Цифровой линейный интерполятор

(51) 353 6 КВ 1 АНИЕ ИЗОБРЕТЕН СВИДЕ Т ВТОР еев,м процессов процессов, с.51,.18 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГ О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ленинградский институного приборостроения(56) Предсказание случайньКиев: Наукова думка, 1971,рис.24.Предсказание случайныхКиев: Наукова думка, 1971,(54) ЦИФРОВОЙ ЛИНЕЙНЫЙ ИНТЕРПОЛЯТОР (57) Изобретение относится к средствам обработки информации, может быть использовано при оперативной обработке сигналов (информации), радиосвязи, телеметрии. Целью изобретения является обеспечение линейного интерполирования нестационарных случайных процессов неслучайных функций, заданных в узлах при априорно неизвестном наклоне интерполирующей прямой. Сущность изобретения состоит в построении на интервале интерполяции интерполирующей прямой и в вычислении приращения интерполируемого процесса на заданном интервале дискретизации. Интерполятор содержит пересчетный блок, блок сравнения кодов, счетчик, блок памяти первый и второй элеменс ты ИЛИ, первый и второй элементы задержки, первый и второй регистры хра-кения, блок вычитания, блок деления, 3 ФФ блок умножения, блок суммирования. С 3 ил.1 12Изобретение относится к средствамоперативной, обработки информациии может быть использовано как длялинейного интерполирования реализаций случайных процессов, заданныхв узлах, так и для интерполированияизвестных функций, заданных в узлах.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей цифрового линейного интерполятора путемобеспечения интерполяции Функцийкак при линейно изменяющемся аргументе, так и при произвольно задаваемых значениях аргумента,На фиг.1 представлена блок-схемапредлагаемого устройства, на Фиг.2и 3 - графическое пояснение принципалинейной интерполяции.Интерполятор содержит (фиг.1)пересчетный блок 1, блок 2 сравнения,первый элемент ИЛИ 3, счетчик 4,блок 5 памяти, первый элемент 6 задержки, второй элемент ИЛИ 7, второйрегистр 8 хранения, первый регистр 9хранения, блок 10 вычитания, блок 11деления, блок 12 умножения, блок13 суммирования и второй элемент 14задержки.На фиг.2 приняты следунщие обозначения: х - узел интерполяции.номер учла интерполяции, ьх - шагмежду узлами интерполяции, х - текущий номер дискрета между узлами интерполяции, Б - число дискрет от узла интерполяции до х, у(х.) - значение Функции в узле интерполяции,у (х) - значение функции в точке,итсоответствующей х, полученное в результате интерполирования.Цифровой линейный интерполяторможет работать в двух режимах.В режиме работы прн линейно изменяющемся аргументе на вход интерполятора подается последовательностьтактовых импульсов. Интервалы между. этими импульсами соответствуют интервалам между дискретами, расположенными между узлами интерполяции(Фиг.2). На вход задания шага интерполятора. подается двоичный код, соответствующий величине шага междуузлами интерполяции. Б данном режимевходы номера дискрета аргумента, номера интервала интерполяции и интерполятора не используются. Код шагамежду узлами интерполяции с входаподается на блок 2 сравнения и наблок 11 деления. Последовательностьтактовых импульсов с входа интерпо 54507 Хлятора поступает на суммирующий входпересчетного блока 1. Получающаясясумма появляется на выходе пересчетного блока 1. Эта сумма являетсячислом дискрет, отсчитываемых от 51левого узла интерполяции до х(Фиг.2). Она подается на блок 12умножения и на блок 2 сравнения,Как только сумма в блоке 2 сравнениясравняется с величиной шага междуузлами интерполяции, на выходе блока 2 сравнения появляется импульс.Этот импульс поступает на обнуляющий вход пересчетного блока 1 и навход первого элемента ИЛИ 3. Импульс, поступив на обнуляющий входпересчетного блока 1, обнуляет последний, после чего процесс суммирования начинается снова и продолжается до появления очередного обнуляющего импульса, Импульс с выхода блока 2 сравнения проходит через первыйэлемент И 3 и с некоторой задержкойпоступает на суммирующий вход счетчика 4. До поступления этого импульса на выходе счетчика 4 формировалсядвоичный код, соответствующий узлуинтерполяции х . (Фиг.2). По коду,соответствующему узлу хна выходеблока 5 памяти формируется значениефункции у(х ), записанное в блоке 5памяти предварительно, Значение функции у(х ) с выхода блока 5 памятизаписывается во второй регистр 3хранения. Импульс, поступая на суммирующий вход счетчика 4, вызываетпоявление на выходе счетчика 4 отсчета, соответствующего узлу интерполяции х, (Фиг,2), Код узла хпоступая на адресный вход блока 5 40памяти, вызывает появление на его выходе значения Функции у(х. ). В то+же время импульс, пройдя через первый элемент б задержки и через второй элемент ИЛИ 7,поступает на входы записи первого и второго регистров 9 и 8 хранения с задержкой, достаточной для того, чтобы на выходеблока 5 памяти . сформировалось значение Функции у(х. ). По импульсус выхода второго элемента ИЛИ 7 производится запись в первый и второйрегистры 9 и 8 хранения, в результате чего значение функции у(х.) записывается из второго регистра 8 хранения в первый регистр 9 хранения, а значения функции у(х. ) - из блока+5 памяти во второй регистр 8 хранения.54507 3 12Интерполятор работает по следующему алгоритму: (1) Значение функции у(х. ) поступаетс второго регистра 8 хранения наблок 10 вычитания. Значение функцииу(х,) с первого регистра 9 храненияпоступает на блок 13 суммированияи на блок 10 вычитания. С выходаблока 10 вычитания получившаясяразность поступает на блок 11 деления, где делится на ьх. С выходаблока 11 деления частное поступаетв блок 12 умножения, в котором оноперемножается с текущим значениемП, и проходит на блок 13 суммирования, С выхода последнего полученнаясумма поступает на выход интерполятора. Эта сумма соответствует вдвоичном коде значению у (х). Приэтом значение Б определяется суммой,записанной в пересчетном блоке 1,При обнулении пересчетного блока 1обнуляющим импульсом процесс повторяется,В режиме работы при внешней установке значений аргумента на входзадания шага интерполятора подаетсякод, соответствующий величине шагамежду узлами интерполяции. На входномера дискрета аргумента интерполятора подается код номера дискрета х,лежащего в пределах от х; до х.