Устройство для восстановления непрерывных функций по дискретным отсчетам

(5НИЯ Май ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬЩФ СПИСАНИЕ ИЗОБР М СИЕТВЪС 1 В(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 705471, кл. С 06 С 7/26, 1977,2. Авторское свидетельство СССРУ 877572, кл. 6 06 С 7/30, 1979,3. Авторское свидетельство СССР842853, кл. С 06 С 7/26, 1979рототип).4)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОССТАНОВЛВНЕПРЕРЫВНЫХ ФУНКЦИЙ ПО ДИСКРЕТ- .НЫМ ОТСЧЕТАМ, содеркащее генераторвременных интервалов, подключенныйвыходом к входу блока синхронизации,соединенного первым выходом с управляющии входом коммутатора, подклю-. ченного сигнальнввчи входами к шинаи ввода узловых значений ординат функции., и выходной сумматор, соединенный входами с выходаии (и) кодоуправляемцх делителей иапряаения (где и - количество узловых значений ординат функции, по которыя произво" дится интерполяция),.о т л и ч а ющ е е с я теи, что, с целью повышения инструментальной точности, в него введены и блоков памяти и и-й кодоуправляеиый делитель иапряаения, подключенный выходом к дополнительному входу выходного сумматора, при. чем каздый кодоуправляемый делитель И напряжения соединен сигиальньве входом с соответствующим выходом коммутатора, а управляющим входом - с выходом соответствующего блока памяти, подключенного адресным входом .к вто- ф рому выходу блока синхронизации.1 ий1 1125 бИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для преобразования дискретных отсчетов сигнала в непрерывный сигнал. 5Известно устройство для интерполяции функций, содержащее входной коммутатор, выполненный на счетчике, дешифраторе и группе ключей, цифроаналоговый преобразователь, фильтр 10 нижних частот, генератор временных интервалов и блок синхронизации,. содержащий счетчик 13.Недостатком устройства является пониженная методическая точность, 15 обусловленная кусочно-линейным характером интерполяции.Известен также нелинейный интерполятор, содержащий блок нелинейной интерполяции, коммутатор, блок 20 синхронизации и фильтр нижних частот 23.Недостатком данного устройства является пониженная инструментальная точность 25Наиболее близким к изобретению является устройство для восстановления непрерывных функций по дискретным отсчетам, содержащее генератор временных интервалов, подключенный З 0 выходом к входу блока синхронизации, соединенного первым выходом с управляющим входом коммутатора, подключенного сигнальными входами к шинам ввода узловых значений ординат функ 35 ции, и выходной сумматор, соединенный входами с выходами (и) кодо- управляемых делителей напряжения (где и - число отсчетов функции на текущем интервале воспроизведения) 40 каждый из которых подключен сигнальным входом к выходу соответствующего промежуточного сумматора, а управляющим входом - к второму выходу блока синхронизации непосредственно или через соответствующий преобразователь кодов, причем входы промежуточных сумматоров н дополнительный вход, выходного сумматора соединены с выходами коммутатора Г 33.Недостатком известного устройства является пониженная инструментальная точность интерполяции из-за наличия погрешностей, вносимых промежуточными сумматорами при выполнении опера ций суммирования и вычитания узловых значений ординат интерполируемой функции с различными весами. 32 3Цель изобретения - повышение инструментальной точности,Поставленная цель достигается тем, что в устройство для восстанов" ления непрерывных функций по дискретным отсчетам, содержащее генератор временных интервалов, подключенный выходом к входу блока синхронизации, соединенного первым выходом с управляющим входом коммутатора, подключенного сигнальными входами к шинам ввода узловых значений ординат функции, и выходной сумматор, соединенный входами с выходами (и) кодоуправляемых делителей напряжения (где и - количество узловых значений ординат функции, но которым производится интерполяция), введены п блоков памяти и п-й кодоуправляемый делитель напряжения, подключенньй выходом к дополнительному входу выходного сумматора, причем каждый кодоуправляемый делитель напряжения соединен сигнальным. входом с соответствующим выходом коммутатора, а управляющим входом - с выходом соответствующего блока памяти, подключенного адресным входом к второму выходу блока синхронизации.На чертеже изображена блок-схема устройства для восстановления непрерывных функций по дискретным отсчетам,Устройство содержит коммутатор 1, блок 2 синхронизации, и блоков 3 па.