Интерполятор

(57) Изобретение относится к анвычислительной технике. Цельния - повышение точности за счеции кубического интерполяцполинома Эрмита, Интерполяторсемь блоков выборки-хранения итеграторов. 2 ил. алоговой изобретет реализаионного содержит шесть инетельство ССС 6 6 7/30, 1982, етельство ССС 6 6 7/30, 1982,Изобретение вычислительной т польэовано в уст ретных иэмерени игналов, инные врешагу диы блоков 1нтегрируюодах кототановленнции.аическаявыходов перполятоом 11, охранениявязи,рет зображена схе ры напряженую переходную тор содержит ия, интегратор На фиг. 1 иа фиг, 2 - эпю ма устроиства; й, формируюфун к цию.блоки 1 - 7 вы-13, вход 14,щих импульсн Интерпол борки-хранен выход 15.4 ОО Величины козффи блока 4 выборки-хране щие значения (сверх К 42 = -0,5; К 43 = -1, П интегрирования сигн входу интегратора 11 тизации Т.Алгебраическая сум пающих с выходов второ ных интерполяторо интегратором 12, охвач циентов ния име у вниз); остоянны алов по равны ша передачи ют следуюК 4 = 0,5; е временикаждому гу дискрепериодом ых пропо рполиру орки хра м- о- ой етные ерполируемогои-хранения упвой частоты (неинается значема сигна го и третинтег нным че ое, постуего линейрируется ез блок 5 ертированн ГОСУДЛРСТВЕГНЫИ КОМИТЕТГ 10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫ 1 ИЯМГ 1 РИ ГКНГ СССР ПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ СВ)ч. 1070573, кл, 6 0 отехническии инсти относится к аналоговои ехнике и может быть ис ойствах обработки диск ия - повышение точноИнтерполятор работает следующим о разом.На вход 14 подаются с пульсы, амплитуды котор нальны значениям инте функции, В блоках 1 - 7 выб запоминаются соответстеен значения х, хь), х,.2, х-з инт сигнала. Все блоки выборк равляются импульсами такто показано), В блоке 1 запом ние х), а в блоках 2, 3 и 7- ин значения с ды, Постоя и 10 равнь ные сигнал попарно и 10, на вых налы, восс интерполяАлгебр пдющих С ных инте интегратор выборки-х обратной с оступающих на их вхомени интеграторов 8, 9 скретизации Т, Выход - 7 выборки-хранения тся интеграторами 8 - рых формируются сигые методом линейной умма сигналов, постурвого и второго линейров, интегрируется аченным через блок 4 цепью отрицательной, 1658178выборки - хранения цепью отрицательнойобратной связи,Величины коэффициентов передачиблока 5 выборки-хранения имеют следующие значения: К 51= 0,5; К 52 = -0,5; К,з = -1, 5Постоянные времени инт-.грирования сигналов по каждому входу интегратора 12 равны шагу дискретизации Т.Алгебраическая сумма сигналов, поступающих с выходов первого и третьего интерполяторов, с выходов интеграторов 11 и12, интегрируются интегратором 13, охваченным через блок 6 цепью отрицательнойобратной связи, Коэффициенты передачи1 лока 6 имеют следующие значения: К 61 = 15К 62 = -1, а коэффициенты передачи по входам интегратора 13 рассчитываются следующим образом: к 1 з,1= 1/т; к 1 з;2.= к 1 з,4 = 3/т;К 13;3 = К 3;5 = 1 /Т,20На выходе каждого из блоков 4 - 6 выборки - хранения формируется ступенчатоенапряжение (при точной настройке коэффиентов передачи и отсутствии дрейфа нуляблоков амплитуда ступеньки равна нулю), 25амплитуда которого пропорциональнаошибке интегрирования в соответствующем интеграторе, которая в силу различныхслучайных факторов 1 дрейф нуля инте 1 ратора, помехи) может быть не равна нулю. Сигнал ошибки подается по цепиотрицательной обратной связи на вход соответствующего интегратора. В следующемтакте преобразования осуществляется процесс коррекции ошибки интегрирования. 35Принцип действия предлагаемого интерполяторз основан на использовании интерголяционного полинома Эрмита;+ х; +1 Т (т/Тз - (т,/Т ),где х х - сос гветсвенно зн з:. ния ин 1 ер. 45полируемой функции и ее первой производной ь узле интерполяции; Т - шагдискретизации функции и ее первой производной % = Т 1/Т; 1/Т - целая часть от т/Т,50Выразив дискретные значения первойпроизв."1 ной функции через соответствующие значения интерпслируемой Функц 1 ихг "(хн 1- хь 1)/2 т;(1)х+Р = (х+2 - х)/2 Т,и положив для упрощения Т = 1 для случаядля )гхО лля огтальных значений 1,получаем формулу импульсной переходнойфункции интерполятора( - 2 г 9 + 2 т 1 + - т 1, 112;3 ъ 12К(1) =3 12 2- т 3 - 2 - т + 1, 21 3,1-д+д -- хз, 3 14;10 1 4Блоки 1. 2 и 8 образуют схему первоголинейного интерполятора, а группы блоков2, 3, 9 и 3, 7, 10 образуют. соответственно,схемы второго и третьего линейных интерпсляторов,Для известного интерполятора оценкапогрешности параболической интерполяции гармонического сигнала имеет вид/3 г Тзф 27Погрешность интерполяции гармонического сигнала в предлагаемом устройстверассчитывается по формуле4 Т 43128эффективность предлагаемого устройства характеризуется отношением Л, / Л 1 0,44 йгде М - число отсчеторв, приходящихся на один период гармонического сигнала,Например, при й = 10 предлагаемое устройство по сравнению с известным имеет более чем четырехкратный выигрыш в точности.Формула изобретения Интерполятор, содержащий первый блок выборки-хранения, вход которого является входом интерполятора, а выход соединен с первым входом первого ивгегратора, второй вход которого соеди- :, н с выходом второго блока выборки - хранения, а выход - с первым входом второго инте ра гора, выход которого является выходом интерполятора, третий блок выборки- хранения, выход которого соединен с первым входом третьего интегратора, выход которого соединен с входом третьего блока зыборки-хранения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, в него введены четвертый, пятый, шестой и седьмой блоки выборки - хранения, четвертый, пятый и шестой интеграторы, при этом выход первого интегратора соединен с вхоцом втооого блока выборки - хранения и с первыми входами че:ертого интегратора и чс твертого блока выборки - хранения, выходтретьего интегратора соединен с вторыми входами четвертого интегратора и четеертого блока выборки - хранения и первыми входами пятого и шестого блоков выборки-хранения и пятого интегратора, выход второго блока выборки-хранения соединен с вторым входом третьего интегратора, выход третьего блока выборки-хранения соединен с первым входом шестого интегратора, второй вход которого соединен с выходом седьмого блока выборки - хранения, выход шестого интегратора соединен с входом седьмого блока выборки-хранения, вторыми входами пятого блока выборки-хранения, пятого и второго интеграторов, выходы четвертого и пятого блоков выборки-хранения соединены с 5 третьими входами соответственно четвертого и пятого интеграторов, выходы которых соединены с третьими входами соответственно четвертого и пятого блоков выборки- хранения, а также с третьим и четвертым 10 входами второго интегратора, выход которого через шестой блок выборки-хранения соединен с его пятым входом.