×
10.04.2016
216.015.3029

Результат интеллектуальной деятельности: СИГНАТУРНОЕ ЦИФРОВОЕ СГЛАЖИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах и устройствах для сглаживания стационарных и медленно меняющихся случайных процессов. Техническим результатом является существенное упрощение устройства и повышение эффективности сглаживания. Устройство содержит сумматор, блок приращений из реверсивного счетчика и двух элементов И, блок управления режимом работы и блок формирования серий отклонений одного знака подряд. 2 ил.
Основные результаты: Сигнатурное цифровое сглаживающее устройство, содержащее сумматор, блок приращений из двух элементов И и реверсивного счетчика, информационный вход последнего подключен к первому входу сумматора и информационному входу устройства, второй вход сумматора соединен с инверсным выходом реверсивного счетчика; блок управления режимом работы (БУРР), включающий в себя два формирователя импульсов смены знака отклонений, элемент ИЛИ, два элемента И, счетчик отклонений одного знака подряд и триггер, инверсный («0») выход которого заведен на вторые входы обоих элементов И блока приращений, выход второго элемента И БУРР подключен к шине записи реверсивного счетчика, знаковый разряд сумматора напрямую и через ключ (элемент НЕ) подсоединен к соответствующим входам обоих формирователей импульсов БУРР и к первым входам обоих элементов И блока приращений, выходы которых подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика; блок формирования серий одного знака подряд, содержащий элемент задержки, компаратор, регистр и элемент И, выход которого заведен на третьи входы обоих элементов И блока приращений, информационный вход регистра является входом задания параметра сглаживания, а выход регистра подключен к первому входу компаратора, отличающееся тем, что информационный выход счетчика отклонений одного знака подряд БУРР напрямую подключен ко второму входу компаратора блока формирований серий одного знака подряд.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах и устройствах для сглаживания стационарных и медленно меняющихся случайных процессов.

Известно адаптивное цифровое сглаживающее устройство (патент РФ №2444123, МПК Н03Н 17/04, 27.02.2012, бюл. №6), содержащее сумматор, два компаратора, блок задания соотношения отклонений, блок управления динамической характеристикой и два реверсивных счетчика. Устройство имеет сложную схему коммутации узлов и большой объем оборудования.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа сигнатурное цифровое сглаживающее устройство (А.с. СССР №1092519, МПК G06F 15/353, 1982), содержащее сумматор, реверсивный счетчик, блок управления режимом работы и блок формирования серий отклонений одного знака подряд. Устройство также имеет относительно большой объем оборудования.

Техническая задача для предлагаемого устройства заключается в упрощении устройства, т.е. снижении аппаратурных затрат при его реализации.

Поэтому в сигнатурном цифровом сглаживающем устройстве, содержащем сумматор, блок приращений из двух элементов И и реверсивного счетчика, информационный вход которого подключен к первому входу сумматора и информационному входу устройства, второй вход сумматора соединен с инверсным выходом реверсивного счетчика; блок управления режимом работы (БУРР), включающий в себя два формирователя импульсов смены знака отклонений, элемент ИЛИ, два элемента И, счетчик отклонений одного знака подряд и триггер, инверсный («0») выход которого заведен на вторые входы обоих элементов И блока приращений, выход второго элемента И БУРР подключен к шине записи реверсивного счетчика, знаковый разряд сумматора напрямую и через ключ (элемент НЕ) подсоединен к соответствующим входам обоих формирователей импульсов БУРР и к первым входам обоих элементов И блока приращений, выходы которых подключены, соответственно, к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика; блок формирования серий одного знака подряд, содержащий элемент задержки, компаратор, регистр и элемент И, выход которого заведен на третьи входы обоих элементов И блока приращений, информационный вход регистра является входом задания параметра сглаживания, а выход регистра подключен к первому входу компаратора, для решения поставленной задачи информационный выход счетчика отклонений одного знака подряд БУРР напрямую подключен ко второму входу компаратора блока формирований серий одного знака подряд.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: на фиг. 1 - блок-схема устройства; на фиг. 2 - таблицы результатов моделирования работы устройства и прототипа.

