Устройство для распознавания сигналов

,и) 5469 Ю Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл."- Ст 06 К 9/О 1) 2033031/2 аявлено 13.06,7 исоедшением заявки Ъо 0 Государственный комите Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий) Приоритет Опб Бюллет 53) УДК 621.391. Демина и А. И. Галушкин есоюзный научно-исследовательский и испытательный инсти медицинской техники(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ СИГНАЛ Изобретение относится к распознающим и самонастраивающимся системам и может найти применение в устройствах, предназначенных для классификации непрерывных аналоговых сигналов в автоматических системах технической кибернетики.Известно устройство для распознавания сигналов с помощью линейного порогового классификатора, содержащее блок умножения, соединенный со входом устройства, сумматор, подключенный к выходу формирователя порогового напряжения и ко входу компаратора, выход которого соединен с выходом устройства 1), Известное устройство воспринимает входную информацию в виде дискретных уровней напряжения, которые в опреде. ленном масштабе представляют пространство признаков исходных сигналов, подлежащих классификации, при этом число каналов в устройстве должно быть равно числу признаков. В известном устройстве производятся умножения входных дискретных признаков на весовые коэффициенты и последующее суммирование результата умножения с порогом. Классификация осуществляется по знаку выходного напряжения компаратора. Однако в случае распознавания аналоговых сигналов, у которых априори информитивным признаком является их форма, прн технической реализации устройства требуется дополнительная аппара)тура для квантования сигнала. При этом точность воспроизведения реализации определяется ее частотой, н число отсчетов при частоте, равной, например, 30 Гц, составляет 60.5 Такое количество параллельных каналов вовходном устройстве трудно реализуемо.Целью изобретения является повышениеточности распознавания и упрощение устрой ства путем исключения предварительногоквантования сигнала на признаки в результате одноканальной обработки исходной информации. В описываемом устройстве это достигается тем, что оно содержит формирователь 15 весового аналогового сигнала, подключенныйко входу блока умножения и ко входу устройства, и интегратор, соединенный с выходом блока умножения и входом сумматора. Прн этом формирователь весового аналогового 20 сигнала содержит последовательно соединенные пусковой элемент, генератор линейного пнлоооразного напряжения, первый нелинейный преобразователь, инвертор, сумматор разнополярных сигналов и второй нелинейный 25 преобразователь, подключенный к выходу генератора линейного пилообразного напряжения и ко входу сумматора разнополярных сигналов. Кроме того, в устройстве воспроизводится непрерывная аналоговая весовая функ ция.11 а чсртсжс прсдстаВлено Опнсывасъ)Ос устройство.Фуикниоиально устройство состоит )гз трех ),)сгсй: линейного порогового классификаторара 1, формирователя весового аналогового сигнала 2 и формирователя порогового напряжения 3. Линейный пороговый классификатор 1 содержит блок умножения 4, интегратор 5, сммато 1) 6 и компарато 1) 7. ФО 1)мирователь весового аналогового сигнала 2 содержит пусковой элемент 8, генератор линейного пилоОбразного напряжения 9, первый нелинейный преобразователь 10, второй нелинейный преобразователь 11, пнвсртор 12 и сумматор разнополярных сигналов 13.Линейный пороговый классификатор 1, с помощ)по которого множестВО Входных реализаций У (1) разделяется на два класса, реализует функциютУ = идп У,)а й - У, ,о где а (1) - аналоговая весовая функция;7 - период следования при распознавании периодическим сигналов или время анализа сигнала, задаваемое разработчиком, при распознавании отдельных участков сигнала;ь), - постоянное пороговое напряжение.Входной сигнал, подлежащий классификанпп в реальном масштабе времени, поступает на один из входов блока умножения 4 и на пусковой элемент 8, который выделяет короткий спнхроимпульс, совпадаюгций по Времени с началом периода следования входного сигнала. Сипхрои 1)пульс запускает генератор линейного пилообразного напряжения 9, с которого поступает напряжение па первый нелинейный прсооразователь 1 О и па второй нелинейный преобразователь 11.Нелинейные преобразователи 10 и 11 вьп)олнепы на дподно-резисторных ячейках, количество которых определяется числом узловых точек аппроксимации имитируемой кривой. В качестве последней используют среднеарифстическую кривую, полученную предварительно по ансамблю реализаций пз представителей обучающих выборок каждого класса.Разность сигналов с нелинейных преобразователей 10 и 11, формируемая с помощью инвертора 12 и сумматора разнополярных сигналов 13, в виде весового аналогового сигнала поступает на второй вход блока умножения 4, с выхода которого импульсное колебание сложной формы поступает на интегратор 5.5 11 остояннос напряжение с выхода интегратора5 поступает на од)ш пз входов сумматора 6.На второй вход сумматора 6 поступает постоянное пороговое напряжение.Величину этого напряжения легко опреде О лить, например, если сформировать полусуммунапряжений, поступающих с выходов нелинейных преобразователей 10 и 11, умножить суммарное напряжение на весовую функцию и результирующее напряжение проинтегрировать 15 за время Т.Применепие описываемого устройства позволяет создавать малогабаритные и простые в эксплуатации приборы для распознавания аналоговых сигналов в реальном масштабе 20 времени, что повышает точность устройства.Формула изобретения1. Устройство для распознавания сигналов,содержащее блок умножения, соединенный со 25 входом устройства, сумматор, подключенныйк выходу формирователя порогового напряжения и ко входу компаратора, выход которого соединен с выходом устройства, о тл и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности распознавания и упрощения устройства, оно содержит формирователь весового аналогового сигнала, подключенный ко входу блока умножения и ко входу устройства, и интегратор, соединенный с выходом б)локк умножения и входом сумматора.2. Устройство по и. 1, отлича)ощсесятем, что в нем формирователь весового аналогового сигнала содержит последовательно соед)шснные пусковой элемент, генератор ли 4) нейного пплоооразного напряжения, первыйнелинейный преобразователь, инвертор, сумматор разнополярных сигналов и второй нелинейный преобразователь, подключенный к выходу генератора линейного пилообразного напряжения и ко входу сумматора разнополярных сигналов.Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:1. Фу К, Последовательные методы в рас познавании образов и обучении мапшн. М.,Наука, 1971, с. 18.оставитсль А. Карлов Техред Е. Хмелева 1 зедактор юрина ПодписноеССР Тираж 8991 итста Совета Мииистроений и открытийРаушская иаб., и, 4,5 Типографии, пр. Саиувова, 2 аказ 361Изд, ЪЪ 194 1 ЛНИИПИ Государственного к по делам изобр 113035, Москва, )К-З, Корректор Л Котовч