Ранговый фильтр

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для ранговой обработки аналоговых сигналов. Техническим результатом является обеспечение выбора минимального, супраминимального, субмаксимального или максимального из n входных аналоговых сигналов, где n≥4. Устройство содержит 0,5×n×(n+1)-2 реляторов, каждый из которых содержит компаратор, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, замыкающий и размыкающий ключи. 2 ил.

 

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для построения функциональных узлов аналоговых вычислительных машин, средств автоматического регулирования и управления, аналоговых процессоров и др.

Известны ранговые фильтры (см., например, фиг. 1 в описании изобретения к патенту РФ 2284652, кл. G06G 7/52, 2006 г.), которые содержат реляторы и реализуют выбор минимального, супраминимального, субмаксимального или максимального из четырех входных аналоговых сигналов.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных ранговых фильтров, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка более четырех входных аналоговых сигналов, и недостаточный для их обработки аппаратурный состав.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип ранговый фильтр (фиг. 1 в описании изобретения к патенту РФ 2284650, кл. G06G 7/52, 2006 г.), который содержит 0,5×n×(n+1)-2 реляторов и реализует выбор минимального, супраминимального, субмаксимального или максимального из n входных аналоговых сигналов, где n=4.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка более четырех входных аналоговых сигналов, и недостаточный для их обработки аппаратурный состав.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реализации выбора минимального, супраминимального, субмаксимального или максимального из n входных аналоговых сигналов при n≥4 и аппаратурный состав из 0,5×n×(n+1)-2 реляторов.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в ранговом фильтре, содержащем 0,5×n×(n+1)-2 реляторов, каждый из которых содержит компаратор, подключенный выходом к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого является входом управления релятора, а выход соединен с управляющим входом замыкающего и размыкающего ключей, выходы которых объединены и образуют выход релятора, первым и вторым входами которого являются соответственно неинвертирующий и инвертирующий входы компаратора, присоединенные соответственно к входам замыкающего и размыкающего ключей, особенность заключается в том, что n≥4, все реляторы сгруппированы в n групп так, что i-я и n-я группы содержат соответственно i и n-2 реляторов, в каждой группе кроме первой выход предыдущего релятора соединен с первым входом последующего релятора, выход первого релятора первой и выход r-го релятора r-й групп подключены соответственно к первому входу первого и второму входу (r-1)-го реляторов n-й группы, а вход управления i-го релятора i-й группы и входы управления всех остальных реляторов соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами рангового фильтра, выход которого подключен к выходу (n-2)-го релятора n-й группы.

На фиг. 1 и фиг. 2 представлены соответственно схема предлагаемого рангового фильтра и схема релятора, использованного при построении указанного фильтра.

Ранговый фильтр содержит 0,5×n×(n+1)-2 реляторов 111, …, 1n(n-2), где n≥4. Каждый релятор содержит компаратор 2, подключенный выходом к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3, второй вход которого является входом управления релятора, а выход соединен с управляющим входом замыкающего и размыкающего ключей 41 и 42, выходы которых объединены и образуют выход релятора, первым и вторым входами которого являются соответственно неинвертирующий и инвертирующий входы компаратора 2, присоединенные соответственно к входам ключей 41 и 42.

Все реляторы сгруппированы в n групп так, что i-я и n-я группы содержат соответственно реляторы 1i1, …, 1ii и 1n1, …, 1n(n-2), в каждой группе кроме первой выход предыдущего релятора соединен с первым входом последующего релятора, выходы реляторов 111 и 1rr подключены соответственно к первому входу релятора 1n1 и второму входу релятора 1n(r-1), а вход управления релятора 1ii и входы управления всех остальных реляторов соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами рангового фильтра, выход которого подключен к выходу релятора 1n(n-2).

Работа предлагаемого рангового фильтра осуществляется следующим образом. На его первом, втором управляющих входах фиксируются соответственно необходимые управляющие сигналы . На первый и второй входы релятора 111, первый вход релятора 1r1 и вторые входы реляторов 1r1, …, 1rr подаются соответственно аналоговые сигналы (напряжения) х1 и x2, x1 и x2, …, xr+1. Если на входе управления релятора (фиг. 2) присутствует логический "0" (логическая "1") и сигнал на его первом входе больше либо меньше сигнала на его втором входе, то ключ 41 соответственно замкнут (разомкнут) либо разомкнут (замкнут), а ключ 42 соответственно разомкнут (замкнут) либо замкнут (разомкнут). Следовательно, если на входе управления релятора (фиг. 2) присутствует логический "0" (логическая "1"), то этот релятор будет выделять на своем выходе наибольший (наименьший) из сигналов, действующих на его первом и втором входах. Таким образом, на выходе предлагаемого фильтра получим

где и , есть символы операций max и min; n≥4; - неповторяющийся набор n-1 аналоговых сигналов из множества {х1, …, xn}, 1≤j1<…<jn-1≤n; , - неповторяющийся набор двух аналоговых сигналов из множества {х1, …, xn}, 1≤k1<k2≤n; N=0,5×n×(n-1). В качестве примера запишем соотношения, к которым сводятся формулы , выражения (1) при n=4:

,

;

при n=5:

,

;

при n=6:

,

.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый ранговый фильтр обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как реализует выбор минимального, супраминимального, субмаксимального или максимального из n входных аналоговых сигналов, где n≥4. При этом предлагаемый ранговый фильтр содержит 0,5×n×(n+1)-2 реляторов.

