Устройство для распознавания случайных сигналов

, сигнала поступают на вход цифровоговычислительного блока 2, который осуществляет вычисления оценки энергетического спектра я,) с йомьйью, например алгоритма дискретного преобразования Фурье и"производит нормировкуоценки и() следующим образом.л ,). фн" РГС сФ)Ь=Одля частоты= О, 1, 2 М /2.цифровой вычислительный блок работает следующим образом./Отсчеты распознаваемого сигнала,поступающие с аналого-цифрового преобразователя, умножаются в узле 13 умножения на соответствующие значения тригонометрической функцииу 1,егде- номер частоты, на которой производится оценка энергетического спектра сигнала;й - число отсчетов;- номер отсчета сигналов,которые формируются в генераторе 12значений тригонометрических функций,В сумматоре 15 происходит накопление значений произведений3я 1 ю (1 На фиг. 1 приведена структурная фсхема устройства; на фиг, 2 - схемацифрового вычислительного блока;нафиг. 3 - схема блока управления,Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, цифровой вычислительный блок 2, оперативный запоминающий блок 3, блок 4 умножения, постоянно запоминающий блок 5, дополнительный сумматор 6, блок 7 управления,схемы 8 и 9 сравнения, элементы И 10и 11.цифровой вычислительный блок 2 со-.держит генератор 12 тригонометрическихфункций, узел 13 умножения, первыйквадратор 14, первый и второй сумматоры 15 и 16, второй квадратор 17,узел 18 деления,Ьлок 7 управления включает элементы ИЛИ 19, генератор 20 тактовых импульсов, счетчик 21 импульсов, узел 22 Зоперативной памяти.Устройство работает следующим образ,ом. м . йЮ.7; х. М"-М.С 6 ц,1=0 1=01которая поступает на второй вход узла 18деления, С его выхода снимается вычис 0 ленное значение оценки нормированногоэнергетического спектра 3 9283ративного запоминающего блока, двесхемы сравнения, первые входы которыхобъединены, два элемента И, блок управления, включающий узел оперативнойпамяти и последовательно соединенныеэлемент ИЛИ, счетчик импульсов и ге 5нератор тактовйх импульсов, информациойный вход узла оперативной памяти подключен к выходу элементаИЛИ, первыйи второй входы которого соединены спервыми выходами первой и второй схемсравнения соответственно, вторые выходы которых соединены с первыми входами элементов И соответственно, выходгенератора тактовых импульсов блокауправления соединен с управляющим входом оперативного запоминающего блока/вторые входы схем сравнения соединеныс выходом узла оперативной памяти блока управления, вторые. входы элементов Исоединены с шиной логической единицы,а их выходы являются выходами устройства, введены постоянно запоминающий блок, блок умножения и дополнительный сумматор, управляющий вход постоянрно-апоминающего блока соединен с выходом генератора тактовых импульсовблока управления, а выход подключен кпервому входу блока умножения, второйвход которого соединен с выходом оперативного запоминающего блока, а выходчерез дополнительный сумматор подключен к первому входу первой схемы сравнения,для частоты,1, при 1 = О, 1, 2,М.Накопленное значение произведений возводится в квадрат с помощью квадратора 17 и поступает на вход узла разделения. С помощью квадратора 14 и сумматора 16 происходит вычисление ве- личины4 6соответственно значений оценок нормированного спектра и весовых коэффициен-тов. Выходные импульсы элемента ИЛИ19 управляют работой блока 22, в котором хранятся пороговые значения Ь 1и Ь 2.При выполнении одного из условийна выходе соответствующей схемы сравнения формируется импульс, которыйпоступает на первые входы схем элементов И 10 и 11, ко вторым входамкоторых подключено постоянное напря-.жение. На выходе элементов И будетформироваться импульс:, который указывает на принадлежность сигнала )(Ц томуили иному классу объектов. Выходы эле-,ментов И могут быть подключены ксветовым индикаторам с. указанием класса объектов,При попадании оценки с в зону неопределенности Ь = д 1 - ь 2 с другихвыходов схем сравнения снимаются импульсы, которые поступают на блок 7управления.Импульсом с выхода элемента ИЛИ19 узел 22 оперативной памяти переключается на выдачу порогов срабртывания й 1 и Ь 2, соответствующих распознаванию при спектральном моменте5 + 1, Этот же импульс фиксируетсясчетчиком 21. Генератор 20 тактовыхимпульсбв продолжает работать, выдаваяимпульсы в оперативный запоминающийблок 3 и постоянный запоминающий блок 5.Под действием этих импульсов происходит выбор из соответствующих ячеекоценок нормированного энергетическогоспектра Ь = 0 1, 2 й /2, и весовых коэффициентов , , Ь О, 1,5+2 М/2, которые перемножаются вблоке 4 и накапливаются в сумматоре 6".Сумматор 6 может быть выполнен такимобразом, чтобы происходило обнулениепосле 8/2 циклов суммирования. Однако результаты распознавания некоторыхшумовых и импульсных случайных сиглналов показали, .