Способ селекции признаков при распознавании аналоговых сигналов на полупроводниковой пластине

А СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЗШ 6 06 К 9/ОИЗОБРЕТИДЕТЕЛЬСТВУ САНИ ей и- фдлиСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71)Ордена Ленина институт проблемуправления(54)(57) 1. СПОСОБ СЕЛЕКЦИИ ПРИЗНАКОПРИ РАСПОЗНАВАНИИ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ НА ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ПЛАСТИНЕ,основанный на возбуждении в полупроводниковой пластине магнитного поля,напряженность которого пропорциональна амплитуде первого аналогового сигнала, и возбуждении вторым аналоговымсигналом электрического поля, силовылинии которого ортогональны силовымлиниям указанного магнитного поля,при этом силовые линии одного из полей ориентируют параллельно плоскости полупроводниковой пластины,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью расширения диапазона значений селектируемых признаков, в полупроводниковой пластине возбуждают дополнительные электрические поля постоянным опорным сигналом и импульсным сигналом, амплитуда которого превышает суммарную амплитуду второго аналогового и опорного сигналов, форми-. руют в полупроводниковой пластине локальную перемещающуюся зону повышенной плотности электрического тока, фиксируют сигнал длительности траектории перемещения указанной эоны по окончании длительности им-, пульсного сигнала и по зафиксированному сигналу судят о селектируемом признаке.2. Способ по п. 1, о т л и ч а- щ ю щ и й с я тем, что электрические и магнитные поля формируют в виде центрально-симметричных в плоскости полупроводниковой пластины пол С с общим центром симметрии.3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ч а ю щ.и й с я тем, что сигнал тельности траектории перемещения укаэанной локальной зоны повышенной плотности электрического токафик сируют по максимуму рекомбинационного излучения с поверхности полупро водниковой пластины.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в автоматических системах для селекции признаков при распознавании временных сигналов одномерных и двумерных изображений, при обработке и анализе аналоговых сигналов.Известен способ определения признаков для распознавания сигналов, согласно которому первый и второй аналоговые сигналы подвергают аналого"цифровому преобразованию, после которого их перемножают в дискретном виде, а результаты перемножения суммируют Щ .15Недостатком известного способа является сложность, вызванная необходимостью выполнения аналого"цифрового преобразования, что при формировании признаков, аналогов изображе ний, получаемых с развертывающих фотоприемников (телекамер 1, приводит к необходимости либо ограничивать сложность обрабатываемых сигналов, либо создавать сложные многоканаль ные системы электронного интерфейса.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ селекции признаков при распознавании аналоговых сигналов на полупроводниковой пластине, основанный на возбуждении в полупроводниковой пластине магнитного поля, напряженность которого пропорциональна амплитуде первого аналогового сиг-, нала, и возбуждении, вторым аналоговым сигналом электрического поля, силовые линии которого ортогональны силовым линиям указанного магнитного поля, при этом силовые линии одного из полей ориентируют параллельно .плоскости полупроводниковой пластины 2 .Недостатком такого способа является ограниченная величина макси мально возможного значения величины признаков и ограниченный временной диапазон формирования признаков.Цель изобретения - расширение диапазона значений селектируемых признаков.Поставленная цельдостигается тем, что согласно способу селекции признаков при распознавании аналоговых сигналов на полупроводниковой пла стине, основанному на возбуждении в полупроводниковой пластине магнитного поля, напряженность которого пропорциональна амплитуде первого аналогового сигнала, и возбуждении 60 вторым аналоговым сигналом электрического поля, силовые линии которого ортогональны силовым линиям указанного магнитного поля, при этом силовые линии одного из полей ориентиру ют параллельно плоскостиполупроводниковой пластины, в последней возбуждают дополнительные электрическиеполя постоянным опорным сигналом иимпульсным сигналом, амплитуда которого превышает суммарную амплитудувторого аналогового и опорного сигналов, формируют в полупроводниковой пластине локальную. перемещающуюся зону повышенной плотности электрического тока, фиксируют сигнал длительности траектории перемещения указанной зоны по окончании длительности импульсного сигнала и по зафиксированному сигналу, судят о селектируемом признаке.При этом электрические и магнитные поля формируют в виде центрально-симметричных в плоскости полупроводниковой пластины полей с общим центромсимметрии.Сигнал длительности траектории перемещения указанной локальной зоны повышенной плотности электрического тока Фиксируют по максимуму рекомбинационного излучения с поверхности полупроводниковой пластины.Целесообразно полупроводниковую пластину выполнить из материала, легированного примесями, образующими глубокие уровни в запрещенной зоне полупроводника так, что длина линии электрического тока, протекающего через пластину в процессе селекции признаков, превышает диффузионную длину неравновесных носителей заряда при низком уровне инжекции.