- мяти, и кодоуправляемых делителей 4 напряжения, генератор 5 временных интервалов и выходной сумматор б, на выходе которого может быть также включен дополнительный фильтр 7 нижних частот. В случае равных интервалов между соседними по оси абсцисс (времени) интерполируемыми точками в качестве генератора 5 может быть использован обычный генератор тактовых импульсов. Блок 2 синхронизации и коммутатор 1 могут быть выполнены аналогичными, примененным элементам в известном устройстве, а при соответствующем изменении структуры коммутатора 2 в качестве блока 2 синхронизации может быть использован двоичный счетчик, выходы старших и младших разрядов которого будут первым и вторым выходами блока синхронизации соответственно.а-- 5, +1; 12 2 ф ф6 5 6 ф д 1 Величина Ф изменяется на каждо интервалот 0 до в пределах т интервал терполяци азбивая э В качестве блока 3 памяти используются перепрограммируемые запоминающие устройства,Устройство для восстановления непрерывных функций работает следующим 5образом.С шин 8 ввода узловых значенийординат на сигнальные входы коммутатора 1 поступают входные значениясигналов, подлежащих интерполяции. 10На выходах коммутатора 1 в каждый мо"мент времени из совокупности входных сигналов выделяются и отсчетов,которые поступают на сигнальные входы соответствующих делителей 4, коэф фициенты передачи которых задаются.значениями выходных кодов блоков 3памяти. В каждом из блоков 3 памятизаписан набор коэффициентов, определяющих веса, с которыми в результи- Юрующий выходной сигнал устройствавходят отдельные дискретные отсчетыордина интерполируемой функции.Значения коэффициентов определенызаранее, исходя из выбранного вида Иинтерполяции, количества узловых значений ординат функции, по которымпроизводится интерполяция, и количества, промежуточных интерполируемыхточек между двумя соседними узловыми значениями ординат функции. Так,если на каждом текущем интервалеинтерполяции х 1, хисходнаяфункция интерполируется кубическим,полиномом, проходящим через узловыезначения ординат Г(х; ); Г(х )Е (х 1+) 1 Е(х 1+)значения весовыхкоэффициентов йнтерполирующего ряда (и 4)на требуемое количество частей, исходя из заданной точности восстановления, определяют значения искомыхкоэффициентов, подлежащих записи вблоки 3 памяти. Так, если выходнойсигнал устройства формируется на каждом интервале интерполяции для значений относительно величин Т 0; 0,25;0,5 и 0,75, то в блоки 3 памяти будут.занесены коэффициенты, представленные в таблице. 1 О 05468 -0,06249 390 0,8203 0,562 0,2734 0,8203,2734 0,5625 ,03906 -0,0624 3 0 В процессе работы от генератора 5 в блок 2 синхронизации поступает сигнал о начале очерепного интервала интерполяции. С первого выхода блока 2 поступает сигнал на управляющий вход коммутатора 1, под действием которого из входных сигналов устройства на соответствующие выходы коммутатора 1 поступает и сигналов, например Е(х ); Г(х;); Е(х;+) и Е(х;+ ), С.второго выхода блока 2 синхронизации на адресные входы блоков 3 памяти поступает код =О, При этом соответствующие значения коэффициентов считываются из блоков 3 памяти на входы управляемых делителей 4 и умножаются на значения соответствующих дискретных отсчетов восстанавливаемой функции. Полученные произведения поступают на сумматор 6 и далее через фильтр 7 нижних частот - на выход устройства. Для. специализированных устройств, осуществляющих восстановление функций с помощью неизменяемого интерполирующего ряда, значения указанных коэффициентов могут обеспечиваться, в частности, эа счет соответствующего выполнения управляемых делителей, а необходимость переключения коэффициентов - непосредственно выходным сигналом с второго выхода блока синхронизации.1125632 . 3Далее генератор 5 подает в блок 2, синхронизации сигналы, соответствующие следующим моментам времени Ввос-; становления промежуточных значений .функции иа интервале интерполяции 5 Х 1.3 х 1 Д. При зтом состояние комму,;Фатора 1 не изменяется, а происходит изменение значений весовых коэффициентов, считываемых с выходом блоков 3 памяти .на управляемые делители 4 :.нанряаения. Описанный процесс повто-. ,:ряется до заввршения обработки теку- .щего,нитераала интерполяции.,Затем генератор 5 подает в блок 2 :синхронизации сигнал о начале нового ютервала интерполяции. С первого выхода блока 2 на управляющий вход ".коммутатора 1 поступает сигнал, под действием которого на выходах коммутатора 1 происходит циклическая смена сигналов:,с первого выхода - на второй, с второго - на третий и т.д. На первый выход коммутатора 1 поступает новое значение сигнала Й(х)из совокупности дискретных отсчетов интерполируемой функции. Далее процесс интерполяции продолжается аналогично, описанному.Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет осуществлять восстановление функций без выполнения промежуточных операций весового суммирования и вычитания, что повьппает инструментальную точность интерполяции функцийефилиал ППП Патент Узгород, ул. Про тная, 4