что оценка и не прелвышает 1% от величины оценки и 4так что сумматор 6 выполняется беэ обнуления после М/2 циклов суммирования,Процесс распознавания заканчивается присрабатывании элементов И 10 или 11,либо после заполнения счетчиков 21, Посигналам световых индикаторов, принимается решение о классе распознаваемыхсигналов, либо о том, что устройство распознавания не отнесло сигнала ни к одному из распознаваемых классов в предепах заданной точности. При этом импульс= Х. ) 61,) . ),=О Непосредственно для распознавания исполь 30 зуются оценки спектральных моментовчисловых характеристйк энергетического спектра, однозначно характеризующие энергетический спектр распознаваемого сигнала.В дальнейшем принимается решение о принадлежности случайного сигнала распознаваемому классу объектов.При расспознавании двух классов решающее правило имеет видл 40если,и)Ь 1 то рЕ К 1,если с ( 6 то и эГ , где д 1 и Ь 2 - пороги срабатываниясхем 8 и 9 сравнения,В узле 22 оперативной памяти хранятся значения порогов срабатывания45 Ь 1 и Ь 2 пороговых элементов 8 и 9. Счетчик 21 подсчитывает количество циклов распознавания, которое определяется числом спектральных моментов, участвующих в распознавании. Число спектральных моментов определяется на этапе. обучения и обычно составляет 2-4 в зависимости от заданной точности распознавания и вида распознаваемых сит- налов. Генератор 20 тактовых импульсов в нужном темпе управления выбором из оперативного запоминающего блока 3, и постоянного запоминающего блока 5,5 92837 на частоте ) которое поступает в оперативный запоминающий блок 3. Послелвычисления С ) происходит вычисление оценок нормированного, энергетического спектра на частоте Ь + 1, , + 2 и т. д., которые также подаются в оперативный запоминающий блок 3,Значения.) по мере вычисления поступают в оперативный запоминающий блок 3. Объем его памяти определяешься 1 О на этапе обучения в зависимости от классов распознаваемых сигналов. После вычисления оценки включается генератор 20 тактовых импульсов, находящийся в блоке управления. В темпе поступления 5 тактовых импульсов происходит выбор из соответствующих ячеек оперативного запоминающего блока 3 и постоянногол запоминающего блока 5 величин С,н(1-) ии перемножение их в узле 4 ум- О5ножения. Результаты перемножения накапливаются в сумматоре 6. Таким образом, происходит вычисление оценки спектрального моментаЮ эл 5с выхода счетчика 21 выключает генератор тактовых импульсов. Устройство для распознавания случайных сигналов, содержащее аналогоцифровой преобразователь, вход которого является входом устройства, цифровой 1 О вычислительный блок, содержащий генератор тригонометрических функций, узел умножения, два сумматора, два квадра-. тора и узел деления, первые входы узла умножения и первого квадратора цифро вого вычислительного блока соединены с выходом аналого-цифрового преобра.зователя, второй вход узла умножения подключен к выходу генератора тригономет- рических функций, а выход соединен со 20 входом первого сумматора, выход которого через второй квадратор подключен к первому входу. узла деления, второй вход которого, соединен с выходом второго сумматора, подключенного входом 25 к выходу первого квадратора, второй выход узла умножения соединен со входом запуска генератора тригонометрических функций, выход узла деления цифрового вычислительного блока подключен зО к информационному входу оперативного запоминающего блока, две схемы сравнения, первые входы которых соединены два элемента И, блок управления, включающий узел оперативной памяти и последовательно соединенные элемент ИЛИ, счетчик импульсов и генератор тактовых Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Ио 371596, кл. Я 06 К 9/00, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР М 595751, кл. Ц 06 К 3/00, 19787 928374 8импульсов, информационный вход узла оперативной памяти подключен к выходу элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены с первыми входами ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1 первой и второй схем сравнения соответственно, вторые выходы которых соединены с первыми входами элементов И соответственно, выход генератора тактовых импульсов блока управления соединен с управляющим входом оперативного запоминаюшего блока, вторые входы схем сравнения подключены к выходу узла оперативной памяти блока управления, вторые входы элементов И соединены с. шиной логической единицы, а их выходы являются выходами устройства, о т л и - чающеес я тем, что, с цельюупрощения устройства, оно содержит постоянно-запоминающий блок, блок умножения и дополнительный сумматор иричем управляющий вход постоянно-юапоминающего блока соединен с выходом генератора тактовых импульсов блока управления, а выход подключен к первому входу блока умножения, второй вход которого соединен с выходом оперативного запоминающего блока, а выход через дополнительный сумматор подключен к пер вому входу первой схемы сравнения.928374 иг. Составитель В. ФукаловТехред С. Мигунова Корректор О. Билак с актор Тираж 732 -ПоИ Государственного комитета СССделам изобретений и открытий