Кусочно-квадратичный аппроксиматор

(54) КУСТОР (57) Иэо тельной болин еск и являет ройства носится к вычисли частности к пароппроксиматорам, енствованием уст- Р 638978, Цель ение точности вос етение о ехнике, в и сплайн-а я усоверш о авт.св, ния - повыш брете ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ Гннт ССОР б) Авторское свидетельство СССР638978, кл . С 06 С 7/26, 1976. 0-КВАПРАТИЧНЬЯ АППРОКСИИА становления непрерывного сигнала поего выборке. Кусочно-квадратичныйаппроксиматор содержит блок 1 задержки, цифроаналоговый преобразователь 2, блок 3 вычитания, блок 4. фиксации, интеграторы 5 и 7, сумматор6. Принцип действия устройства оснаван по последовательной параболической сплайн-аппроксимации исходногосигнала по его выборке, Введение соответствующего сдвига между моментами времени считывания исходногосигнала и Фиксации разностного сигнала .эа счет использования блока задержки позволяет повысить устойчивость и уменьшить величину выбросовпри восстановлении сигнала, имеющегорезкие переходы н скачки, т.е;обеспечивает повышение точности восстановления. 2 ил,1621055 Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено длявосстановления непрерывного исходного сигнала по его дискретной выборке.Цель изобретения - повышение точности восстановления непрерывногосигнала по его выборке.На фиг. 1 изображена блок-схемааппроксиматора; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Аппроксиматор содержит блок 1 задержки, цифроаналоговый преобразователь 2 у блок 3 вычитания (Вьптолняющий также функцию деления разностного напряжения на заданный коэффици-ент передачи), блок 4 фиксации (аналоговое запоминающее устройство),первый интегратор 5,.сумматор 6 ивторой интегратор 7, причем последовательно"соединенные интеграторы 5 и7 образуют функциональный преобразователь с параболической характеристикой.Принцип действия аппроксиматораоснован на последовательной параболической сплайн-аппроксимации исходного сигнала па его выборке. Приэтом в процессе последователького ин.тегрирования входного .сигнала (воздействия) входной сигнал Ь и сдвига 30нт относительно моментов отсчета Х,на величинуЬХ = (М - 1)Х, . (1)где М - коэффициент 6 (1,оо) оптимальное значение которого,соответствующее максимальной скорости. сходимости,ГЬд,п Ь 1,в = 2 ЬЬ = ь ю-" аппрокс следующейующего темой ицие в за к тыний:(мх )ь + 2 ХЬ +Ь арактеристичес меет вид 3)ачен 50й 1- 1) Напряжение с аналогнающего устройства 4 эапоми 4 где Ь - эн ие входного сигналавна п-м шаге аппроксимации;Ьи - значение аппроксимирующейфункции после первого ин, тегрирования в точке.о,вфункции после второго интегрирования в точке Х == х- (и - 1)х,1 - значение исходного сигналавн точке дискретизации.При восстановлении исходного сигнала коэфц)ициелтыЬд, Ь, в, Ьо аппроксимирующего полинома на п-мшаге аппроксимации определяются следующими соотношениямиф а +(1+2 М 2 Ма) (3 + (1 М) Данному характеристическому .урению минимальные значения корне Аппроксиматор работает. следующим образом,На вход цифроаналогового преобразователя 2 поступает код, который по синхроимпульсу после блока 1 задержки с временем задержки, определяемым соотношением (1), преобразуется в напряжение (фиг.2 а), которое поступает на первый вход блока 3 вычитания, на второй вход которого с выхода сумматора б поступает напряжение обратной связи У . Разностный сигнал с выхода блока 3, имеющего коэффициент передачи К = 1 МХ )ф по по синхроимпульсу (фиг,2 б), фик 1 ируется аналоговым запоминающим устройством 3,(фиг,2 в), т.е. становится привязанным относительно входйого сигнала с преобразователя 2 к моменту времени20 Кусочно-квадратичный аппроксиматор по авт.св. Р 638978, о.г л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности восстановления непрерывного сигнала по его выборке, 25 в него дополнительно введен блокзадержки, подключенный выходом к входу разрешения считывания цифроаналогового преобразователя, а входом - к входу разрешения считывания З 0 блока фиксации и входу Синхроимпульсов аппроксиматора. 516210подается на вход первого интегратора5, на выходе которого снимается напряжение (фиг,2 г)Ь 2 Ь,Х + Ь 5Фгде Ь - текущее значение аппроксиймирующей функции на выходеинтегратора 5,Х - переменная интегрирования(время);Ь - начальное значение аппроксимирующейфункции на выходеинтегратора 5.Далее это напряжение подается навход второго интегратора 7На выходе интегратора 7 (фиг,2 д) имеетсянапряжение, изменяющееся по зависимостиЬ, -ЬХ +ЬХ+Ьгде Ь - начальное значение аппрокО,симирующей функции на выходе интегратора 7.Напряжение обратной связи Уоформируется из напряжений, снимаемыхс. выхода интеграторов 5 и 7 суммато.ром 6, согласно соотношениюф Ф0, 2 дгде К = ИХ,Таким образом, значение входного сигнала (воздействия) при его последовательном двойном интегрировании определяется по зависимости (2), причем за счет выбора оптимального значения коэффициента И в соответствии с выражением (6) при восстановлении исходного сигнала, имеющего резкие переходы и скачки, обеспечивается повышение устойчивости восстановпения и уменьшение величины выбросов восстановленного сигнала, т.е, обеспечивается повышение точности восстановления непрерывногосигнала по его выборке. формула изобретения1621 О 55 Фиг 3 Составитель С.,КазиновТеехред Л.Олийнык Редактор Л,Пчолинская евкун4 К ираж Подписное.о изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР35, Раушская наб д. 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент Заказ 4249ВНИИПИ Государственно1.1 303 омитетМосква,город, ул. Гагарина, 101