Устройство содержит сумматор 1, инвертор 2, блок 3 управления режимом работы, содержащий формирователи импульсов 4, элемент ИЛИ 5, счетчик 6 отклонений одного знака подряд, два элемента И 7.1 и 7.2 и триггер 8, блок приращений 9, содержащий два элемента И 10 и реверсивный счетчик 11, блок 12 формирований серий отклонений, включающий в себя компаратор 13, регистр 14, элемент И 15 и элемент задержки 16, информационный вход 17, вход 18 ввода параметра сглаживания m, информационный выход 19 и тактовый вход 20.

Предложенное устройство, как и прототип, реализует модифицированный сигнатурный рекурсивный алгоритм сглаживания Фабиана (Сенин А.Г. Распознавание случайных сигналов. СО АН СССР, «Наука», 1974):

где Xn и Yn-1 - текущие дискреты исходной и сглаженной дискретной последовательности; ΔXn=(Xn-Yn-1) - текущее отклонение от медианы процесса;

Z=Πmj=1 (Xn+1-j-Yn-j), где j=(1÷m), m=(2÷М) - параметр сглаживания или серия отклонений одного знака подряд. Причем функция σ(Z)=1 (истинна), когда текущие отклонения достигают m заданных отклонений одного знака подряд и σ(Z)=0 (ложна) при любом другом сочетании знаков отклонений. В устройстве функция σ(Z) реализуется в блоке 12 формирований серий отклонений.

Принцип сигнатурного сглаживания использует симметричность кривой плотности распределения сглаживаемых случайных процессов, т.е. появление «+» и «-» отклонений текущих дискрет процесса от его медианы для большинства известных законов распределения (нормального, равномерного и др.) равновероятно. Тоже можно утверждать о вероятности появления разнознаковых серий m отклонений одного знака подряд, которая для статистически независимых случайных процессов подчиняется геометрическому закону распределения (Дж. Поллард. Справочник по вычислительным методам статистики. М., «ФС», 1982, § 10.10, стр. 121)

где q=½ - вероятность разнознаковых серий.

Устройство работает в двух режимах. В первом (режим сглаживания) - после образования в первом такте на выходе сумматора 1 знака текущего отклонения (Xn-Yn-1) тактирующий импульс со входа 20 через блок 12 и разрешения от триггера 8 блока 3 управления режимом работы формирует во втором такте приращение +1 при положительном отклонении (или -1 при отрицательном) в реверсивном счетчике 11 в соответствии с сигнатурной функцией (2).

Второй режим работы - динамический, на который устройство автоматически выходит при возрастании (или убывании), например, почти скачкообразном, медианы входной дискретной последовательности. Момент смены режима наступает при появлении серии из М отклонений одного знака подряд, причем величина М должна исключить появление такой серии на стационарном режиме. Пусть М=8, тогда из (3) имеем вероятность Р(х=М)=1/512≈0.002, т.е. ничтожно мала. Величина М=8 определяет разрядность счетчика 6. При поступлении 8-го подряд импульса со входа 20 в счетчик 6 «1» старшего (4-го) его разряда установит триггер 8 в «1». Последний разрешит запись текущих дискрет со входа устройства в счетчик 11 и блокирует через элементы И 10 работу блока приращений 9. По завершении динамического режима и выхода на стационарный в сумматоре 1 неизбежно возникают отклонения разных знаков, а при смене знака с «+» на «-» (или наоборот) начинают срабатывать формирователи импульсов 4, последние обнуляют счетчик 6 и триггер 8, т.е. устройство опять переходит на стационарный режим сглаживания.

Блок 12 формирования серий m отклонений одного знака подряд работает следующим образом. Со входа 18 в регистр 14 перед началом работы устройства записывается код серии m, определяющий заданную степень сглаживания. Тактирующий импульс со входа 20 при совпадении кода счетчика 6 блока управления 3 с m (выход компаратора «А=В») в зависимости от знака отклонения реализует оператор сглаживания (1).

Как видно из таблиц на фиг. 2, эффективность сглаживания предложенного устройства не хуже и даже несколько выше, чем у прототипа.

