Результат интеллектуальной деятельности: Способ обнаружения импульсных помех

Изобретение относится к способам вычислений, используемых для обучения компьютерных систем.

Наиболее близким (прототипом) является способ обнаружения импульсных помех, реализуемый при помощи осциллографа смешанных сигналов Актаком АСК-4166 (Осциллограф USB смешанных сигналов [Электронный ресурс] // Сайт компании АКТАКОМ. 2019. URL: http://www.aktakom.ru/kio/index.php?ELEMENT_ID=7117). Способ состоит в том, что специалист, проводящий анализ, составляет образец сигнала из следующих элементов: «0» - требуется наличие логического состояния «Ложь», «1» - требуется наличие логического состояния «Истина» и «X» - приемлемо любое логическое состояние, затем анализирует всю осциллограмму на предмет наличия заданной последовательности, в том числе импульсных помех.

Недостатком прототипа является необходимость ввода входных параметров поиска импульсных помех, что усложняет и замедляет процесс обнаружения импульсных помех.

Для заявленного способа выявлены основные общие с прототипом существенные признаки: Способ обнаружения импульсных помех, при котором рассчитывают параметры поиска импульсных помех электрического сигнала в ранее записанной осциллограмме; проводят поиск и, при обнаружении импульсных помех, сообщают об их наличии; сохраняют изображения обнаруженных помех и номера точек осциллограммы, содержащих импульсную помеху.

Технической проблемой заявленного изобретения является упрощение и ускорение процесса обучения компьютерной системы.

Техническая проблема изобретения решается способом обнаружения импульсных помех, путем применения алгоритма расчета входных параметров поиска импульсных помех электрического сигнала, который состоит в следующем: рассчитывают параметры поиска импульсных помех электрического сигнала в ранее записанной осциллограмме; проводят поиск и, при обнаружении импульсных помех, сообщают об их наличии; сохраняют изображения обнаруженных помех и номера точек осциллограммы, содержащих импульсную помеху; записывают все значения точек осциллограммы по оси ординат в виде чисел в массив М, состоящий из S элементов; выделяют первые три элемента получившегося массива М[0], М[1], М[2] в соответствие со временем измерения соответствующих точек осциллограммы, то есть сначала измеряют М[0], затем М[1], затем M[2]; вычисляют коэффициент верхнего лимита отдаления К_вло путем сложения М[0] и коэффициента амплитуды искомых помех (значение по оси ординат) К_аип, К_вло=М[0]+К_аип; вычисляют коэффициент нижнего лимита отдаления К_нло путем вычитания из М[0] коэффициента амплитуды искомых помех К_нло=М[0]-К_аип; вычисляют коэффициент возврата К_в путем умножения К_аип на 0,2 К_в=К_аип×0,2; вычисляют коэффициент верхнего лимита возврата К_влв путем сложения М[0] и К_в, К_влв=М[0]+К_в; вычисляют коэффициент нижнего лимита возврата К_нлв путем вычитания из М[0] коэффициента К_в, К_нлв=М[0]-К_в, если значение М[1] не вошло в диапазон от К_нло до К_вло и значение М[2] вошло в диапазон от К_нлв до К_влв - тогда сообщают о наличии краткосрочной помехи электрического сигнала состоящей из точек М[0], М[1], М[2], сохраняют графическое изображение обнаруженной помехи и номера ее точек в общем массиве осциллограммы М; вышеописанный алгоритм расчета повторяют для всех точек массива М со смещением на одну точку вперед по оси абсцисс осциллограммы, то есть М[0]=M[i], М[1]=M[i+1], М[2]=M[i+2], где i - номер очередной точки осциллограммы по оси абсцисс (или номер итерации цикла); прогон проводят (S-2) раз, каждый раз увеличивая i на 1 i=i+1.

Применение заявленного способа позволяет обойтись без операции ввода входных параметров поиска импульсных помех электрического сигнала, что упрощает и ускоряет процесс обучения компьютерной системы.

Способ осуществляют следующим образом.

