Способ линеаризации сигналов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик пп 926678(22) Заявлено 280480 (21) 2919506/18-24 11 М Кл 3 6 06 6 7/26 с присоединением заявки МВ Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ЛИНЕАРИЗАЦИИ СИГНАЛОВ 4Изобретение относится к аналого" вой вычислительной технике.Известен способ линеаризации сигналов путем моделирования степенных рядов, основанный на выборке из экспоненциально изменяющихся во времени йапряжений в моменты времени, соответствующие равенству входного сигнала другому экспоненциально изменяющемуся во времени напряжению с последующим суммированием выбранных напряжений 1,Недостатком его является ограниченное быстродействие, посколькупериод линеаризуемого сигнала должен быть значительно больше периода генерации экспоненциальных напряжений.Наиболее близким к предлагаемому является способ воспроизведения степенной зависимости, основанный на Формировании импульсов путем выборки из одного экспоненциально изменяющегося во времени напряжения Фиксированных интервалов времени, начинающихся в моменты времени, соответствующие равенству мгновенных значений входного сигнала другому экспоненциально изменяющемуся напряжению, с периодом следования этих напряжений, превышающим период входного сигнала, и с последующей фильтрацией сформированных импульсов 2.С помощЬю этого способа можно ли-.неаризировать сигнал степенной функцией определенной степени. Поэтомупри линеаризации более сложных функций, выражаемых степенным рядом,этот способ не позволяет получитьвысокую точность.Цель изобретения - повышение точ.ности линеаризации сигналов,Указанная цель достигается тем,что в способе линеаризации сигналов,основанном на формировании опорногои рабочего экспоненциально изменяющихся во времени сигналов, периодследования которых превышает периодвходных сигналов, сравнении опорного экспоненциально изменяющегося вовреМени сигнала.с входным сигналом,формировании в момент равенства этихсигналов импульсов фиксированнойдлительности путем выборки из рабочего экспоненциального изменяющегосяво времени сигнала и последующейФильтрации сформированных импульсов, формируют дополнительные рабочие экспоненциально изменяющиесяво времени сигналы, а импульсы фиксированной длительности формируютформула изобретения путем последовательной выборки изосновного и дополнительных рабочихэкспоненциально изменяющихся во времени сигналов,На фиг. 1 изображены графики, поясняющие предлагаемый способ линеаризации сигналов; на фиг. 2 - блоксхема устройства, реализующего предлагаемый способ линеаризации сигналов.устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит генератортактовых импульсов, подключенный кгенераторам 2 - 4, экспоненциальноизменяющихся во времени сигналов напряжений, выход одного из которых 2соединен со входами распределительного блока 5 и блока б сравнения.Второй вход блока б сравнения является входом. устройства, а выход черезформирователь 7 импульсов соединен суправляющими входами ключей 8 и 9,информационные входы которых подключены к выходам генераторов 3 и 4.Стробирующие входы ключей 8 и 9соединены с выходами .распределительного блока 5, а выходы через блоки10 и 11 масштабирования соединены.свходами фильтра 12, выход которогоявляется выходом устройства.Устройство работает следующимобразом.ЗОГенератор 1 тактовых импульсоввырабатывает импульсы с периодомследования, превышающим период входного сигнала, которые запускают одновременно генераторы 2 - 4. Опорное экспоненциально изменяющееся вовремени напряжение генератора 2 спостоянной времени То подается на одиниз входов блока б сравнения, надругой вход которого поступает входной сигнал Б, представляющий собойфункцию, кусочно аппроксимируемуюполиномом видаг(х) = к, х 1+ к х к;х"где Х параметр, изменяющийся по ериодическому закону, например сину. соидальному Х = Хя 1 па 1. Количествоинтервалов аппроксимации 1 выбирается исходя из требуемой точностилинеаризации входного сигнала. 50В моменты ,р равенства входного,У и экспоненциального напряжения,поступающего на вход блока б сравнения с выхода генератора 2, формирователь 7 вырабатывает импульсы напряжения постоянной длительностипоступающие на управляющие входыключей 8 и 9 и открывающие.тот иэключей, на стробирующий вход которого в данный момент времени поступаетнапряжение от распределительногоблока 5 (фиг. 1).Распределительный блок 5 поочередно подает напряжение на ключи 8 и 9в моменты времени , 1 и т,д:оответствующие равенству экспонен- р 5 циального напряжения генератора 2 заданным значениемУО на концах выбранных интер,валов аппроксимации линеаризируемой функции (фиг. 1), Напряжение с одного из генераторов 3, 4 экспоненциально изменяющихся во времени напряжений с постоянными временина ключ которого в данный момент подано стробирующее с выхода напряжение распределительного блока 5, в течение времени, соответствующего длительности ь й импульса напряжения с формирователя 7, через блок 10 или 11 масштабирования подается на вход фильтра 12, на выходе которого формируется выходное напряжение У. . Амплитуда напряжения, поступающего на фильтр 12, равна Величина 1 и коэффициент передачи блоков 10 и 11 масштабирования в, на каждом интервале линеаризации выбираются исходя из равенства(- - ,"-)и=1 и У,пг, =К При этом уравнение выходного сиг-нала будет иметь видЩ,=КХ, я 1 по 1++К Х, я 3.пд 1КХ 1 яЫ о 2 1 и представлять собойлинейную зависимость от параметраХпядполинеаризуемой функции.Точность указанного способа темвыше, чем больше частота входногосигнала, определяющего дискретностьвыходного сиГнала,Предлагаемый способ позволяет увеличить диапазон частот линеаризуемых сигналов и обеспечивает благодаря кусочно-нелинейной аппроксимации более высокую, чем у прототипа, точность линеаризации входных сигналов,Способ линеаризации сигналов, основанный на формировании опорного и рабочего экспоненциально изменяющихся во времени сигналов, период следований которых превышает период входных сигналов, сравнении опорного экспоненциально изменяющегося во времени сигнала с входным сигналом, формирования в .момент равенства этих сигналов импульсов . фиксированной длительнОсти путем выборки из рабочего экспоненциально изменяющегося во времени сигнала и последующей фильтрации сформированных импульсов, о т л и ч а ю щ и йя тем, что, с целью повышения точ.Тараненк акт Поета СССрытийаб д ираж 732арствеиногизобретений3-35, Рауш исн з 2983/42 ВН 11303коми и откая Го дел оск 4 лиал ППП Патент, г. Уагород, ул, Проектная ности, формируют дополнительные рабочие экспоненциально изменяющиесяво времени сигналы, а импульсы фиксированной длительности формируют путем последовательной выборки из основного и дополнительных рабочих экспоненциально изменяющихся во времени сигналов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Смолов В.Б, Аналоговые вычислительные машины, М., Высшная школаф, 1972, с. 253.2, Авторское свидетельство СССР Р 708363, кл. 606 С 7/20, 1978 (прототип).