[发明专利]用于神经网络中信号转换的系统和方法

权利要求书

1.一种用于神经网络中信号转换的系统，其特征在于，包括：

处理模块，被配置为当输入信号处于第一区间内时，维持输出信号为固定值；当所述输入信号处于第二区间内时，调节所述输出信号以使得所述输出信号与所述输入信号满足预设的非线性关系，其中所述非线性关系为所述输出信号随着所述输入信号的增加呈渐近式非线性增加并趋于收敛；

当所述输入信号小于零时，所述输入信号处于所述第一区间，所述输出信号为零；当所述输入信号不小于零时，所述输入信号处于所述第二区间。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理模块被配置为通过指数计算方式实现所述非线性关系。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理模块被配置为通过迭代逼近方式实现所述非线性关系。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述处理模块包括：

第一处理模块，被配置为将所述输入信号经整流并放大后产生中间信号；以及

第二处理模块，被配置为对所述中间信号进行非线性处理，以产生所述输出信号。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第一处理模块包括：

整流模块，被配置为对所述输入信号进行整流以允许处于所述第二区间的输入信号通过；

增益模块，被配置为接收所述整流模块输出的第一信号，并产生与所述第一信号成比例关系的信号，以放大所述输入信号。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述整流模块包括第一二极管。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述增益模块包括：

比例运算电路，输入端接收所述第一信号和参考信号，输出端产生所述中间信号，其中所述中间信号与所述第一信号成比例关系，且比例系数为预设系数。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述比例运算电路包括：

运算放大器，同相输入端接收所述参考信号，反相输入端接收所述第一信号；以及

第一电阻和第二电阻，被配置为设置所述运算放大器的增益以满足所述预设系数，其中

所述第一电阻连接在所述第一信号和所述反相输入端之间，所述第二电阻连接在所述反相输入端与所述输出端之间。

9.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第二处理模块被配置为获取以自然常数(e)为底数，所述中间信号为指数的非线性信号，并根据预设值和所述非线性信号的差值产生所述输出信号。

10.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第二处理模块包括：

第二二极管；以及

电流镜，包括第一晶体管和第二晶体管，其中所述第一晶体管与所述第二二极管连接，以将所述中间信号转换成指数形式的电流信号，所述第二晶体管与固定电流源相连，输出端输出所述固定电流源产生的电流与所述电流信号的差值。

11.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述处理模块包括：

第三处理模块，被配置为将获取所述输入信号的绝对值并放大后产生中间信号；以及

第四处理模块，被配置为对所述中间信号进行非线性处理，以产生所述输出信号逼近所述非线性关系。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述第三处理模块包括：

绝对值模块，被配置为获取所述输入信号的绝对值以选择处于所述第二区间的所述输入信号；以及

增益模块，被配置为获取与所述增益模块接收的信号成比例关系的中间信号。

13.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述第四处理模块被配置为利用所述中间信号进行多次迭代计算后产生所述输出信号，以逼近所述非线性关系。