Устройство для экстремальной фильтрации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН Г 708 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ тносится к вычиси может быть исГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСТРЕМАЛЬНОЙФИЛЬТРАЦИИ,801654811 2пользовано в системах цифровой обработки сигналов, например, для медианной Фильтрации сигналов, Цель изобретения - расширение Функциональных воз можностей за счет обеспечения сортировки чисел в скользящей выборке.Устройство содержит Б ячеек 1 -1 я анализа 01 - апертура скользящей выборки), Б буферных регистров 2 -2 у входной регистр 3, блок 4 синхронизации, Ячейка анализа содержит регистры, коммутаторы, блок сравнения.Блок сравнения содержит элементы срав- . нения, элементы И. Блок синхронизации содержит генератор импульсов, триггер, элемент И. 4 ил .Изобретение относится к вьиислительной технике и может бьггь использовано в системах цифровой обработки сигналов, например, для медианной,Фильтрации сигналов.5Цель изобретения - расширениеФункциональных возможностей .за счетобеспечения сортировки чисел в скользящей выборке.30Иа фиг.1,представлена схема устройства; на Фиг.2 - схема ячейки анализа; на Фиг.3 и 4 - возможные схемыблока анализа и блока синхронизации.Устройство содержит Н ячеек 11 анализа (И - апертура скользящей5выборки), М буферных регистров 22 н, входной регистр 3, блок 4 синхронизацни, вход 5 и выходы б- бЯ фЯчейка анализа 1 содержит регистры7-9, коммутаторы 10. и 11, блок 12сравнения, входы 13,- 13и выходы141 - 14. Блок 12 сравнения содержит элементы 15- 15 сравнения,элементы И 16 и 17 входы 181 -18в 4 25и Выходы 19 -19 а БлОк 4 синхрони-.зации содержит генератор 20 импульсов, триггер 21, элемент И 22 и выходы 23, -23 ,Устройство работает следуннцимобразом,30 Числа вхоцной последовательности поступают на вход регистра 3. При поступлении импульсов с выхода блока 4 синхронизации на тактовые входы регистров 2 и 3 происходит одновременно запись очередного числа а в регистр 3 и перезапись остальных чисел в Я регистрах 2. С выходов регистров 3 и 2 числа а, и а;поступают на входы первой ячейки анали-, за 1. Каждый такт работы устройства разделен на два полутакта т,е. на две неперекрывающиеся фазы вычис 45 лений. В первом полутакте с выхода 23 в блока 4 синхронизации на входы разрешения считывания регистров 2 и 3 подается сигнал логического "0". На выходах регистров 2 имеются эле" менты ИЛИ, и при подаче нулевого сиг- нала на их вторые входы происходит считывание кодов чисел, записанных в этих регистрах, Во втором полутакте, ари поступлении управляющего. сигнала логической "1" происходит считывание,55 из регистров 2 кодов, все двоичные разряды которых равны единице, т.е., максимальных чисел. Запись чисел в регистры 2 производится в первом по"лутакте,В каждом такте работы устройствав х-й ячейке 1, анализа вычисляетсях-я порядковая статистика соответствующих чисел скользящей выборки, кодкоторой записывается в регистр 7ячейки 1, . Согласно реализованномуалгоритму рекурсивного вычисленияпорядковых статистик в качестве 1-йпорядковой статистики, которая записывается в регистр 7 ячейки 1; вЕ-м такте, могут быть соседние порядковые статистики и -я порядковаястатистика, вычисленные в Ь)-мтакте, или следующее число а с выхода регистра 3. При выпопнении соответствующих условий число а можетбез изменения проходить через всете ячейки 1 для которых ак аАналогично число а, с выхода регистра 2 в 1 может без изменения проходить через ячейки 1. Посколькуобмен содержимым регистрами к-й и(Е)-й порядковых статистик соседних ячеек 1 осуществляется посредством регисгра 8, то он. в устройствевыполняется за два полутакта (цеписинхронизации регистров 7-9 ячеек1 анализа не показаны). При этом вкаждом полутакте в каждой ячейкевыполняются одинаковые операции срав-нения содержимого региста 7 С 1,в вычисленного в предыдущем полутакте,с двоичными кодами Х 1 и У.,в сформированными на входах 13и 13. этойячейки. Указанные операцйи одновременно осуществляются блоком 12,сравнения, При этом на выходе 19 блока 12 сравнения появляется сигналлогической "1", если Х 1 С а навыходе 19 он появляется в случаевыполнения неравенств 71, 1 с Си Х, б С. Когда одновременно выполняются неравенства Х,С 1 и.71 б С.,в то сигнал логической 1присутствует на выходе 19, В этомслучае в регистры 8 и 9 записываютсядвоичные .