Сигнатурное цифровое сглаживающее устройство, содержащее сумматор, блок приращений из двух элементов И и реверсивного счетчика, информационный вход последнего подключен к первому входу сумматора и информационному входу устройства, второй вход сумматора соединен с инверсным выходом реверсивного счетчика; блок управления режимом работы (БУРР), включающий в себя два формирователя импульсов смены знака отклонений, элемент ИЛИ, два элемента И, счетчик отклонений одного знака подряд и триггер, инверсный («0») выход которого заведен на вторые входы обоих элементов И блока приращений, выход второго элемента И БУРР подключен к шине записи реверсивного счетчика, знаковый разряд сумматора напрямую и через ключ (элемент НЕ) подсоединен к соответствующим входам обоих формирователей импульсов БУРР и к первым входам обоих элементов И блока приращений, выходы которых подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика; блок формирования серий одного знака подряд, содержащий элемент задержки, компаратор, регистр и элемент И, выход которого заведен на третьи входы обоих элементов И блока приращений, информационный вход регистра является входом задания параметра сглаживания, а выход регистра подключен к первому входу компаратора, отличающееся тем, что информационный выход счетчика отклонений одного знака подряд БУРР напрямую подключен ко второму входу компаратора блока формирований серий одного знака подряд.
СИГНАТУРНОЕ ЦИФРОВОЕ СГЛАЖИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
СИГНАТУРНОЕ ЦИФРОВОЕ СГЛАЖИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
СИГНАТУРНОЕ ЦИФРОВОЕ СГЛАЖИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 11-20 of 169 items.
27.11.2013
№216.012.8610

Способ определения дальности до однофазного замыкания на землю в линиях электропередачи

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике и может быть использовано в устройствах защиты для определения дальности до места однофазного замыкания на землю (ОЗЗ) в трехфазных распределительных сетях среднего класса напряжений с изолированной, компенсированной или заземленной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499998
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.11.2013
№216.012.8617

Способ получения голографических интерферограмм фазового объекта

Изобретение может быть использовано при измерении малых разностей хода (менее 0,1λ длины волны) слабых оптических неоднородностей в прозрачных средах, например, при обтекании тел в потоках малой плотности, распыливании топлива из форсунок в разреженное пространство, изучении процессов смешения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500005
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.12.2013
№216.012.9189

Способ голографической визуализации обтекания движущегося тела

Способ реализуют посредством двухлучевого интерферометра с оптической системой для формирования опорного и объектного пучков, системой зеркал, установленных вдоль опорной и объектной ветвей, рабочей зоной, проекционным объективом и узлом регистрации голограммы. Голограмму регистрируют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502950
Дата охранного документа: 27.12.2013
10.01.2014
№216.012.957f

Способ определения места повреждения на линиях электропередачи по спектру переходного процесса

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике и может быть использовано в устройствах защиты для определения дальности до места повреждения в трехфазных распределительных сетях среднего класса напряжений с изолированной, компенсированной или заземленной через резистор нейтралью....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503965
Дата охранного документа: 10.01.2014
27.01.2014
№216.012.9d16

Регулируемое акустоэлектронное устройство

Изобретение относится к области акустоэлектроники и может быть использовано в составе регулируемых устройств, а именно регулируемой ультразвуковой линии задержки в частотном диапазоне 10-1000 МГц с применением в различных радиоэлектронных системах обработки информации. Технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505920
Дата охранного документа: 27.01.2014
27.02.2014
№216.012.a731

Теплообменная труба

Предлагаемое изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на транспорте, в химической технологии и других отраслях техники. В теплообменной трубе, канал которой выполнен с выступами и канавками, согласно заявляемому изобретению, канал образован гладкими участками трубы и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508516
Дата охранного документа: 27.02.2014
10.04.2014
№216.012.b0d0

Цифроаналоговый преобразователь

Изобретение относится к области электроники, а именно к цифроаналоговым преобразователям. Техническим результатом является упрощение конструкции и повышение быстродействия цифроаналогового преобразователя при сохранении точности преобразования за счет формирования двухполярного выходного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510979
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b3f2

Горелка для сжигания газа

Изобретение относится к технологии сжигания газообразного топлива в топках котлов и печах. Задачей изобретения является повышение качества сжигания топлива на всех режимах работы горелки. Технический результат достигается тем, что в горелку для сжигания газа, содержащую цилиндрический корпус,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511783
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b43c

Теплообменная труба

Предлагаемое изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на транспорте, в химической технологии и других отраслях техники. В теплообменной трубе канал образован гладкими участками трубы и выступами, при этом выступы выполнены с дополнительным интенсификатором...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511859
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b497

