Устройство для преобразования полярных координат в прямоугольные

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 19) 51)4 6066 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТВ ной тех рлам АЗОВА В ПРЯ литель- овышсСР Сл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ А ВТОРСХОМУ СВИДЕТ(71) Московский институт электронники(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРНИЯ ПОЛЯРНЫХ КООРДИНАТМОУГОЛЬНЫЕ(57) Изобретение относится к вычиной технике. Цель изобретения -ние точности. Устройство содержит блок 1 выделения абсолютных значений, преобразователь 2 напряжения в код, генератор 3 тактовых импульсов, блок 4 умножения частоты, селектор квадрантов 5, первые 6 и вторые 7 преобразователи прямого кода в дополнительный, регистры 8, накапливаюшие сумматоры 9 (в каждом из двух каналов определения ортогональной составляюшей), вход 10, выходы 11, 12. Код прямоугольной координаты формируется в результате численного интегрирования фиксированного количества отсчетов за полупериод опорного напряжения в накапливаюших сумматорах. Усреднение погрешностей мгновенных отсчетов повышает точность преобразования. 2 ил.Изобретение относится к вычислительной технике.Цель изобретения - повышение точности.На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2генератор тактовых импульсов,Устройство содержит блоквыделения абсолютных значений, преобразователь 2 напряжения в код, генератор 3 тактовых импульсов, блок 4 умножения частоты, селектор 5 квадрантов, преобразователи 6 и 7 прямого кода в дополнительный, регистры 8, накапливающие сумматоры 9, информационный вход 10, выходы 1 и 12, Преобразователь 2 выполнен по схеме поразрядного уравновешивания входного сигнала. Генератор 3 (фиг. 2) содержит суммирующий счетчик 13, дифференцируюгций элемент 14, дешифраторы 15 и 16, триггеры 7 - 19, генератор 20 импульсов, счетчики 21 и 22.Селектор 5 квадрацтов содержит два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, его работа описывается соотношениями: Е= ВГ+ +ВС; С) =ВР+ВР, где В, С, Рдвоичные переменные, соответствук)гцие знакам входных напряжений с)(Т), С/, Ьо) Преобразователи 6 и 7 содержат гругшу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ ио числу разрядов входного кода и комбинационный сумматор. Устройство работает следуюигим образом, Опорное напряжение (меанд;) той жс частоты 1, что и входное) служит началом отсчета аргумента вектора (задает положение оси х прямоугольной системы координат). На выходе блока 4 возникает поток- импульс с частотой Л . Элемент )4 дифференцирования в генераторе 3 формирует из напряжения /о импульс сброса счетчика 3. Счетчик 13 за период 1 накапливает И импульсов, поступающих на его вход с выхода блока 4. Дешифратор 15 зыделяет тактовые импульсы с номерами Л)/4 и 3 И/4 и этими импульсами переключает триггер 17, на выходе которого формируется опорное напряжение 1/)о запаздывающее на 90 относительно Уо Каждый тактовый импульс служит началом цикла работы блоков 18 - 22, формирующих серию управляк)щих импульсов. В начале цикла триггер 8 устанавливается в состояние 1, а триггер 19 - в состояние О. При этом триггер 18 разрешает работу счетчика 22. На выходах счетчика 21 последовательно формируется серия из К (например, К=-6) импульсов. По окончании этой серии триггер 18 переводится в нулевое состояние импульсом переполнения счетчика 21 и.разреиает работу счетчика 22, который формирует на своих выходах серию из Е, (Е ( К) импульсов. Первые М из К+ . импульсов используются для поразрядного уравновешивания напряжения на информационном входе преобразователя 2, который формирует М-разрядный 5 О 5 20 25 30 35 40(например, М= - :8) двоичный код модуля выборки входного сигнала. Три последних импульса из серии М + Е на выходе счетчика 22 служат импульсами управления для накапливающих сумматоров 9 и регистров 8, причем указанные импульсы создаются только в начале и середине периода Т благодаря стробированию дешифратором 16.