Устройство для определения заданной порядковой статистики

 

Изобретение относится к аналоговой технике и может быть использовано для ранжирования аналоговых сигналов в порядке их возрастания или убывания , для воспроизведения функций упорядоченного выбора, для выделения максимального или минимального напряжения из совокупности сигналов, для воспроизведения функции медианы нечетного числа сигналов, для управления в системах массового обслуживания с приоритетом и др. Цель изобретения - повьшение разрешающей способности . Устройство содержит первый 1 и второй 2 источники задающих напряжений , N аналоговых релейных элементов 3, N-входовой сумматор 4, операционный усилитель 5, N-входовой сумматор 4 содержит операционный усилитель 6, резистор обратной связи 7, входные масштабные резисторы 8. Каждый аналоговый релейный элемент содержит компаратор (дифференциальный д операционньй усилитель), подключенный выходом к управлякяцему входу переключателя . Достижение поставленной цели обеспечено благодаря введению в устройство N аналоговых релейных элементов и новой схеме их подключения к остальным элементам устройства.3 ил. (Л Фиг

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 06 С 7 52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3961683/24-24 (22) 08.10,85 (46) 23.03,87, Бюл, 11 (71) Специальное конструкторское бюро вычислительной техники Института кибернетики АН ЭССР (72) Л.И.Волгин (53) 681.3(088.8) (56) Гильбо Е.П., Челпаков И.Г. Обработка сигналов на основе упорядоченного выбора. И.: Советское радио, 1975, с. 15, Авторское свидетельство СССР

Р 591869, кл. G 06 G 7/12, 1973. (54) УСТРОЙСТВО Д5И ОПРЕДЕПЕНИЯ ЗАДАННОЙ ПОРЯДКОВОЙ СТАТИСТИКИ (57) Изобретение относится к аналогоВ0Н технике и может быть использовано для ранжирования аналоговых сигналов в порядке их возрастания или убывания, для воспроизведения функций упорядоченного выбора, для выделения максимального или минимального напря„„SU,„, 1298779 A 1 жения из совокупности сигналов, для воспроизведения функции медианы нечетного числа сигналов, для управления в системах массового обслуживания с приоритетом и др. Цель изобретения — повьппение разрешающей способности. Устройство содержит первый и второй 2 источники задающих напряжений, N аналоговых релейных элементов 3, N-входовой сумматор 4, операционный усилитель 5. N-входовой сумматор 4 содержит операционный усилитель 6, резистор обратной связи 7, входные масштабные резисторы 8. Каждый аналоговый релейный элемент содержит компаратор (дифференциальный операционный усилитель), подключенный выходом к управляющему входу переключателя, Достижение поставленной цели обеспечено благодаря введению в устройство N аналоговых релейных элементов и новой схеме их подключения к остальным элементам устройства.3 ил.! 1298779

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть

2 входные сигналы (1, 2, ..., N), выходное напряжение устройства (усилителя 5), х„: есть единичная фъ-нкция I(x — z) — 1 — I(Y — z) °

Выходное напряжение устройства (i

=К а у,!. !

+ KU ) а;I(x. 2, (! (! — KV à . 1(x -z)+! . (!

z)

I где К вЂ” коэффициент усиления усилителя 5 а — весовой коэффициент no i-му входу сумматора 4.

В частном случае при k. = R 2

k коэф(. !ициенты а„= а — а, где 1,, };, ..., 1, „есть (! 1 соответственно сопротивления резисторов, „ 8,, ..., Ь,.

В зависимости от установки отношения V /О напряжений источников 1 ! 2 и 2 устройство будет выделять первую, вторую, ... или N-ю статистику нариационного ряда х,, х, ..., х л (k

В частности, при нечетном N = 2п+

+1 и U, = -V устройство выделяет медиану х. нариационного ряда. При ((!+

U =- О устройство выделяет наимень2 шии член к = min(x, х, .. °, х ) нариационного ряда, при О = Π— наибольший член z = шах(х, х

1 2У х ) вариационного ряда, т.е. воспроизводит функции амплитудного селектирования.

Ь общем случае для выделения х -го .члена вариационного ряда нап(е! ряжения U u V выбираются исходя

1 2 из выполнения условий

1V >(N-1)U, (1-1)Б,, (N-1+1)U, где 1 — номер выделяемой порядковой статистики (1 = 1,2,...,N).

