Цифровой полигональный аппроксиматор

О П ИА Н И Е (щ 935969ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Завлео 17, 09. 80 (21) 2982608/18-24 С 06 Г 15/353 с нрисоелинением заявки Рй Ъоуаарстесниый комитет СССР(23) Приоритет Опубликовано 15. 06. 82. Б 1 оллетень Ле 22Дата опубликования описания 15. 06.82 по делзи изобретений н открытий(54) ЦИФРОВОЙ ПОЛИГОНАЛЬНЫЙ АППРОКСИИАТОР Изобретение относится .к вычислительной технике, а именно к цифровымфумкциональным преобразователям единичных кодов на основе полигональнойаппроксимации и может быть использовано в качестве специализированноговыцислителя в каналах цифровой регулирующей и контрольной автоматики дляобработки частотных сигналов дйзчиков, в генераторах частотных сигналов с цифровым заданием функцией ит.п.Известно устройство для воспроизведения функций, в том числе обратных, основанное на кусочно-линейнойФаппроксимации и обеспечивающее равно"мерный шаг квантования по выходу 1Недостатком известного устройства является ограниченная точность,связанная с объемом запоминающегоустройства,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является апроксиматор, содержащий генератор,ключ, делитель и счетчик аргумента,делитель и счетчик шага аппроксимации,двоичный умножитель и счетчик функции, регистр хранения , элементзадержки и управляемые делители.Известное устройство обеспечиваетполигональную аппроксимацию приоольшом числе участков без использования запоминающих устройств 21.Однако достаточно малая погреШ-10ность обеспечивается в области боль"ших значений аргумента и, соответственно больших номеров шага аппрок"симации, В нацале диапазона работыимет место значительная погрешность, так,например, на первом жеуяастке линейной аппроксимации функция изменяется вдвое, а на втором.участке - наполовину, Это создает 20трудности при работе устройства в области малых значений аргумента. Дляполучения малой погрешности в области малых значений аргумента прихо-дится существенно увеличивать масштабчисло-импульсного представления переменных для того, чтобы достаточно большой номер шага пришелся на требуемое значение аргумента. Для обработки информационных сигналов данный прием малопригоден, так как необходимо либо увеличивать быстродействие схемы, либо отрабатывать Функцию в реальном масштабе времени.Цель изобретения - увеличение точ О ности в области малых значений аргумента.Поставленная цель достигается тем, цто в аппроксиматор, содержащий генератор импульсов, ключ, делитель 1 з аргумента, сцетцик аргумента, счетчик участков, элемент задержки, делитель длины участка, регистр, двоич-, ный умножитель и вычитающий счетчик Функции, причем выход генератора импульсов через клюц, делитель аргумента и сцетчик аргумента соединен со входом останова ключа, вход пуска которого соединен с вмодом аппроксиматора, выход делителя длины участка соединен с входом записи регистра, информационный вход которого через счетчик участков и элемент задержки соединен с выходом делителя длины участка, выход двоичного ум- ЗЕ ножителя соединен с входом вычитаю" щего счетчика функции, дополнйтельно введены первый и второй двоич-но-десятичные умножители, причем выход ключа соединен с информационным входом первого двоицно-десятичного умножителя, выход которого соединен со входом второго двоичнодесятичного умножителя, выход которо" го соединен со входами делителя длины участка и двоичного умножителя,уп" равляющие входы первого и второго дво ично-десятичных умножитвлей соединены соответственно с вьходами регистра и счетчика участков, выпол 43ненного вычитающим. На чертеже представлена блок-схе"ма устройства,Аппроксиматор содержит генератор 1 импульсов:, ключ 2, делитель3 аргумента, счетчик 4 аргумента,делитель 5 длины участка, элемент6 задержки, вычитающий счетчик 7участков , регистр 8, двоично-десятичные умножителя 9 и 10, двоичный умножитель 11, вычитающий счетчик 12 функции, вход 13 пуска, вход14 останова аппроксиматора 9 1Устройство работает следующим об- разом.Перед пуском коэффициент пересчета счетчика 4 аргумента устанавливается равным требуемому значению аргумента ; в вычитающий счетчик уцастков заносится число а = У /ьУ; в вычитающий счетчик функции заносится число У х в требуемом масштабе; в регистр 8- число (щ), На вход 13 подается сигнал, отпирающий ключ 2, в результате чего на входы делителя 3 аргумента и двоично-десятичного умно- жителя 9 поступают счетные импульсы с выхода генератора 1. На каждом из участков полигональной аппроксимации угловые коэффициенты определяютсяю-и (щ -и-) выражением К = - вюв 1 результате чего узлы интерполяции располагаются на заданной функции, что поясняется следующим численным примером при Г = 1000; а = 10.вохи 0 1 2 3 4 5У 1000 900 800 700 600 500х . 1000 111 120 1430 1666 20001 о (1 о-м) 9 (9- ф 1 Я (8-)КФ ЕтЧ 10 о 10юо оЯ (-11 6 6-1) 5 (5-1)10 10 1 О 1 О. 10 1 ОНа участке двукратного изменения величины Функции располагается пять звеньев полигональной функции,в то время как в известном устройстве - одно звено, что обеспечивает уменьшение погрешности почти на два порядка и делает предпочтительным использование предлагаемого устройства в области малых значений аргумента.формула изобретенияЦифровой полигональный аппроксиматор, содержащий генератор импульсов, ключ, делитель аргумента, счетчик аргумента, счетчик участков, элемент задержки, делитель длины участка, регистр, двоичный умно- . житель и вычитающий счетчик функции,причем выход генератора импульсов через ключ, делитель аргумента и счетчик аргумента соединен с входом останова ключа, вход пуска которого соединен с входом аппроксиматора, выход делителя длины участка сое935969 ль Н. ВелоБабинец ова Корректор ОБилак Состави Техред А едактор Т. Парфенов Заказ 4214/53 Подпиитета СССРткрытийкая наб., д. 4 Тираж 731сударственного коам изобретений иосква, Ж, Рауш н ВНИИП по 11303илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 5динен с входом записи регистра, информационный вход которого через счетчик участков и элемент задержки соединен с выходом делителя длины участка, выход двоичного умножителя соединен с входам вычитающего счетчика функции, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены первый и второй двоично-десятичные умножители, причем выход ключа соединен с информационным входом первот го двоично-десятичного умножителя, выход которого соединен с входом второго двоично-десятичного умножителя, выход которого соединен с входами делителя длины участка и двоич-ного умножителя,-управляющие входыпервого и второго двоично-десятичныхумножителей соединены соответственнос выходами регистра и счетчика участков выполненного вычитающим. Источники информации,принятые во внимание при, экспертизеО 1. Браго Е, Н. Методы и устройства обработки измерительной информации. М., "Недра", 1976, с.58,рис. 25.2. Авторское свидетельство СССР.й 538367, кл, С 06 Г 15/34, 1976