коды, все разряды которыхравны единице, т.е. максимальные коды, и поэтому при их поступлении навходы ячейки 1, , содержимое регистра 7 этой ячейки не изменяется. Таким образом, после двух полутактовработы устройства в регистр 7 1-йячейки 1 в 1 с-м такте записываетсякод 1"й йорядковой статистики последовательности И чисел относительно-654 В числа, поступившего с выхода первогорегистра 2 в (К-) -м такте на цходпервой ячейки 1,Формула из обр ет ения Устройство для экстремальной фильтрации, содержащее входной ре" гистр и И ячеек анализа, где И - апер 10 тура Фильтрации, каждая ячейка анализа содерлйт блок сравнения, первый регистр и первый коммутатор, причем входы устройства соединены с информационными входами входного регистра, выходы первой группы -й ячейки анализа, где х = 1,2Б, соединены с входами первой группы (3.+1)-й ячейки анализа, выходы первойгруппы И-й ячейки анализа являются выходами минимального числа скользящей выборки устройства, входы синхронизации регистров всех ячеек анализа объединены, в каждой ячейке анализа входы первой и второй25 групп соединены с информационными входами соответственно первой и второй групп первого коммутатора и с входами соответственно первой и второй групп блока сравнения, первый выход которого соединен с первым управляющим входом первого коммутатора, выходы которого соединены с инФормационньви входами первого регистра, выходы разрядов которого являются выходами первой группы этой З 5 ячейки анализа, о т л и .ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения сортировки чисел в скользящей выборке, в него введены блок синхронизации и И буферных регистров, а в каждую ячейку анализа - второй коммутатор, второй и третий регистры, причем выходы разрядов входного45 регистра соединены с информационными входами первого регистра задерж 11ки и входами третьей группы И-йячейки анализа, выходы разрядов д-гобуферного регистра соединены с информационными входами (+1)-го буфер ног о р егистра, выходы разрядовИ-го буферного регистра соединены свходами второй группы М-й ячейки анализа, входы х-й ячейки анализа второй и третьей групп подключены к выходам соответственно второй и третьей групп (д+1)-й ячейки анализа, выходы первой группы -й ячейки анализа являются выходами -го отсортированного числа скользящей выборкиустройства, входы синхронизации всехрегистров всех ячеек анализа подклю"чены к первому выходу блока синхронизации, второй и третий выходы которого соединены с входами соответственно синхронизации и разрешения записи всех буферных регистров и входного регистра,. в каждой ячейке анализавходы второй группы соединены с информационными входами первой группывторого коммутатора, выходы которогосоединены с информационными входамивторого регистра, входы третьей группы ячейки анализа соединены с информационньИи входами третьего регистраи с входами третьей группы блока сравнения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с управляющим входом второго коммутатора ивторым управляющим входом первогокоммутатора, третий выход блока сравнения соединен с входами установки вединичное состояние всех разрядов второго и третьего регистров, выходыразрядов которых являются выходамисоответственно второй и третьей группячейки анализа, выходы разрядов первого регистра соединены с информационными входами третьей группы первойи второй групп второго коммутаторов,а также с входами четвертой группыблока сравнения.1654811 Составитель В, ГороховТехред А.Кравчук Корректор Н. Ревская ор О, Голо Подписное и ГКНТ СССР ий комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О Производственно-издател Заказ 1951 ВНИИПИ Гос Тираж 401рственного комитета по изобретениям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб ткрытиям д. 4/5