Дифференцирующе-сглаживающее устройство

ОП ИСАНИЕ Союз Советских Социалистических Республик(23) Грноритет осударственный комитетСовета Министров СССРпо делам изобретений,и открытий Онубликов етень %3)ковани 72) Авторы изобретения Воробьев,отапов и Смирнов Г 0 московское ордена Ленина и ордена Трудового цаснот о Лам высшее техническое училище им, Н, Э, Бауман внтель 4) ДИффЕРЕНШИРУ 10 ШЕ-СГЛА)Е ВА 0 ЩЕ 1: УСТРОЙСТВО аиболее тся к области цифротехники и автоматиИзобретение относи вой вычислительной ческого управления.Известно дифферешп щее устройство, предназ пения сглаженного значе ной при линейной траект ной й -мерной выборки руюше-сглаживаюаченное для вычис ния первой производрии и фиксированвходного несглаженпиен ного, сигнала для слв виде суммы полетивной случайной и чая его представлой составляющейехи 1 11,н О себя выбо- разрядныхкоэффициеноперационумножеци тва приводит кременным затратным выполнением ножеиия. 25 Известное устройство включаблок оперативной памяти на рных чисел для хранения входнойблок постоянной памяти на Я тттчисел для хранения весовыхтов данного метода сглаживаниный блок для выполнения операния и суммирования.Использование известного дише-сглаживающего устройсбольшим аппаратурным и втам, обусловленным К -краопераций суммирования и ум Н близким по сущности техническим рещением данной задачи является д ифференцируюше-сглаживающее устроиство, содержащее блок памяти, блок управления и блок вычисления козффици нтов, причем вход устройства подключен к первому вхо блока памяти, выход которого подключен к первому входу блока вычисления коэффи тов 2Недостатком известного устройства является большой объем оборудования и низкое быстродействие, являющееся следствием того, что его синтез проведен по критерию минимума среднеквадратической флуктуационной ошибки при нулевой динамической ощибки. В нем реализуется уравнение спектральной свертки, ядро которой получено в результате решения уравнения минимума дисперсии флуктуационной ошибки в спектра) ной области функционального пространства Радемахера. На выходе такого фильтра получаются сглаженные значения первой производной входного сигнала с минимальной н личиной среднеквадратической фпуктуационной ошибки (СКО)а ЕЕа.Е 1 ЕЕР 111 по С - ИМ В ЕВ.;ЕЕЕЕНОК СЧ Гчике 10 будет сформирован адрес следу: -щей точки выборки,В/4 -Ом цикле сигнал с блока 7 пройлетчерез все ( -2) разряды генератора функций и поступит с выхода (Г -2)-ого разряда на вход ( Ц -1)-Ого разряда и параллельно на второй вход реверсивного счетчика 10,причем в (-1)-ый разряд булет записанкод елиницы и выход блока 7 будет подключен через открытый элемент И 4 к шиневычигания сукМатора 3 а реверсивный счетчик 10 будет одновременно обнулен и установлен в режим вычитания. 11 осле этогозадержанный на элементе задержки 9 импульс поступит на первый вхоЛ реверсивногосчетчика 10 и выполнит операцию вычитания, На реверсивном счетчике установитсядвоичный код числа ( -1 т,е. адрес конической точки выборки,20На последующих циклах в сумматоре 3будет выполняться операция вычитания, а нареверсивном счетчике 10 формироваться адреса последних К/4 точек в обратной последовательности. 25По истечении Ц/2 циклов на сумматоре3 все Я/4 первые точки входной выборкибудут просуммированы с прямыми знаками,а все (/4 конечные точки с обратными(вычтены) и на нем сформируется двоичный З 0код числас точностью до масштабного коэффициента совпадающего с величиной первойа,производной входного сигнала, Старший -ыйразряд генератора функций установится вединичное положение и заблокирует с помощью элемента И 8 выход блока 7, Крометого, с единичного выхода-ого разрядагенератора функций 6 в блок 7 поступитсигнал завершения процесса расчета производной. 