Функциональный преобразователь

О П И С А Н И Е879603ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубпин(22)Заявлено 100330 (21) 2892258/18-24 (5 М. Кл,С 06 С 7/19 с присоединением заявки Рй(23)Приоритет Гасударственный кемнтет СССР ао делан нзабретеннй н етерытнйОпубликовано 07,1181 61 оллетеиь41 Дата опубликования описания 07.11;81+вИнститут технической кибернетики АН Белорусской ССР(54) фУНКЦИОНАЛЬНЪП 1 ПРЕОБРЬ.ЗОВАТЕЛЕэ Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть применено для функционального преобразования и интерполяции аналоговых сигналов.Известен функциональный преобразователь 1, содержащий генераторы функций Уолша, ключи, интеграторы и выходной блок взвешенного суммирования.Недостатками данного функционального преобразователя являвтся пониженная точность из-за использования разложения в ряду кусочно-постоянных фукнций Уолша, а также ограниченная область применения.Наиболее близким к изобретению является функциональный преобразователь 2, содержащий группу аналоговых блоков взвешенного суммирования, каждый из которых подключен входами к выходам интеграторов группы из и интеграторов (где и + 1 - количество членов ряда аппроксимирующих функций) и две группы ключей, каждый 1-й(1 с 1 ( и) ключ первой группы соединенсигнальным входом с шиной ввода выборочных значений входного сигнала,а выходом - с входом 1-го интегратора группы интеграторов, а управляющим входом - с выходом первого генератора фукнций Уолша. Каждый 1-йключ второй группы ключей подключенсигнальным входом к выходу 1-го аиа Ологового блока взвешенного суммирования, управляющим входом - к выходувторого генератора функций Уолша, авыходом - к соответствующему входуинтегро-суммирующего усилителя, 15соединенного выходом с входом выходного сумматора, подключенного вторымвходом к шине ввода постоянной составляющей входного сигнала.20Недостатком устройства являетсяограниченная область применения из-заневозможности одновременного формирования ряда значений ординат воспроизводимой функции.879603 бвания равно четырем (при .М = 4),Если например, К = 1, М = 4, тов качестве матрицы 2 (в формуле (9берется матрица 25 2 =ЯР 0 О О 1 0 2 0-1 2 0-2 1 2-2 2-1 Таким образом, для получения аппроксимируемого значения Функций в любой момент С необходимо вычислить коэффициенты разложения С по интегральным Функциям Уолша заданной 1(С) и умножить полученную вектор - строку 1 коэффициентов разложения интегральных Функций Уолша на матрицу интег- ральных Функций Уолша Р,Г = Р Р Х, . (6) 1 1 1 11 1 -1 -1- 11-1 1 -1 2 ЧР 1т. е. 20 где 2 при й = 4 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 Р = а О 0 0 1 1 О О -1 1 0 0-1 1 0 0-1 где Ц, = ИР = т Г=2 ЯХ, где К - количество точек, воспроизводимых межцу двумя соседними выборочными значениями второго сигнала.При К = О, М = М и справедлило соотношение (1). В этом случае количество блоков 6 взвешенного суммиро 5,При= 2 обратная матрица Р" безпостоянной составляющей имеет вид юд где Х - вектор - столбец заданноидискретной последовательности Фукнции 1(Ф),в то же время Подставляя выражения (7) и (8) в (б)с учетом транспонирования (7) получим Таким образом, для получения аппроксимированного значения фукнции в любой момент времени й необходимо вычислить коэффициенты разложения по преобразованию Я и умножить получент ные коэффициенты на матрицу 2.Количество Модновременно формируемых ординат. число отсчетов воспроизводимой функции на выходе преобразователя выражается формулойЙ = 2 + 1,5+К где Р - верхняя половина матрицы интегральных Функций Уолша раэмерностью 88 15 1/8 2/8 3/8 4/8 5/8 6/8 7/8 8/8 Х 1/8 2/8 3/8 4/8 5/8 2/8 1/8 0 1/8 2/8 1/8 0 -1/8 -2/8 -1/8 0 1/8 2/8 1/8 0 1/8 2/8 1/8 00 0 1/2 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1/2 1 1 1 О О О О О О 1/2 В этом случае количество блоков 6 25 взвешенного суммирования будет равновосьми, а номиналы весовых резисторов в каждом из блоков 6 выбираются согласно значениям элементов в каждом столбце матрицы 2 (в предыдущем случае номиналы выбирались согласно матрице 2), причем нулевым элементом матрицы соответствуют нулевые веса суммирования, т.е. исключаются соответствующие весовые резисторы из блоков взвешенного суммирования.35Функциональный преобразователь работает следующим образом.На шину ввода выборочных значенийпоступает входной сигнал 1(1), кото рый в зависимости от вида матрицы 0поступает непосредственно на сигнальные входы ключей 1 или через инвертор 3 на сигнальные входы ключей 2.Ключи 1 и 2 коммутируются.соответст вующим образом регистром 4 сдвига.По приходу на вход регистра 4 И тактовых импульсов на выходах интеграторов 5 формируются коэффициентыпреобразования по О, которые суммируются в соответствии с весами, определяемыми значениями столбцов матрицы 2 (или 2 ) на блоках 6 взвешенного суммирования. В результате на выходах блоков 6 будут суммированы напряжения, пропорциональные требуемым 55значениям ординат аппроксимируемойфункции.Таким образом, предложенный преобразователь позволяет получать одно"7 87 временно ряд значений ординат функции, что позволяет расширить область его применения, Кроме того при малых значениях М конструкция преобразователя упрощается, так как он не содержит генераторов функций Уолша и. не требует при реализации использования биполярных ключей.Формула изобретенияФункциональный преобразователь, содержащий группу аналоговых блоков взвешенного суммирования, каждый из которых подключен входами к выходам интеграторов группы из и интеграторов, (где и+1 " количество членов ряда аппроксимирующих функций), и две группы ключей причем каждый 1-й (1 сс и) ключ первой группы соединен сигнальным входом с шиной ввода выборочных значений входного сигнала, а выходом - с входом "го интеграто" ра группы интеграторов, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения функциональ 9603 8ного преобразователя за счет одно"временного. формирования ряда значений ординат воспроизводимой функции,в него введены ннвертор и регистрсдвига, подключенный входом к шиневвода тактовых импульсов, а входомкаждого 1-го (1п) разряда - куправляющему входу 1-го ключа первойгруппы и к управляющему входу 1-гоключа второй группы,. выход которогосоединен с входом (+1) -го интегратора группы интеграторов, причем сигнальные входы ключей входной группыподключены через инвертор к шине ввода выборочных значений входного сигнала, а выходы аналоговых. блоковвзвешенного суммирования являютсявыходами функционального преобразователя20 Источники информации,принятые во внимание при экспертизеЗарубежная радиоэлектроника.1972, В 5, с, 21-23.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2842017)18-24,кл, С 06 С 7/26, 1979 (прототип) .879603 Составитель С.Казинов.Редактор Л.Утехина Техред Л,Пекарь Корректор М.Пожо 8ого комитета Сний и открытийская наб., д. 22/20 Тираж 7 ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 3035, Москва, Ж, РаушЗаказ ПодпнсноР ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ф