При Б, - V устройство осуществляет операцию осреднения нескольких сигналов z = (х + х + ... + х„)/N.

Задающие сигналы U и Ь могут быть выходными напряжениями цифроаналоговых преобразователей (тогда элементы 1 и 2 являются цифроаналоговыми преобразователями напряжения).

В этом случае возможно кодовое управление изменением отношения

U,/U по заданной программе, т.е.

55 использовано для ранжирования сигналон в порядке их возрастания или убывания, для выделения максимального или минимального сигнала из совокупности сигналов, для воспроизведения функции медианы, для упорядоченного выбора непрерывных и многозначных переменных, для управления н систе- !О мах массового обслуживания с приорететом, для вычисления среднего значения нескольких сигналов и др, Целью изобретения является повышение разрешающей способности уст- 15 ройства.

На фиг. 1 и 2 представлены схемы соответственно перного и второго вариантов устройства, на фиг. 3 — схема амплитудного селектора. 20

Устройство для определения заданной порядковой статистики (фиг. 1 и 2) содержит первый и второй источники 1 и 2 задающих напряжений, N аналоговых релейных элементов 3, — 25

3. (реляторов RL) N-входовой сумматор 4, операционный усилитель 5.

N-входовой сумматор 4 (фиг. 1) содержит операционный усилитель 6, резистор 7 обратной связи, входные масш- 30 табные резисторы 8, — 8„. В варианте схемы устройства на фиг, 2 сумматор

4 ныполняет функции суммиронания токов, а масштабные резисторы 8! — 8 и 8„ — 8„ перенесены во входные цепй !!2 релейных элементов 3 — 3, каждый ! из которых содержит компаратор (дифференциальный операционный усилитель) 9, подключенный выходом к управляющему входу переключателя 10. 4р

Работа устройства для первого варианта (фиг. 1),осуществляется следующим образом.

Входные сигналы х, х, ..., х„ подаются на соответствующие вторые 45 (неинвертирующие) входы компараторов 9 °

Выход устройства (выход операционного усилителя 5) соединен с первыми (инвертирующими) входами компараторов 9.

Выходные напряжения амплитудных селекторов (реляторов) определяются выражением у, = U, I.(õ,- — z) + U Т(х; — z), где U u U — соответственно напряг жения источников 1 и 2, (1 при х, >z ! (х z)=)

1 (0 при х cz

Фиг.д

Составитель А.Маслов

Техред И.Попович Корректор M.Øàðoøè

Редактор В.Данко

Заказ 892/53

Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.ужгород, ул.Проектная, 4

3 12987 осуществляется автоматическое выделение всего массива порядковых статистик. Другим преимуществом использования цифроаналоговых преобразователей 1 и 2 является возможность соп5 ряжения устройства с цифровыми вычислительными системами и цифровыми системами управления технологическими процессами.

В схеме фиг. 2 второго варианта 10 устройства использован N-входовой сумматор 4, построенный на операционном усилителе 6, охваченном через резистор 7 отрицательной обратной связью. К первым и вторым информацион- f5 ным входам переключател1 и 10 подключены масштабные резисторы 8 — 8 и

11 и

8 — 8 . Источник 1 подключен к дру12 112 гим выводам резисторов 8 — 8 ис11 N» точник 2 — к выводам резисторов 0

8, — 8».

Для второго варинта выделение заданной порядковой статистики осуществляется выбором соответствующих значений масштабных резисторов по за- 25 данным отношениям I. /I. токов I„, = вЂ,г- и I = вЂ,, протекающих соответli„. 12 1,, ственно через первый и второй информационные входы переключателей 10 30

79 11 амплитудных селекторов (К и К

>2 сопротивление масштабных резисторов

8, и 8„.,где j = 1,2,3,..., N).

Ф ормула и з обретен и я

Устройство для определения заданной порядковой статистики, содержащее первый и второй источники задающих напряжений, операционный усилитель и N-входовой сумматор, подключенный выходом к входу операционного усилителя, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности, оно содержит N аналоговых релейных элементов, каждый из которых выполнен в виде компаратора, подключенного выходом к управляющему входу переключателя, выходы переключателей соединены с соответствующими входами N-входового сумматора, информационные входы переключателей соединены с выходами соответственно первого и второго источников задающих напряжений, первые входы компараторов объединены и подключены к выходу операционного усилителя, вторые входы компараторов являются информационными входами устройства.