Ранговый фильтр, содержащий 0,5×n×(n+1)-2 реляторов, каждый из которых содержит компаратор, подключенный выходом к первому входу элемента исключающее или, второй вход которого является входом управления релятора, а выход соединен с управляющим входом замыкающего и размыкающего ключей, выходы которых объединены и образуют выход релятора, первым и вторым входами которого являются соответственно неинвертирующий и инвертирующий входы компаратора, присоединенные соответственно к входам замыкающего и размыкающего ключей, отличающийся тем, что n≥4, все реляторы сгруппированы в n групп так, что i-я и n-я группы содержат соответственно i и n - 2 реляторов, в каждой группе, кроме первой, выход предыдущего релятора соединен с первым входом последующего релятора, выход первого релятора первой и выход r-го релятора r-й групп подключены соответственно к первому входу первого и второму входу (r-1)-го реляторов n-й группы, а вход управления i-го релятора i-й группы и входы управления всех остальных реляторов соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами рангового фильтра, выход которого подключен к выходу (n-2)-го релятора n-й группы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано как средство предварительной обработки информации для реализации выбора минимального, супраминимального, медианного, субмаксимального или максимального из пяти входных аналоговых сигналов.

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано как средство предварительной обработки информации для ранговой обработки аналоговых сигналов.

Изобретение относится к технике цифровой связи и сигнализации и может быть использовано для квазиоптимального асинхронного приема сообщений. Технический результат - упрощение реализации и повышение надежности работы фильтра.

Изобретение относится к области цифровой обработки сигналов и может быть использовано для решения задач неразрушающего контроля и диагностики оборудования на основе корреляционного анализа.

Изобретение относится к области беспроводной связи для генерирования цифровых коэффициентов для фильтра. .

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой обработки сигналов для решения задач оптимальной нелинейной фильтрации.

Изобретение относится к радиотехнике, к области оптимального приема псевдошумовых сигналов с помощью согласованных фильтров. .

Изобретение относится к радиотехнике, радиолокации, радионавигации и может быть использовано в системах, где требуется проводить цифровую обработку сигналов с неизвестной структурой на фоне шума.

Изобретение относится к области радиосвязи и может найти применение в широкополосных системах связи, радиолокации и радионавигации. .

Изобретение относится к области анализа сигналов, к анализу джиттера цифровых тактируемых сигналов и разложению джиттера на его составляющие. .

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано как средство предварительной обработки информации для реализации выбора минимального, супраминимального, медианного, субмаксимального или максимального из пяти входных аналоговых сигналов.

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано как средство предварительной обработки информации для ранговой обработки аналоговых сигналов.

Ранговый фильтр предназначен для ранговой обработки аналоговых сигналов и может быть использован в системах аналоговой вычислительной техники как средство предварительной обработки информации.

Изобретение относится к средствам для преобразования вещественное-в-комплексное с малой задержкой. Технический результат заключается в уменьшении задержки преобразования.

Изобретение относится к области вычислительной техники, к технике цифровой фильтрации и может быть использовано при разработке цифровых фильтров в дискретных системах.

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для построения функциональных узлов аналоговых вычислительных машин, средств автоматического регулирования и управления, аналоговых процессоров и др.

Изобретение относится к устройству и способу фильтрации входного сигнала временной области и может использоваться для кодирования, декодирования, манипулирования и фильтрации аудиосигналов.

Изобретение относится к системам преобразования сигналов с повышением частоты и может использоваться в цифровых системах связи. Достигаемый технический результат - обеспечение возможности перестройки в широкой полосе частот.

Изобретение относится к дуплексному фильтру со скачкообразным изменением частоты для использования в радиочастотных фильтрах. Достигаемый технический результат - выполнение многократной фильтрации радиочастотных сигналов со скачкообразным изменением частоты настройки там, где на входе фильтра существует большой динамический диапазон между сигналами в полосе задержания и в полосе пропускания.

Настоящее изобретение относится к гибридному радиочастотному фильтру для обработки радиочастотных цифровых сигналов в многополосной радиоаппаратуре с программным управлением.

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано как средство предварительной обработки информации для реализации выбора минимального, супраминимального, медианного, субмаксимального или максимального из пяти входных аналоговых сигналов.

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для ранговой обработки аналоговых сигналов. Техническим результатом является обеспечение выбора минимального, супраминимального, субмаксимального или максимального из n входных аналоговых сигналов, где n≥4. Устройство содержит 0,5×n×-2 реляторов, каждый из которых содержит компаратор, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, замыкающий и размыкающий ключи. 2 ил.

Наверх