Классификатор импульсных сигналов

5562 НИЕЕН ИЯДЕТЕЛЬСТВУ оюа Советски циалистически Республик30 бРЕТ АВТОРСКОМУ СВ ва-М. Кл. 6 061 15/36 6 061; 900Заявлено 05.7,1 20/18 Комитет ло делам иаобреииий и открыт лри Совете Мииистро СССР.Х,1972, Бю публикован летень Дата опублнк пя 4.Х 1.19 ания Оппса Авторыизобретен 1 вител А УЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ КАТОР О 5 О ависимое от гвт, свидетел с присоединением заявки 1 ч Б. Д. Борисов, А. В. Самошин,нститут автоматики и электрометр Изобретение относится к устройствам для технической диагностики состояний объектов на основании сигналов, вырабатываемых ими и, в частности, к устройствам звуковой дефектоскопии,Известны классификаторы шумовых сигналов, состоящие из блока выделения признаков, включающсго анализатор спектра и функциональный преобразователь, блока запоминания признаков, состоящего из ключевого устройства и элементов памяти, блока обучения, содержащего схему весовых элементов и схему корректировки их, и решающего устройства.Однако такис устройства непригодны для классификации импульсных сигналов, пз-за отсутствия временной синхронизации между моментом появления сигнала на входе устройства и получением суммы взвешенных признаков, сравниваемой с пороговым уровнем, и невозможности классификации сигналов более двух классов,Целью предложенного изобретения является классификация импульсных сигналов, а также классификация большого числа классов сигналов, Для этого в классификаторе импульсных сигналов установлен блок обнаружения сигнала, вход которого связан,с входом классификатора, а выход подключен к синхронизатору, Выход синхронизатора соедиГ, Сенин и М. С. Хайретдино Сибирского отделения АН СССР нсн с входным коммутатором, который включен между входом устройства и входом анализатора спектра. Дополнительно выход синхронизатора связан с распределителем импульсов, содержащим последовательно сосдинснныс генератор тактовых импульсов, пересчетнос устройство и дс 1 цифратор, к которому подключены два коммутатора каналов. Псрвыи коммутатор Вкл 1 О 1 ен между схсмОи весовых элементов и сумматором взвешенных,признаков, в 1 орой - мстк; пороговым устройством и схемой индикации классов. В режиме обучения выход сумматора подключен к индикаторному прибору.На чертсжс изображена блок-схема устройства.Классификатор состоит из входного коммутатора 1, синхронизатора 2, блока обнаружения сигнала 3, анализатора спектра 4, функционального преобразователя 5, схемы весовых элементов б, коммутатора 7 входа сумматора, сумматора 8, порогового устройства 9, коммутатора 111 выхода сумматора, распределителя импульсов 11 и блока индикации 12,Анализатор спектра содержит параллсльныс каналы, соответствующие числу признаков л. Каждый канал представляет собой последовательно соединенные паласовой фильтр Иь детектор 14 сглаживающий фильтр 151 (где 1 и - номер канала),Функциональный, преобразователь образован включенным последовательно с выходом каждого канала анализатора квадраторами 5 525,. Коммутатор 1 по одному входу соедиНен со входом устройства, а по второму - с синхронизатором 2. Между входами классификатора и синхронизатора 2 включен блок обнаружения сигнала 3. Выход коммутатора 1 связан с входными фильтрами 13 - 13, а сглакивающие фильтры 15 - 15 соединены с квадраторами 5, - 5. Выходы последних совместно с выходами сглаживающих фильтров 15 - 15 подключены к схеме весовых элементов б. Выходы 1, 2 пг (где т - число классов) соединены через коммутатор 7 входа сумматора с сумматором 8. В режиме классификации выход сумматора 8 через пороговое устройство 9 и коммутатор 10 выхода сумматора подключен к индикаторам классов 12 - 12. Синхронизатор 2 дополнительно свя. зан с генератором тактовых импульсов 1 б, который в режиме классификации подключен и пересчетному устройству 17. В режиме обучения вход пересчетпого устройства 17 соединен с выходом датчика команды 18. Перссчетцос устройство 17 соединено с дешифратором 19, КОТОРЫЙ СВЯЗЯН С КОЫМУТЯТОРЯЫИ ВХОДЯ И ВЬ 1- хода сумматоров (7 и 10). В режиме обучения суммятор 8 подклюен к 11 пдикяторн 1- му прибору 20. Исходный импульсный сигнал х(г) поступает на вход коммутатора 1 и блока обнаружения сигнала 3. С началом импульсного сигнала блок обнаружения сигнала 3, представляющий собой последовательно соединенные детектор, инерционное звено, пороговое устройство, вырабатывает импульс, запускающий синхронизатор 2, представляющнй собой одновибратор. Импульс синхронизатора 2, равный по длительности исходному импульсному сигналу, разрешает прохождение сигнала х(1) через коммутатор 1 на полосовые фильтры 13, - 13 анализатора спектра. После фильтров сигнал детектируется детекторами 141 - 14, сглаживается с помощью фильтров 15 - 15 и возводится в квадрат квадраторами 51 - 5. Совокупность значений сигналов на выходах фильтров 15 - 15 образует а линейных признаков сигнала, а на выходах квадраторов 5 - 5 образует гг квадратов призиаков исходного импульсного сигнала. Полученные признаки поступают на схему весовых элементов б, состоящую из набора потенциометров.