Устройство для определения локальных экстремумов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 167410 Е;ЫТИЯМ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОР ЕНИЯ лительованр в гналов. стоверемумов иях имит и сдв(и -блоки 3лементномераиггер 1мационход 13 уования иговых реги- ) схем 2,1, и 4 суммиро- И 6, элементканала, ре- О, регистр 11 ный вход 12 стройства, содержат по т сл щим о лье(л о- а- ие пре бло ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1287183, кл. 6 06 Н 5/36, 1985,Авторское свидетельство СССРМ 1254468, кл. С 06 Р 7/Об, 1984,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛОКАЛЬНЫХ ЭКСТРЕМУМОВ(57) Изобретение относится к вычисной технике и может быть использсистемах цифровой обработки сиЦель изобретения - повышение доности определения локальных экстрдля структурных сигналов в услов Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой обработки сигналов.Цель изобретения - повышение достоверности определения локальных экстремумов для структурных сигналов в условиях импульсных помех за счет сравнения значения текущего отсчета со значениями отсчетов его некоторой окрестности, форма которой адаптируется к характеру сигнала. Адаптивное формирование формы анализируемой окрестности позволяет избежать попадания в нее отсчетов, соответствующих импульсным помехам, что в свою очередь повышает достоверность результатов анализа для структурных сигналов,На фиг. 1 представлена блок-схема длагаемого устройства; на фиг, 2- схема ка суммирования,ц 5 О Об Р 7/06, 15/36 пульсных помех за счет сравнения значения текущего отсчета с значениями отсчетов его некоторой окрестности, форма которой адаптируется к характеру сигнала, Устройство содержит п сдвиговых регистров 1, и - 1 схем сравнения 2, блоки 3 и 4 суммирования, блок 5 памяти, 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 позволяет избежать попадания в нее отсчетов, соответствующих импульсным помехам, что, в свою очередь, повышает достоверность результатов анализа для структурных сигналов, 2 ил,Устроиство содерж стров 1,1, 1,2.1.л 2.2, 2,псравнения,вания, блок 5 памяти, э 7 задержки, счетчик 8 гистр 9 экстремума, тр номера качала, инфор устройства, тактовый в Блоки 3 и 4 суммир и - 2) сумматоров 14. Устройство работазом,Устройство реализует определение лаканых экстремумов путем сравнения знания текущего отсчета а с значениями+ 1 - 2 а) отсчетов его некоторой окрестсти, форма которой адаптируется крактеру сигнала, Вначале значентекущего отсчета а анализируетсяналичие импульсной помехи по мето"голосования, Он заключается в том, что каждый отсчет а анализируемой последовательности рассматривается одновременно с некоторым количеством (и - 1) его ближайших соседних отсчетов. Затем значение (и - 1) ближайших соседних отсчетов сравнивается со значением отсчета а, и определяется количество х отсчетов, значение которых меньше значения отсчета а и количество у отсчетов, значения которых больше значения отсчета аь На основе полученных значений х и у определяется положение значения текущего отсчета а в упорядоченной по возрастанию выборке из (и - 1) значений его ближайших соседних отсчетов;Если значен ив те куще гО Отсчета а ПОпадает в заданное число а крайних (т,е. наибольших или наименьших) значений упорядоченной выборки, то принимается решение о наличии импульсной помехи и анализ текущего отсчета а прекращается, если нет, то анализируется подмножество, состоящее из(п - 1 - 2 а) элементов выбооки, отстоящих от ее концов более чем на а элементов и по значениям х и у определяется, является ли значение текущего отсчета а минимальным или максимальным среди значений элементов для данного подмножества, состоящего иэ а+ 1, а + 2и -а-го элементов упорядоченной выборки. Если да, то считается, что обнаружен локальный экстремум соответствующего типа. На информацконный вход 12 устроЙства поступает п 1-разрядный код очередногодвоичного числа из входной последовательности чисел - отсчетов (выборок) сигнала, Одновременно на вход 13 устройства, поступает управляющий тактовый импульс, который подается на входы управления сдвига регистров 1,1,.,1,п сдвига,Сдвиговые регистры 1,1,1,п представляют собой гп синхронно действующих обычных (одиночных) и-разрядных регистров сдвига, где и - нечетное число. При поступлении импульса на входы управления сдвигом одновременно осуществляется прием кода очередного п 1-разрядного 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 хранятся п смежных по номеру отсчетов входг 1 - 11 п - 1 ного сигнала а 1 -- ;, - -,а +- , т,е.сокрестность 1-го отсчета аь состоящая из и последовательных отсчетов входного сигна 25 30 3 Р 40 50 55 ла, Все и - 1 схемы сравнения одновременно осуществляют сравнение кода отсчета а с кодами и - 1 отсчетов входного сигнала, расположенных в окрестности и временно хранящихся в сдвиговых регистрах 1.11 и. Первый выход каждой схемы 2.