Разрабатывают программу для ЭВМ, в которой предусматривают функцию вывода данных из файлов, содержащих осциллограмму электрического сигнала. Далее, на основе полученных из файлов данных, записывают все значения точек осциллограммы по оси ординат в виде чисел в массив М, состоящий из S элементов. После этого, выделяют первые три элемента получившегося массива М[0], М[1], М[2] в соответствие со временем измерения соответствующих точек осциллограммы, то есть сначала была измерена М[0], затем М[1], затем М[2]. Например, получилось что М[0]=0 В (Вольт), М[1]=6 В, М[2]=1 В. Вычисляют коэффициент верхнего лимита отдаления Квло путем сложения М[0] и коэффициента амплитуды искомых помех (значение по оси ординат) К_аип, например, необходимо обнаружить помехи амплитудой более 5 В, тогда К_аип=5. Тогда К_вло=М[0]+К_аип=0+5=5. Далее, вычисляют коэффициент нижнего лимита отдаления К_нло путем вычитания из М[0] коэффициента амплитуды искомых помех К_нло=М[0]-К_аип=0-5=-5. Вычисляют коэффициент возврата К_в путем умножения К_аип на 0,2 К_в=К_аип×0,2=5×0,2=1. Вычисляют коэффициент верхнего лимита возврата К_влв путем сложения М[0] и К_в, К_влв=М[0]+К_в=0+1=1. Далее, вычисляют коэффициент нижнего лимита возврата К_нлв путем вычитания из М[0] коэффициента К_в, К_нлв=М[0]-К_в=0-1=-1. В рамках приведенного примера, значение М[1] не вошло в диапазон от К_нло до К_вло (К_нло<М[1]>К_вло=-5<6>5), то есть превышен верхний лимит отдаления. И при этом значение М[2] вошло в диапазон от К_нлв до К_влв (К_нлв<М[2]>К_влв=-1<1<1), следовательно, необходимо сообщить о наличии краткосрочной помехи электрического сигнала состоящей из точек М[0], М[1], М[2], например, с помощью дисплея ЭВМ. А также, сохранить графическое изображение обнаруженной помехи и номера ее точек в общем массиве осциллограммы, например, при помощи ЭВМ. В рамках приведенного примера, помеха обнаружена в самом начале осциллограммы, значит, номера точек будут: 0, 1 и 2. Если бы помеха была обнаружена в середине осциллограммы, то номера точек могли быть, например: 100567, 100568 и 100569 или другие. Вышеописанный алгоритм расчета повторяют для всех точек массива М со смещением на одну точку вперед по оси абсцисс осциллограммы, то есть М[0]=M[i], M[1]=M[i+1], М[2]=M[i+2], где i - номер очередной точки осциллограммы по оси абсцисс (или номер итерации цикла перебора всех точек осциллограммы), например, если анализируется 100567 точка осциллограммы, то М[0]=100567, М[1]=100568, М[2]=100569, i=100567. Далее анализируется 100568 точка осциллограммы М[0]=100568, М[1]=100569, М[2]=100570, i=100568 и так далее с увеличением i каждый раз на 1 пока не выполнится условие i=S-2, то есть будут проанализированы последние 3 точки осциллограммы.

В указанном прототипе, входные параметры поиска: К_вло, К_нло, К_в, К_аип, К_влв, К_нлв предварительно вводятся, например, оператором, в виде графического образца, что усложняет и замедляет процесс обучения компьютерной системы. В предложенном, в данной заявке способе, входные параметры К_вло, К_нло, К_в, К_влв и К_нлв рассчитываются автоматически (без участия оператора), при помощи предложенного алгоритма расчета, который может быть реализован на ЭВМ. Входной параметр амплитуды искомых импульсных помех К_аип, в рамках предложенного способа, задается переменной, имеющей значение, по умолчанию 5 В, что полностью исключает операцию предварительного ввода входных параметров поиска импульсных помех электрического сигнала. Достаточно просто указать, например, при помощи ЭВМ, путь к файлам, содержащим осциллограмму, и импульсные помехи электрического сигнала будут обнаружены автоматически.

При необходимости, К_аип возможно изменять, что немного замедлит процесс обучения компьютерной системы или оставить его значение по умолчанию, тогда процесс не будет замедлен.

Таким образом, предложенный в данной заявке способ позволяет обучать компьютерные системы поиска импульсных помех электрического сигнала без ввода оператором входных параметров поиска импульсных помех электрического сигнала, что упрощает и ускоряет процесс обучения компьютерных систем.