Сущность способа заключается в том, что когда к полупроводниковой пластине прикладывают кратковременный импульс электрического поля, после окончания которого остается небольшое постоянное опорное поле, то в этой пластине образуется локализованный "шнур" тока, т.е, пространственно неравномерное распределение плотности тока, Образовавшийся шнур тока находится в безразличном равновесии относительно трансляций, но перемещается в магнитном поле.На фиг. 1 представлены возможные конФигурации электрического и магнитного полей и их ориентация относительно поверхности полупроводниковой пластины; на Фиг. 2 - функциональная схема одного из возможных устройств, реализующих предлагаемый способ; на Фиг, 3 - функциональная схема анализатора направления перемещения шнура тока.Схема устройства содержит плоскую полупроводниковую пластину 1, зону 2 максимума плотности электрического тока, протекающего через полупроводниковую пластину Яшнур тока, цилиндрический осесимметричный сердечник 3 из магнитного мате30 риала, электрическую обмотку 4 нацентральном стержне сердечника,первый усилитель 5, второй суммирующий усилитель 6, электроды 7 дляформирования электрического поля,первый объектив 8, узел 9 измерениякоординат положение шнура тока, анализатор 10 направления перемещенияшнура, счетчик 11, источник 12 излучения, второй объектив 13, малоразмерное зеркало 14; Анализатор 10 состоит из трех компараторов 15, 16и 17, триггеров 18, 19 и 20, элементов И 21 и 22 фиг. 3).Способ осуществляется следующимобразом. 15В полупроводниковой пластине 1предлагаемого варианта выполненияустройства создают с помощью электродов 7 центрально-симметричноеэлектрическое поле. Полупроводнико Овая пластина 1 при этом так размещается в магнитном поле цилиндрического сердечника 3, что в ней создается центрально-симметричное магнитное поле. 25Первый входной сигнал от усилителя 5 поступает в обмотку 4, формируямагнитное поле 8 й), а сумма второго сигнала, запускающего импульсного сигнала и постоянного опорногосигнала от суммирующего усилителя6 поступает на электроды 7, формирующие электрическое поле Е 1) . Запускающий импульсный сигнал, кроме того,поступает на источник 12 излучения,излучение которого объективом 14 направляется на заданную локальнуюзону полупроводниковой пластины,вызывая "зарождение" шнура тока вэтой зоне 2. Шнур тока перемещается 40по кольцевой траектории, угловаякоордината шнура которой соответствует текущему значению признака,Рекомбинационное излучение шнура тока с помощью объектива направляетсяна узел 9, выходные сигналыкоторого 45/соответствующие значениям (у черезанализатор 10 попадает на счетчик 11.Выходной сигнал счетчика 11 соответствует дискретному значению искомогопризнака. 50Координаты шнура тока могут бытьизмерены позиционно-чувствительнымфотоприемником, чувствительным крекомбинационному излучению шнура.Анализатор 10 направления переме.щения шнура предназначен для выявления факта увеличения или уменьшениязначения признака на единицу целыйоборот) в том случае, если магнитное оле соответствует знакопеременному игналу если этот сигнал однополярный, то анализатор направления перемещения шнура не нужен).Сигнал с выхода узла 9 попадает на три компаратора 15-17, пороги которых установлены так, что порог компа. ратора 16 точно соответствует исходному положению шнура тока у; = 1 Ф, М = 0,1,П), порог компаратора 15 меньше ф , а компаратора 17 больше . При этом если шнур перемещается в на-правлении, соответствующем увеличению значения признака, то срабатывают ком параторы 15 и 16, а от иих триггеры 18 и 19, а далее элемент И 21, выход которого связан с прямым входом реверсивного счетчика 11, содержимое которого при этом увеличивается на единицу. Сигнал с того.же выхода элемента И 21 устанавливает триггеры 18 и 19 в исходное состояние. При обратном направлении перемещения шнура срабатывают компараторы 16 и 17, триггеры 19 и 20, элемент И 22., выходной сигнал которого поступает на инверсный вход счетчика 11, содержимое которого при этом уменьшается на единицу, Выходы компараторов 15 и 17 связаны с входом "Запуск" компаратора 16 для того, чтобы селектировать ложные передвижения шнура в случае возникновения колебаний около=3 = :2 Ю ) Использование предлагаемого способа обеспечивает более широкий временной диапазон определения признаков, причем этот интервал не ограничен требованиями точности, как в известном способе, что обусловлено безразличным равновесием шнура тока относительно трансляций, из-за чего ошибка признака не возрастает во вре- мени; отсутствие ограничений на максимальную величину определяемого признака, упрощение сопряжения с циф-ровыми узлами из-за того, что движе;:. ние шнура является циклическим по круговой траектории и цифровое значение признака может быть определено с помощью простейшего счетчика импульсов. Кроме того, способ характеризуется более широкими функциональными возможностями - может применяться для высокочастотного интегрирования аналоговых сигналов на больших временных интервалах, которое выполняется, если один из сигналов является постоянным во времени, т.е.масштабирующим.1072071 Составитель Т. НичипоровичТехред Л.Пилипенко Корректор М. Демчи Безро едакт Тираж 699 ПодписиИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий35, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 128/ к лиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4