Газотурбинный двигатель со свободнопоршневым генератором газа

Газотурбинный двигатель со свободнопоршневым генератором газа (СПГГ) состоит из связанных между собой СПГГ, газосборника и газовой турбины. СПГГ содержит рабочий цилиндр двигателя, рабочие поршни двигателя, поршни компрессора, синхронизирующий механизм движения рабочих поршней двигателя и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511952
Дата охранного документа: 10.04.2014
Showing 11-20 of 191 items.
27.05.2013
№216.012.442d

Алюмокремниевый флокулянт

Изобретение может быть использовано для осветления природной воды в теплоэнергетике. Кремнийорганическая жидкость «Силор» образуется в процессе химической деструкции отходов кремнийорганических резиновых смесей и изделий на основе силиконовых каучуков. Кремнийорганическую жидкость «Силор»...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483030
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.454a

Способ бесконтактной дистанционной диагностики состояния высоковольтных полимерных изоляторов

Изобретение относится к области электроизмерительной. Осуществляют пассивный прием электромагнитным и акустическим приемниками одновременно электромагнитного и акустического излучений от частичных разрядов, индикацию и совместную компьютерную обработку сигналов, согласно предлагаемому...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483315
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.45cc

Система беспроводной атмосферной оптической связи на объектах с высоким уровнем электромагнитных помех

Изобретение относится к области оптической связи, в частности к атмосферным системам передачи информации. Технический результат состоит в повышении помехоустойчивости и вероятности гарантированной связи на объектах, имеющих высокий уровень помех и шумов, как в радиодиапазоне, так и в оптической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483445
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.06.2013
№216.012.492c

Гидравлический таран

Изобретение относится к гидротаранным установкам. В гидравлическом таране напорный колпак 11 выполнен составным из жестко закрепленных между собой верхней, средней и нижней частей. Верхняя часть выполнена в виде корпуса возвратного клапана 14, в полости которого размещен подпружиненный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484312
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.06.2013
№216.012.4b6c

Применение шлама, образующегося на водоподготовительной установке, в качестве сорбента при очистке газовых выбросов тэс

Изобретение относится к области производства сорбентов. В качестве сорбента для очистки газов предложен шлам, образующийся при совместной коагуляции и известковании сырой воды на водоподготовительной установке тепловых электрических станций. Шлам имеет химический состав:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484890
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4bb4

Устройство для сварки полимерных трубчатых элементов

Изобретение относится к сварке термопластов путем их электрического нагрева и последующего сжатия между собой, а именно к устройствам для сварки полимерных трубчатых элементов, в частности фитинга и трубы. Оно может найти применение в системах отопления, водоснабжения, газоснабжения при монтаже...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484962
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.07.2013
№216.012.5482

Устройство для обработки призабойной зоны скважины и способ обработки призабойной зоны скважины

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения эффективности обработки призабойной зоны скважины. Устройство для обработки призабойной зоны скважины, содержащее воздушную камеру с атмосферным давлением, выполненную длиной 20-50 м и соединенную при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487237
Дата охранного документа: 10.07.2013
27.09.2013
№216.012.7035

Способ информационного квч воздействия на живой организм

Способ информационного КВЧ воздействия на живой организм относится к области биологии и медицины и может быть использован для стимуляции жизнедеятельности живых организмов или растений, в частности для лечения ряда заболеваний человека и животных. Технический результат - упрощение процесса и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494376
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.09.2013
№216.012.70bc

Способ контроля провиса провода линии электропередачи

Изобретение относится к электротехнике. Способ включает размещение на проводе подвесного датчика температуры, а под проводом - контрольного устройства. При помощи первого и второго ультразвуковых приемопередатчиков осуществляют посредством контрольного устройства совместно с подвесным датчиком...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494511
Дата охранного документа: 27.09.2013
20.10.2013
№216.012.76cc

Теплообменная труба

Изобретение относится к энергетике. Теплообменная труба, у которой канал выполнен с выступами и канавками, причем канал выполнен с геометрическими соотношениями: h/Д=0,03, l=(90-100)/h, l=(90-100)h, где h - высота выступа, мм, Д - внутренний диаметр теплообменной трубы, мм, l - длина выступа,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496072
Дата охранного документа: 20.10.2013
+ добавить свой РИД