Цифровой интерполятор

(19) (1 5712 РЕСПУБ Р 15/35 51) 4 ИЯ АНИЕ ИЗОБРЕТ К ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Институт электродинамики АН УССР(56) Авторское свидетельство СССРУ 557370, кл, С 06 Г 15/353, 1975.Авторскбе свидетельство СССРВ 1124338, кл, С 06 Р 7/30, 1983.(54) (57) ЦИФРОВОЙ ИНТЕРПОЛЯТОР, содержащий первый сумматор, первый накапливающий сумматор, буферный регистр, блок вычитания, выход которого соединен с информационным входом буферного регистра, выход которого соединен с информационным входом накапливающего сумматора, выход которо , го соединен с входом первого слагаемого первого сумматора, вход уменьшаемого блока вычитания является и- разрядным информационным входом интерполятора, входы синхронизации буферного регистра и первого накапли вающего сумматора являются первым и вторым входами синхронизации интерпо лятора соответственно, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности интерполяции, он содержит второй и третий сумматоры и второй накапливающий сумматор, выход которого является выходом интерполятора выход (з+2 К)-го разряда второго накапливающего сумматора (=1п,= 1 оару щ = 2 - числоциклов сукмированйя, равное отношению, частоты импульсов синхронизации на втором и первом входах синхронизации интерполятора) соединен с входом -го разряда первого слагаемого третьего сумматора, выход которого соединен сФ входом вычитаемого блока вычитания, Ж инверсный выход (+1)-го разрядабуферного регистра соединен с входом М( 1-го разряда второго слагаемого первого сумматора, выход которого соединен с информационным входом второго накапливающего сумматора, вход синхронизации которого является третьим входом синхронизации интерполятора, 4 фф ,выходы (1+1 с+1)-о и (+с)-го разря- Ь 3 дов первого накапливающего сумматора ф соединены с входами дх разрядов первого и второго слагаемых второго сум- вава матора соответственно. ЬРа, 2 а, За , хаша,( 1) где ш - число циклов суммирования.На выходе сумматора 5 после. -го 1 .1 импульса С, образуется код 1 Х,-:" фХ(2)Выходные коды сумматора 5 суммируются в сумматоре 4. При этом образуется ряд кодов30 а- - а За- - ,аф 2 ф 2 ф 3 ш(ш+1) щ ба - а--- а а (3) 2 фф 2 2 55(4) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в информационно-измерительныхи управляющих системах.5Цель изобретения - повьппение точ,ности интерполяции.На фиг.предстанлена функциональная схема; на фиг. 2 - временная диаграмма работы интерполятора.Интерполятор содержит блок 1 вычитания, регистр 2, первый 3 и второй4 накапливающие сумматоры, первыйл5, второй 6 и третий 7 сумматоры, информационные вход 8 и выход 9 интерполятора, первый 10, .второй 11 и третий 12 входы синхронизации,Интерполятор работает следующимобразом(на примере формирования реакции на одиночный импульс, код амплитуды которого поступает на вход8).В исходном состоянии на выходахрегистра 2 и накапливающих,сумматоров 3 и 4 - нулевые коды. 25В момент С, по импульсу С, навходе 10 (фиг,2 б) входной код Х,равный а, заносится в регистр 2 (фиг.2 а),так как на втором входе блока 1код равен нулю. т.е. выходной код регистра 2 Х(, )=а. С поступлением импульса С, на вход 11 осуществляетсяпервый цикл суммирования в сумматоре 3. Каждому такому циклу соответствует с некоторой задержкой циклсуммирования в сумматоре 4, синхронизируемый импульсами С. На выходесумматора 3 при условии, что выходнойкод Х регистра 2 равен а, образуетсяряд кодов 40(5) 1Х у (2 км 12 к) Х 1 ГХ ю где Х Х - выходные коды накапливающих сумматоров 3 и 4.Если в регистр 2 бып занесен код Х=а, то после следующего импульса 1 в регистр 2 будет занесен код Х 7, так как входной код в данный момент времени в рассматриваемом случае равен нулю, С учетом того, что 2 =ш, а вык ходные коды сумматоров 3 и 4 после щ-го цикла суммирования равны соотЭщветственно ша и в -а в момент вре 2 фмени, в регистр 2 заносится код 3 1 3 1Х(г. ) = - , - Х- Х = -- -а -- -а =щ 22 2= -2 а. Следующие эа моментомсинхроимпульсы С последовательно уменьшают содержимое сумматора 3 на две единицы до достижения после ш-го цикла суммирования значения кода ша (фиг.2 е, участок 2-3), При этом выходной код сумматора 4 после ш циклов принимает такое же значение, какое было на его выходе в момент В момент е с выходов сумматоров 3 и 4 поступают коды (-ша) и ( а)а соответственно. В этот момент времени входной код Х равен нулю, следовательно, в регистр 2 в соответствии с формулой (5) заносится код а. Далее содержимое сумматора Э в каждом цикле последовательно возрастает по линейному закону (фиг, 2 е, участок 3-4), а в сумматоре 4 уменьшается по квадЗначение вьмодного кода сумматора 3 возрастает по линейному закону (1) (фиг. 2 е, участок 1-2), а сумматора 4 - по квадратичному (2) (фиг.2 ж).кПри этом после щ = 2 циклов суммирования в Ь)-х младших разрядах сумматора 3 и в (21-1)-ых младших разрядах сумматора 4 будут нули. Поэтому деление вьмодных кодов суммато" ров 3 и 4 в результате монтажногоЯк к к сдвига на величины 2 ", 2, 2 не приводит к потере информации.После и-го импульса С выходной код с выхода сумматора 7 раненб ф 8 1 Составитель Н.Матвееворович Техред М.Дидык Корректор В, Бутя Редакт каз 4773/4 Тираж 704 ВНИИПИ Госуда по делам и3035,. Москва,Подписноественного комитета СССРобретений и открытий-35, Раушская наб д, 4/5 но-полиграфическое предприятие, г, Ужг эвод л. Проектная 14257 ратичному. В момент времениуст 4ройствопереходит в исходное состояние, при котором выходные коды регистра 2 и сумматоров 3 и 4 равны нулю. 5 Если входной код и далее будет равен нулю, то устройство будет оставаться в этом состоянии сколько угодно долго Таким образом, цифровой интерполятор имеет импульсную переходную функцию из трех гладко сопряженных отрезков, каждый из которых описывается квадратичной зависимостью, Следовательно, при периодическом поступлении 15 на вход 9 устройства кодов дискретных отсчетов на выходе цифроаналогового преобразователя 6 сигнал восстанавливается методом параболической интер 124поляции дискретных отсчетов. В предлагаемом устройстве повышение точности достигается путем снижения методической погрешности, так как интерполирующая кривая, в отличие отизвестного устройства, используетв качестве восстанавливающего полиномвторой степени. Это позволяет воспроизводить сигналы, имеющие ограниченную вторую проиэводнук с минимальнойпогрешностью. Кроме того, отсутствиеизломов импульсной переходной характеристики значительно улучшает гладкость выходных сигналов интерполято 1ра, что способствует более наглядномупредставлению информации, например,на экране осциллографа или при помощи самопишущего прибора,