Требуемые значения у(х) формируются для этого дискрета. На входномера интервала интерполяции интерполятора подается код номера узлаинтерполяции х . На вход запуска1интерполятора в данном режиме по-дается импульс, запускающий интерполятор. Вход тактовых импульсов интерполятора не используется.Перед началом работы на пересчет-.ный блок 1 подается код номера дискрета х с входа номера дискрета аргумента интерполятора, Код, соответствующий величине шага .между узлами интерполяции, подается с входазадания шага на блок 11 деления.С входа номера интервала интерполяцииинтерполятора на счетчик 4 подается номер узла интерполяции х.Интерполятор начинает работать приподаче запускающего импульса на входзапуска, Этот импульс, поступая напересчетный блок 1, вызывает записьв него кода, соответствующего номеру 5055 Ч(Х )-(Х,)У (х)=у(х )+инт6 Х 5 10 т 5 20 25 30 35 40 45 дискрета х, .и передачу его на блок 12 умножения, Запускающий импульс, поступив на счетчик 4, вызывает запись в него номера узла х . Код узла х , поступая на вход блока 5 памяти вызывает появление на его выходе значения функции у(х ), предварительно записанного в блок 5 памяти. Запускающий импульс, пройдя через второй элемент 14 задержки поступает на.первый и второй элементы ИЛИ 3 и 7. Импульс с выхода второго элемента ИЛИ 7 с задержкой (относительно входного импульса), достаточной для появления на выходе блока 5 памяти значения Функции у(х;), поступает на входы записи первого и второго регистров 9 и 8 хранения и вызывает запись значения Функции у(х,)1 во второй регистр 8 хранения. Одновременно с этим запускающий импульс, пройдя первый элемент ИЛИ 3, поступает на суммирующий вход счетчика 4, Этот импульс, суммируясь с номером узла интерполяции х , вызывает появление на выходе счетчика 4 числа, соответствующего узлу х; , Это число, поступая в блок 5 памяти, вызывает появление на его выходе значения функции у(х,). Одновременно с этим импульс с выхода первого элемента ИЛИ 3, пройдя первый элемент 6 задержки и второй элемент ИЛИ 7, попадает (с задержкой) на входы записи первого и второго регистров 9 и 8 хранения. В результате этого значение функции у(х ), находящееся во1втором регистре 8 хранения, сдвигается в первый регистр 9 хранения, во второй регистр 8 хранения записывается значение функции у(х, ), С выходов второго и первого регистров 8 и 9 хранения значения функции у(х,) и у(х. ) поступают на блок 10 вычи 1+тания. Дальнейшая обработка значений функции происходит по алгоритму, со - ответствующему выражению (1). Формула изобретения Цифровой линейный интерполятор, содержащий пересчетный блок и последовательно соединенные первый регистр хранения и блок суммирования, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения интерполяции функций как при линейно изменяющемся аргументе, так и при произ1254 5вольно заданном аргументе, в него введены блок сравнения, первый и второй элементы ИЛИ, счетчик, блок памяти, первый и второй элементы задержки, второй регистр хранения, блок вычитания, блок деления и блок умножения, причем вход тактовых импульсов интерполятора соединен с суммирующим входом переСчетного блока, вход номера дискрета аргумента интер полятора соединен с входом установки начального значения пересчетного блока, выход пересчетного блока соединен с первым входом блока сравнения и первым входом блока умножения, второй вход блока сравнения и первый вход блока деления соединены с входом задания шага интерполятора, выход блока сравнения соединен с обну" ляющим входом пересчетного блока и с первым входом первого элемента ИЛИ, выход, которого соединен с входом первого элемента задержки и с суммирующим входом счетчика, выход которого соединен с адресным входом блока па мяти, выход которого соединен с информационным входом второго регистра хранения, вход коДа номера интервалаВуос 7,Р 507 бинтерполяции интерполятора соединен с входсм установки начального значения счетчика, вход запуска интерполятора соединен с входом записи начального значения пересчетного блока с входом записи начального значения счетчика и входом второго элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, выход второго элемента ИЛИ соединен с входами разрсшения записи первого и второго регистров хранения, вцход второго регистра хранения соединен с первым входом блока вычитания и с информационным входом первого регистра хранения, выход которого соединен с первым входом блока суммирования и вторым входом блока вычитания, выход которого подключен к второму входу блока деления, выход которого соединен с вторым входом блока умножения, выход блока умножения соединен с,вторым входом блока суммирования, выход которого является выходом интерполятора.1254507 9 ф тавитель ред И.Поп як овцевич Корректор, М емчик едак Огар "Хе Т ж 671 изо кв Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужго д, ул. Проектна Заказ 4723/54 ВНИИПИ Гос по дела 113035, Моенного коми етений и от -35, Раушск Подписиета СССРрытийя наб., д, 4/5