Полученные признаки объединяются и через последовательно срабатывающие ключи коммутатора 7 входа сумматора поступают ца вход сумматора 8, представляющего собой усилитель постоянного тока с отрицательной обратной связью. Коммутатор 7 входа сумматора управляется распределителем импульсов 11. Распределитель импульсов выдает на коммутатор 7 входа сумматора последовательно сдвинутые во времени импульсы, фор 5 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 55 мируемые на выходе дешифратора 19. Управляется распределитель импульсов синхронизатором 2, который выдает разрешающий импульс в конце исходного импульсного сигнала х(1). От разрешающего импульса срабатывает генератор 16, который формирует пачку тактовьх импульсов, Число импульсов в пачке равно числу классов т. Частота следования импульсов в пачке превышает частоту следования исходных импульсных сигналов прпблгзительно в 100 раз, Тактовые ихпульсы поступают на вход пересчетного устройства 17, которое предварительно сбрасывается в нуль передним фронтом импульса синхронизатора, С помощью перссчстпого устройства 17 и дешифратора 19 получают т параллельных сдвинутых во времени импульсов, которые управляют коммутатором 7 входа сумматора. Прц срабатывании последнего на выходе сумматора 8 последовательно образуется пг велииИн, каждая из ко 01)ых равна сумме ВЯВешенных значений линейных признаков и их квадратов, относящихся в г-му классу, минус значения напряжения -го свободного члена.1(акдая из этих величин поступает на вход порогового устройства 9 и далее на коммутатор 10 выхода сумматора. Коммутатор 10 рабо Яст синхропно с коммутатором 7 и,подключает выход порогового устройства 9 к одному из индикаторов 12, - 12 блока индикации. Если значение величины на выходе сумматора 8, соответствующее определенному классу, выше порогового уровня в устройстве 9, то загорается индикатор, относящийся к этому классу, Таким образом, принимается решение о принадлежности входного сигнала х к определенному классу.В режиме обучения сигнал сумматора 8 поступает на вход индикаторного прибора 20. При этом с помощью датчика команды 18, представляющего собой галетный переключатель, устанавливается в пересчетном устройстве 17 код, соответствующий г-му классу (1= - -1,2ггг), на который производитсяобучецие. Благодаря этому на выходе сумматора 8 существует сигнал, соответствующий только 1-му классу. После установки всех весовых элементов в нуль на вход устройства подаются сигналы х(1), соответствующие 1-му классу. Вводится максимальный вес квадрата первого признака.После фиксации полученного при этом значения ца индикаторе 20 Вводится вес свободного члена, пока на индикаторе яе будет получено показание, равное удвоенному значепикг показания от квадрата признака, затем вводится вес линейного признака до получения нуля па индикаторе. Этот процесс понтор 1 скя для остальных (г - 1) признаков. Затем ьчяход сумматора 8 подключается к пороговому устройству 9 и устанавливается значение веса при свободном члене до момента, предшествующего включению индикатора 12;.Таким образом процедура обучения осуще,ствляется для остальных (т - 1) классов. В355 г(21 12 22 12 УРА Составитель Э, СечинаТехред Л, Камышникова Корректор Е. Усова Редактор Л. Утехина Заказ 3678/13 Изд.1524 Тираж 406 Подписное Ц 11 ИИПИ Комитета по дедам изобретений н открытий прн Совете Министров СССР Москва, Ж, Раун(скан наб., д. 4/5Типографии, пр. Сапунова, 2 результате обучения о(пределяются параметры областей принятия решения для каждого из т каналов,Предмет изобрстснпя1 х,(асс(фи като р импульл(ых сигналов, содержа(ц б,(ок индикации, последовательно сосднснныс Входной коммутатор, анализатор спектра, функциональный преобразователь, схему (зссовх элементов и последовательно соеднонныс коммутатор входа сумматора, сумматор, пороговое устройство, отли (п(ощийсл тем, тго, с целью расширения класса решаемых задач, в устроСтво введены коммутатор выхода сумматора и последовательно соединенные блок обнарухкенпя сигнала, синхронизатор, распределитель импульсов; вход блока обнарухкения сигнала соединен со вхо дом устройства, второй выход синхронизатора соединен со водным коммутатором, третий выход подключен к соответствующему Входу распрсдслитсля импульсоВ, Один ВыхОд которого соединен с соответствующим входом 10 коммутатора входа сумматора, а другой - спервым входом коммутатора выхода сумматора, второй вход которого подключен к выходу порогового устройства, а выход - к блоку индикации,