40Для вычисления первой производной напоследующих моментах дискретного временинеобходимо выполнить сдвиг информации вблоке 1 на одну ячейку, в освободившуюсязаписать новую текущую координату, подать 45сигнал обнуления сумматора 3, генераторафункций 6 и реверсивного счетчика 10 иустановить последний в режим суммирования.Использование предлагаемого устройства 50позволяет вычислить производную за время" г 2), (з)что приводит к сокрашению временных затрат в К раз, см. (2) и (3): Я(- - =г 11 = РОНУпрощение устройства постигается засчет исклюения сумматора, слвигового ре 60гистра и коммутатора, содержащего 1 двухЕЕХОЕОБЕ:ЕХ ЭЕЕРКРЕЕТОЕЕОЛИН П -РХ 01 ОЕ ЭЛЕМЕНТИ ОЛИН елМЕНТ ;, ЕЕ,ак - . ной их Одним еен)сивным ц -еезряпНем счетчиком, Олнил элементом И и Олникл - ментом задержки.Увеличение дисперсии флуктуационньЕх ошибок в данном дифференцируюИе-сглаживающем устройствеи в предельном случае (при- оо ) составляет не более 10% ( Ог =1,089 Й).формула изобретения1. Дифференцирующе-сглаживающее устройство, содержащее блок, памяти, блокуправления и блок вычисления коэффие 1 иентов, причем вход устройства подкл 1 очен кпервому входу блока памяти, выход которого подключен к первому входу блока вычисления коэффициентов, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью упро 1 ценияустройства и повышения его быстродействия, оно содержит реверсивный счетчик,элемент И и элемент задержки, причем первый выход блока управления подключен кпервому входу элемента И, выход которогоподключен соответственно к второму входублока вычисления коэффициентов и черезэлемент задержки к первому входу реверсивного счетчика, выход которого подключен к второму входу блока памяти, третийвход которого подключен к второму выходублока управления, первыйвторой и третийвыходы блока вычисления коэффициентов пол; ключены соответственно к выходу устройства, входу блока управления и второму входуэлемента И, четвертый выход блока вычисления коэффициентов подключен к второмувходу реверсивного счетчика,2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, блок вычисления коэффициентов содержит сумматор два элемента И и генератор функций, причем первый вход блока вычисления: коэффициентов полключен к первому входу сумматора, выхол которого подключен к первому выходу блока вычисления коэффициентов, второй вход которого полключен к входу генератора функций и к первым входам элементов И, выходы которых подключены соответственно к второму и третьему входам сумматора, а вторые входы элементов И подключены соответственно к первому и второму выходам ген ратора функций, третий, четвертый и пятый577531. ИаСоставитель Т. АрешевХлудова Техред ц, Климка Корректор Мт з ктор Н Демчик Заказ 4186/36 Ц 1 1 ИИПИ Госуд Тираж 818 Подписное ственного комитета Совета Мин о делам изооретеций и открытий осква, Ж, Раушская наб., д,ров СС 13035,Филиал ПП Ра то г, Ужгород, ул. Проектная, 4 выходы которого подклкчены соответственно к второму, третьему и четвертому выходам блока вычисления коэффициентов,3. Устройство поп, 2, о тл и чаю щ е е с я тем, что генератор функций содержит ц последовательно соединенных триггеров, причем прямой и инверсный выходы ( И-го триггера нодключсцы соответственно к первому и второму выходадл генератора, прямой ц инверсный ьчходы ц -го триггера подкп 1 очены соответственно к третьему и четвертому выходам Гецерато 1, Вход ( л - 1 ) - го триггераподключен к пятому выходу генератора,Псточцикц информации принятые во внимание прц экспертизе1. Кузьмин С, З.,Основы теории цифровой обработки радцг)локац 1 лоццойл ицформациц, Сов, радиоМ 1974, с, 219,рис. 6.6.2. Описание к заявке на изобрете ние% 200720718-24, 20.03.74 )М, кп. С 06 Р 15/32, по которой принятоположительное решение,