Лектронная обучаемая система

бабп.йо еазаО САН ИЕИЗОБРЕТЕНИЯ 78229 Сева СоветекилСоциалистически Республик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вт. свидетельства Ю Зависимое о 2 птз, 154 1 п, 39/00 Заявлено 31.1,1969 ( 1307810/18-24) т заявки М с присоедине ПК б 061 15/46 Н 031 19(14 К 681.325,65;621,3Приорите ела Коиитетобретений открытий 5 Л 111.1970. Бюллетень25ания описания 5,Х 1.1970 публиковано ата опублик нистр лри Сосете ССАвторыизобретен Э, И. Крупицкий, Л. П, Карпов и енинградский электротехнический инстит М. А. Бонч-БруевичаМ. Зюзинсвязи имени про аявител ТИКОЭЛЕКТРОННАЯ ОБУЧАЕМ ИСТ С этой цформуле т =0 А 5 где тр(а, 1) - выбранные заранее функции; з - область интегрирования,и далее оорабаты нятым алгоритмо, 10 ность обученияветствующей логи пользованием та ной выборки опИзвестно э ек ваются в соответствии с прим распознавания. Возможопределяется выбором соотки обработки чисел тл и иск называемой тренировочознаваемых сигналов.л тронное обучаемое устройство распознавания сигналов, реализующее принцип распознавания с использованием двумерных моментов амплитудного кратковременного спектра в качестве признаков входного сигнала, содержащее блок формирования кратковременного спектра. специализированную ЗВМ и блок управления.Для решения рассматриваемой задачи в таком устройстве требуются машины с колоссальной памятью и быстродействием, что делает нереальным использование подобных систем в большинстве практических приложений.Предложенная система отличается тем, что в ней к выходу блока формирования кратковременного спектра подключено устройствО 1 (1)= ( и(т)lг(ст, 1,т А(в де и(т) в, 1,т) Затем вфункцийтов, которзываемых дет (те и при Предложенная оптикоэлектропная обучаемая система относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использована для автоматического распознавания сигналов различной природы, предварительно преобразованных в электрические. В частности, она может быть применена для распознавания акустических сигналов речевых команд, гидроакустических сигналов, радиолокационных сигналов, сигналов систем связи и др.В основу распознавания сигналов может быть положен следующий принцип: первоначально формируется амплитудно-частотный кратковременный спектр (или текущий спектр) сигнала А(в,1), определяемый в общем случае выражением распознаваемыи сигнал длительности;ядро преобразования сигнала в спектральную функцию; моменты начала и окончания сигнала. я распознавание спектральных ) методом двумерных моменспользуются в качестве так нанаков опознаваемого объекта. ью вычисляются моментгенерации светового потока, модулированногократковременным спектром распознаваемого сигнала, после которого расположен многоканальный оптический коррелятор с электрическим выходом, пропорциональным двумерному моменту кратковременного амплитудного спектра, связанный с электронной вычислительной машиной,Это позволяет упростить систему и повысить оперативность распознавания сигналов, 10Использование оптического вычислителя моментов ггг требует предварительного преобразования частотно-временной функции А (а,1)в видеограмму сигнала, т. е. пространственную функцию распределения яркости (либо 15амплитуд) светового потока Р(х,у).Р(х,у) =Р,А(ах, Ру),где Р - максимальная интенсивность (либо амплитуда) светового потока 20=1);а и р - масштабные множители.Это преобразование может быть осуществлено с помощью известных электронных модуляторов или генераторов света (обычные ЭЛТсо щелочно-галлоидными кристаллами, устройства термопластической записи изображений, ультразвуковые модуляторы и др.).Для определения моментов могут быть использованы оптико-электронные многоканальные корреляторы, использующие как когерентный, так и некогерентный свет.На чертеже изображена блок-схема предложенной системы, содержащая блок преобразования распознаваемого сигнала в сигналы,соответствующие кратковременному спектру(блок формирования кратковременного спектра) 1; блок модуляции светового потока 2;многоканальный оптический коррелятор 3; 40специализированную электронную вычислительную машину (ЭВМ) 4, источник света 5;блок управления б,Распознаваемый сигнал и(1) поступает навход блока формирования кратковременного 45спектра А(о,1) и преобразования его в соответствующие электрические сигналы 1. Этоустройство обычно состоит из группы параллельно включенных полосовых фильтров с детекторами и интеграторами на выходах электронного коммутатора, с выхода которого снимаются сигналы, несущие информацию об амплитудном спектре А(к,1). Далее сигналы подаются на вход модулятора света 2, где обеспечивается амплитудная пространственная модуляция однородного светового потока, поступающего от источника б по законуР(х,у) =Р А(ах, Ру). (Это означает, что интенсивность выходного светового потока будетфункцией координат х и у, отсчитываемых в 60плоскости, перпендикулярной направлениюраспространения света). В частном случае модулятор и источник света могут составлятьединое устройство генерации пространственномодулированного светового потока (например, 65 обычная ЭЛТ с яркостной модуляцией). Процесс пространственной модуляции происходит во времени. Поэтому дальнейшая обработка светового потока в многоканальном корреляторе 3 начинается лишь после того, как закончится пространственная модуляция по всему поперечному сечению светового потока. В оптическом корреляторе входной световой поток подвергается таким преобразованиям, в результате которых в определенных точках выходной апертуры амплитуда света оказывается пропорциональной величинам:)г)г 1(х,у) р(ах, ру) ггхггу =оп ДА( 1) ( Ц 1 11 тз агде Й - входная апертура коррелятора, (Некоторые принципы создания подобных устройств описаны). Токи, поступающие с выходов фотоэлектрических преобразователеи, установлсппых в упомянутых точках выходной апертуры, будут также пропорциональны величинам и. Эти токи поступают далее па вход ЭВМ 4. В машине входные аналоговые величины преобразуются в дискретные, и над ними производится комплекс арифметических операций в соответствии с принятым алгоритмом обучения и распознавания, По окончании цикла обработки входных сигналов машина выдает решение о принадлежности распознаваемого сигнала к одному из возможных классов,Блок управления б необходим для согласования действия всех элементов предлагаемого устройства во времени. В блоке вырабатываются электрические сигналы, управляющие работой устройств 1, 2, 3, 4.Предмет изобретенияОптикоэлектронная обучаемая система для распознавания сигналов, например, акустических, радиолокационных, в качестве признаков входного сигнала которой служат двумер ные моменты амплитудного кратковременного спектра, содержащая блок формирования кратковремепного спектра, специализированную электронную вычислительную машину и блок управления, отличаюгиаяся тем, что, с цслью упрощения системы и повышения оперативности, в ней к выходу блока формирования кратковременного спектра подключено устройство генерации светового потока, модулированного кратковременным спектром распознаваемого сигнала, связанное с много.канальным оптическим коррелятором с электрическими выходами, пропорциональнымидвумерным моментам кратковременного амплитудного спектра, связанными с электронной вычислительной машиной.Составитель В. Н. Горелова Редактор А. Глинков Техред А. А, Камышникова Корректор А. П. Васильева Заказ 3207/14 Тирагк 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр, Сапунова, 2