Устройство для распознавания формы сигналов

467374 ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советский Социалистических Республик(22) Заявлено 06,02.73 (21) 1883468/18 с присоединением заявки6 061 с 9/00 ГосударстаонрЬй комите Совета Министров ССС по делам изобретений(088,8) юллетень1 публ иков и открыт ата опубликования описания 72) Автор изобретения(71) Заявитель осковский ордена Л имени Сер(54) УСТРОЙСГВО ДЛЯ РАСЙОЗ 11 АВАНИЯ ФОРМ ГНАЛ я напряжения, подключены к чьсов, а дополтора спектра и эталонов совходами блока 1 апряжения пороговыйпредназнаИзобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, а именно - к классу устройств для распознавания образов.Известны устройства для распознавания формы сигналов, содержащие блок ввода, сумматор, выход которого подключен через пороговый элемент к блоку управления, соединенному со считывающими входами блока хранения эталонов, записывающие входы которого подключены к соответствующим выходам блока записи эталонов, а выходы - к формирователю импульсов,Недостатком этих устройств является ограничение класса распознаваемых сигналов, обусловленное наличием большого количества корреляционных цепей, состоящих из набора весовых сопротивлений и сумматора токов, а также необходимостью перестройки для распознавания сигналов с различными длительностями.Целью изобретения является расширение класса распознаваемых сигналов.Указанная цель достигается тем, что предлагаемое устройство содержит анализатор спектра Фурье в Хаара, вход которого подключен к выходу блока ввода, и блок делителей напряжения, аналоговые входы которого подключены к выходам анализатора спектра Фурье - Хаара, Входы сумматора подключены к выходам блока делителуправляющие входы котороговыходам формирователя импу,нительные выходы анализа5 Фурье в Хаара и блока записединены с соответствующимиуправления.Блок-схема устройства изображена на чертеже,10 Устройство для распознавания формы сигналов содержит блок ввода 1, анализатор 2спектра Фурье - Хаара, выполненный в видегенератора 3 тактовых импульсов, делителя 4частоты, схемы 5 совпадений, ключей б, уси 15 лителей 7, последовательно включенных с интеграторами 8 и схемами 9 вычитания. Выходы анализатора 2 Фурье - Хаара подключенык блоку 10 делителей напряжения, состоящему из нескольких каналов, каждый из которых20 выполнен в виде цифровых управляемых сопротивлений 11, ключей 12 и инверторов 13,Устройство содержит также блок 14 хранения эталонов с блоком 15 записи эталонов,формирователь 16 импульсов, выходы которо 25 го подключены к управляющим входам цифровых управляемых сопротивлений 11, и блок17 управления.Выходы блока 10 д йподключены через сумм из 0 элемент 19 к блок 17 уп тя,3ченному для обеспечения согласованной вовремени работы других блоков устройства.Блок ввода 1 преобразует информацию обобъекте (графический символ, звуковой сигнал и др.) в электрический сигнал, форму которого необходимо распознать. Полученныйсигнал поступает на анализатор 2 Фурье -Хаара, с помощью которого производится разложение сигнала в ортогональный ряд:10вхй=аох,хай=где р(1) - г-я функция Хаара, а а, - соответствующий коэффициент.15По переднему фронту входного сигнала запускается генератор 3 тактовых импульсов, аделитель 4 частоты формирует на своих выходах сетку частот, соответствующую длительностям функций Хаара различных порядков,Схема совпадений выделяется с разных плечкаждого из триггеров два импульса, соответствующих леой ф - (1) и правой ;+(1)ловинам функций Хаара и подает их на ключи 6. Ключи открывают на это время усилители 7, коэффициенты усиления которых пропорциональны амплитуде этих функций, и пропускают сигнал на интеграторы 8, а затем насхему 9 вычитания, на выходе которой полун30чается сигнал, пропорциональныи а . К моменту окончания входного сигнала получаются все коэффициенты, начинает работу блок17 управления, который формирует считываю- .щий импульс, поступающий на ячейки блока14 хранения эталонов, в которых записаныкоэффициенты разложения первого эталонного сигнала, В результате считывания на формирователь 16 подается параллельный кодкоэффициентов первого эталона, по которому 40производится коммутация ключей цифровыхуправляемых сопротивлений 11, величинакаждого из которых устанавливается пропорциональной соответствующему коэффициентуа Так как коэффициенты разложения эта 1 слонных сигналов могут иметь разные знаки,то производится дополнительное переключениесоответствующих аналоговых входов блока 10делителей напряжения с помощью ключей 12к инверторам 13, установленных на входах 50цифровых управляемых сопротивлений 11,1 осле окончания переходных процессов навыходе сумматора 18 токов формируется напряжение, пропорциональное взаимной кор.реляции входного сигнала и первого эталонного. Если пороговый уровень будет превы.шен, то пороговый элемент 19 вырабатываетсигнал, поступающий в блок 17 управления,который может быть использован как сигналоб окончании процесса распознания, По со стоянию счетчика номера эталонов (на чертеже не показан) в блоке 17 управления можно установить, какому из эталонных сигналов соответствует распознаваемый сигнал. Если пороговый уровень не будет превышен, то счетчик номера эталонов переходит в следующее состояние, в блоке 17 управления формируется новый импульс считывания и входной сигнал сравнивается со вторым эталонным и так далее, до срабатывания порогового элемента 19.1 аким образом, назначением анализатора спектра Фурье - Хаара является получение коэффициентов аа сумматор 18 осуществляет их суммирование с весом а, . Полученное на выходе сумматора 18 напряжение характеризует величину взаимной корреляции входного сигнала с 1-эталонным;/ -вх гвЭто напряжение сравнивается с помощью порогового элемента 9 с напряжением, величина которого устанавливается в соответствии с критерием Неймана - Пирсона.Предложенное устройство дает возможность распознавать форму сигналов с различными длительностями за счет изменения тактовой частоты в анализаторе 2 Фурье - Хаара и допускает перестройку для различных классов распознаваемых сигналов, что обеспечивается записью в блок 14 хранения эталонов новых эталонных значений.Предмет изобретенияУстройство для распознавания формы сигналов, содержащее блок ввода, сумматор, выход которого подключен через пороговый элемент к блоку управления, соединенному со считывающими входами блока хранения эталонов, записывающие входы которого подключены к соответствующим выходам блока записи эталонов, а выходы - к формирователю импульсов, отл и ч а ю щееся тем, что, с целью расширения класса распознаваемых сигналов, оно содержит анализатор спектра Фурье - Хаара, вход которого подключен к выходу блока ввода, и блок делителей напряжения, аналоговые входы которого подключены к выходам анализатора спектра Фурье - Хаара, входы сумматора подключены к выходам блока делителей напряжения, управляющие входы которого подключены к выходам формирователя импульсов, а дополнительные выходы анализатора спектра Фурье - Хаара и блока записи эталонов соединены с соответствующими входами блока управления.467374 Заказ 3 О 6 Изд. ЛЪ 364 Тираж 679 ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мицпстро по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 45