Входное напряжение И(1) = Азп(2)ф+ +ф поступает на вход блока 1, на выходах которого появляется напряжение знака и абсолютного значения сигнала. Они служат двоичными переменными функции Е, необходимой для управления преобразователем 6 кода. Если Е =- О, то число с выхода преобразователя 2 проходит через преобразователь 6 без инверсии, в прямом коде. При Е = 1 число с выхода преобразователя 6, поступает на вход накапливающего сумматора 9 ь дополнительном коде с отрицательным знаком. В интервалах времени существования значения Е = 1 отсчеты входного напряжения вычитаются в сумматоре 9, и в остальное время отсчеты суммируются, в результате к моменту переключения функции Е из нуля в единицу в канале Х формируе.ся код координаты Х.При малом шаге квантования функции по времени результаты численного интегрирования по формулам мало отличаются от теоретических точных значений координат, Различия в масиггабных коэффициентах учитываются при выборе коэффициента передачи преобразователя 2 по его сигнальному входу. По окончании интервалов интегрирования содержимое накапливающего сумматора 9 переписывается в регистр 8, после чего сумматор 9 обнуляется. Координаты Х и У в регистрах 8 хранятся в дополнительном коде.Прямой код координаты формируется на выходе преобразователя 9, который идентичен преобразователю 6 по принципиальной схеме. Для связи устройства с цифровым процессором предпочтителен вывод координаты с регистра 8. а для преобразования координаты в напряжение следует воспользоваться прямым кодом на выходе блока 9. В полученных координатах шумовые составляющие входного сигнала подавлены за счет усреднения отсчетов, причем повышение статической точности преобразования достигается при минимальном интервале сглаживания, составляющем половину периода сигнала, т. е. обеспечивается повышение динамической точности.Благодаря применению алгоритма численного интегрирования преобразование координат выполняется без операций арифметического деления/умножения и без тригонометрических функциональных преобразований, что позволяет устранить ряд источников инструментальных погрешностей, увели1309050 Формула изобретения Фиг. 2 Составитель Г. ОсиповРедактор О. Бугир Техред И. Верес Корректор Л. ЗимокосовЗаказ 1436/43 Тираж 673 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чить долю цифровых блоков и тем самымсделать его более технологичным. Устройство для преобразования полярных координат в прямоугольные, содержащее блок выделения абсолютных значений, вход которого является информационным входом устройства, а выход величины модуля соединен с информационным входом преобразователя напряжения в код, вход импульсов уравновешивания входного напряжения которого соединен с соответствующим входом генератора тактовых импульсов, а выход - с информационными входами двух блоков определения ортогональной составляющей, и селектор квадрантов, отличаюи 4 ееся тем, что, с целью повышения точности, устройство содержит блок умножения частоты, а каждый блок определения ортогональной составляющей содержит первый и второй преобразователи прямого кода в дополнительный, накапливающий сумматор и регистр, при этом информационные входы первых преобразователей прямого кода в дополнительный являются информационными входами блоков определения ортогональной составляющей, а знаковые входы первых и вторых преобразователей прямого кода в дополнительный соединены с соответствующими выходами селектора квадрантов, вход блока умножения частоты, запускающий вход генератора тактовых импульсов и опорный вход селектора квадрантов соединены с шиной опорного напряжения, знаковый выход блока выделения абсолютных значений соединен с информационным входом селектора квадрантов, выход блока умножения частоты соединен с синхронизирующим входом генератора тактовых импульсов, а в каждом блоке определения ортогональной составляющей выход первого кода в дополнительный соединен с первым суммирующим входом накапливающего сумматора, выход которого соединен с его вторым суммирующим входом и с информационным входом регистра, выход которого, являющийся первым выходом кода ортогональной составляющей устройства, соединен 20 с информационным входом второго преобразователя прямого кода в дополнительный, выход которого является вторым выходом кода ортогональной составляющей устройства, входы записи накапливающего сумматора и регистра и вход сброса накапливающего сумматора соединены с соответствующими выходами генератора тактовых импульсов.