5 пам ти

Если триггер 10 типа экстремума находитс  в единичном состо нии, то был обнаружен локальный минимум в такте работы устройства, номер которого записан в регистре 11 номера канала. Если триггер 10 типа экстремума находитс  в нулевом состо нии, то был обнаружен локальный максимум,

При поступлении на тактовый вход 13 устройства следующего тактового импульса выполн етс  проверка условий наличи  локального экстремума относительно отсчета ai + 1, а содержимое счетчика 8 номера кэ- налэ увеличиваетс  ча единицу,

Таким образом, определение локальных экстремумов сигнала осуществл етс  путем сравнени  значени  текуще оотсчега с значени ми отсчетов его некоторой окрестности , состо щее из (п - 1 - 2 и отсчетов, форма которой адаптируетс  к характеру сигнала и позвол ет избежать попадани  в нее импульсных помех, что в свою очеоедь повышает достоверность определени  локальных экстремумов структурных сигна;- эв в услови х импульсных помех.

Это позвол ет повысить точность и качество обработки различного рода структурных сигналов, в частности, телевизионных изображений.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  определени  локальных экстремумов, содержащее п сдвиговых регистров , (п - 1) схему сравнени , элемент И, элемент задержки, счетчик номера канала, регистр экстремума, триггер, регистр номера канала, причем информационный вход устройства соединен с входом младшего

   разр да первого сдвигового регистра, вы ход старшего разр да К-го сдвигового (К --1п - 1) регистра соединен с выходом

   младшего разр да (К + 1)-го сдвигового ре

   гистра, выходы разр дов 1-го сдвигового пе

   гистра, где i 1, 2(п - 1)/2 соединены с

   входами первой группы 1-й схемы сравнени , выходы разр дов J-ro СДВИГОРЮГО регистра , где J (п + 3) / 2.. п, соединены с

   входом первой группы 0 1)-й схемы сравнени , выходы разр дов (п + 1} /2-го сдвигового регистра соединены с входами вторых групп всех схем сравнени  и с информаци онными входами регистра экстремума, тактоаый вход устройства подключен к входам сдвига сдвиговых регистров, счетному входу счетчика и через элемент задержки у гер о- му входу элемента И, выход которого |°ен с синхровходэми триггера, регис- ов

   экстремума и номера канала, е -ходы чика номера канала соединены с информационными входами регистра номера канала, выходы которого  вл ютс  выходами номера канала устройства, выходы регистра экстремума  вл ютс  выходам экстремума устройства, отличающеес  тем, что с целью повышени  достоверна..- определени  локальных экстрему-or длг структурных сигналов в услови х и-пульсных помех, в него введены два блока сумми ровани  и блок пам ти, причем выходы 1 Меньше схем сравнени  соединены с вхо дами первого блока суммировани , выхсцзь Больше схем сравнени  соединены с еходами второго блока суммировани , выхсды блоков суммировани  соединены соответственно с входами блока пам ти, первый выход которого соединен с информационным входом триггера, второй выход блока пам ти соединен с вторым входом элемента И

   Mwwmu

   Е

   зт

   l.

   и и Е

   l.n

   ,,,, X

   I д I LH

   Входы

   Ьь/ход

   Фиг. 2