К сравнения (к = 1, п - 1) является выходом "Меньше", а второй - выходом "Больше". Выходные сигналы "Меньше" и "Больше" схем сравнения поступают соответственно на входы блока 3 суммирования и блока 4 суммирования, Таким образом, на выходах блоков 3 и 4 формируются коды величин х и у соответственно, которые затем поступают на соответствующие входы блока 5 памяти. В ячейках блока памяти таблично реализо- вано вычисление следующей ФункцииО, если ха иг и и-уа+ 1 п 1(хь у) =1, в противнсь, случае" О, если ( х; + 1 иа или у аи Ь(хь у) = О п 2 (хь у)1, в противном случае, где хь у 1 - значения количества элементов, значение которых соответственно меньше и больше значения текущего отсчета аьЬ 1(хь у) - значение на первом выходе блока 5 памяти, соответствующее наличию локального минимума (О - нет, 1 - да),й 2(хь у) - значение на втором выходе блока 5 памяти, соответствующее наличию локального экстремума,Значение Ь(хь у) признака наличия локального минимума поступает с первого выхода блока 5 памяти на информационный вход триггера 10, Значение п 2(хь у) признака наличия локального экстремума поступает на первый вход управляющего, элемента И 6, на второй вход которого через элемент 7 задержки поступает тактовый импульс с тактового входа 13 устройства,Элемент 7 задержки осуществляет задержку импульса на время выполнения сдвига информации в буферных регистрах 1,11,п, срабатывания схем 2,12,псравнения, блоков 3 и 4 суммирования и считывания из блока 5 памяти. В случае наличия локального экстремума на выходе управляющего элемента И б появляется управляющий импульс, который подается на входы синхронизаций регистра 11 номера канала, триггера 10 и регистра 9 экстремума,Тогда в регистр 9 экстремума переписывается из сдвигового регистра 1.й+1п 1-разрядный код локального экстремума,содержимое счетчика 8 номера канала переписывается в регистр 11 номера каналаи в триггере 10 запоминается значение спервого выхода блока 5 памяти,Если триггер 10 типа экстремума находится в единичном состоянии, то был обнаружен локальный минимум в такте работыустройства, номер которого записан в регистре 11 номера канала. Если триггер 10 типаэкстремума находится в нулевом состоянии, 10то был обнаружен локальный максимум,При поступлении на тактовый вход 13устройства следующего тактового импульсавыполняется проверка условий наличия локального экстремума относительно отсчета 15а + 1, а содержимое счетчика 8 номера канала увеличивается на единицу.Таким образом, определение локальных экстремумов сигнала осуществляетсяпутем сравнения значения текущего отсчета 20с значениями отсчетов его некоторой окрестности, состоящей из (и - 1 - 2 а) отсчетов,форма которой адаптируется к характерусигнала и позволяет избежать попадания внее импульсных помех, что в свою очередь 25повышает достоверность определения локальных экстремумов структурных сигналовв условиях импульсных помех.Это позволяет повысить точность и качество обработки различного рода структурных сигналов, в частности, телевизионныхизображений,Ф ор мул а из о б рете н ияУстройство для определения локальныхэкстремумов, содержащее и сдвиговых регистров, п - 1) схему сравнения, элемент И,элемент задержки, счетчик номера канала,регистр экстремума, триггер, регистр номера канала, причем информационный входустройства соединен с входом младшего 40 разряда первого сдвигового регистра, выход старшего разряда К-го сдвигового К = =1,п - 1) регистра соединен с выходом младшего разряда (К + 1)-го сдвигового регистра, выходы разрядов-го сдвигового регистра, где= 1, 2,. п - 1)/2, соединены с входами первой группы 1-й схемы сравнения, выходы разрядов )-го сдвигового регистра, где= (и + 3) / 2,.,п, соединены с входом первой группы О - 1)-й схемы сравнения, выходы разрядов (и + 1)2-го сдвигового регистра соединены с входами вторых групп всех схем сравнения и с информационными входами регистра экстремума, тактовый вход устройства подключен к входам сдвига сдвиговых регистров, счетному входу счетчика и через элемент задержки к первому входу элемента И, выход которого соединен с синхровходами триггера, регистров экстремума и номера канала, выходы счетчика номера канала соединены с информационными входами регистра номера канала, выходы которого являются выходами номера канала устройства, выходы регистра экстремума являются выходами экстремума устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности определения локальных экстремумов для структурных сигналов в условиях импульсных помех, в него введены два блока суммирования и блок памяти, причем выходы "Меньше" схем сравнения соединены с вхо" дами первого блока суммирования, выходы "Больше" схем сравнения соединены с входами второго блока суммирования, выходы блоков суммирования соединены соответственно с входами блока памяти, первый выход которого соединен с информационным входом триггера, второй выход блока памяти соединен с вторым входом элемента И.1 б 74107 ЯуоЗ Гирняк Составитель В. Козловедактор М, Недолуженко Техред М,Моргентал Коррект НТС Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагари Заказ 2922 ВНИИПИ Тираж 37 дарственного коми 113035, Моск