Устройство для дискретного экспоненциального сглаживания

 

Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения - повышение точности фильтрации. Устройство содержит вычитатель 1, триггер 3, группу 4 элементов ИЛИ, две группы 5, 6 элементов И, регистр 7, блок 8 синхронизации. Новым в устройстве является введение регистра с соответствующими связями, обеспечивающими автоматический учет знака разности X<SB POS="POST">I</SB> - Y<SB POS="POST">I-1</SB> при формировании младшего разряда текущего значения выходного сигнала. Использование устройства особенно эффективно для фильтрации параметров, имеющих значительные переходные процессы и требующих высокой точности в установившихся режимах. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 06 F 15/353

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4637413/24 (22) 13.01.89 (46) 30.08.91. Бюл. (Ф 32 (72) В.Б. Кублановский и Я.В,.Маховер (53) 681.32(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 463115, кл. 6 06 F 15/353, 1973.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 638969, кл. G 06 F 15/353, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСКРЕТНОГО

ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНОГО СГЛАЖИВАНИЯ (57) Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения — повыше„„. Ж„„1674155 А1 ние точности фильтрации. Устройство содержит вычитатель 1, триггер 3, группу 4 элементов ИЛИ, две группы 5, 6 элементов

И, регистр 7, блок синхронизации 8. Новым в устройстве является введение регистра с соответствующими связями, обеспечивающими автоматический учет знака разности

Х вЂ” УР1 при формировании младшего разряда текущего значения выходного сигнала.

Использование устройства особенно эффективно для фильтрации параметров, имеющих значительные переходные процессы и требующих высокой точности в установившихся режимах, 1 ил.

1674155

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении информационно-измерительных систем автоматизированного контроля и управления, Цель изобретения — повышение точности функционирования устройства.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит вычитатель 1, триггер 2, первый регистр 3, группу элементов ИЛИ 4, две группы элементов И5, 6, второй регистр 7, блок 8 синхронизации.

Устройство реализует алгоритм фильтрации

У = Уi-1 — а (Уьл) — X, где У вЂ” текущее значение выходного сигнала;

Х вЂ” текущее значение входного сигнала;

Уь1 — значение выходного сигнала, вычисленное в предыдущем цикле; а — коэффициент сглаживания, обычно

a=, где m — целое числа (для двоичной

2 системы счисления), Устройство для дискретного экспоненциального сглаживания работает следующим образом, В результате выполнения очередной фильтрации в регистр 7 запишется значение выходного сигнала, которое попадает на вход вычитателя 1 (значение Ул-1), Новое текущее значение входного сигнала Х поступает на входы элементов И 6 второй группы и по сигналу на первом вы ходе блока 8 (первый такт блока 8) через

,элементы ИЛИ 4 проходит на другой вход вычитателя 1, где происходит вычитание из величины (У -1), поступающей на один вход вычитателя 1, величины (XI), поступающей на другой вход. Знак разноспи по сигналу с третьего выхода блока 8 (второй такт) запоминается на триггере 2, а величина разности с выхода вычитателя l поступает на вход регистра 3 и по сигналу.с четвертого выхоца блока 8 (третий такт) запись вается на регистр. В следующем такте сигналу с второго выхода блока 8, поступа ощему на элементы И 5, открывается праха>кдение величины (У -1 — Xi) с выхода регистра 3, причем вместо младшего разряда этой величины используется значение триггера 2.

Сдвиг информации осуществлен путем выполнения соответствующих поразрядных соединений со смешением в сторону младших разрядов между выходами регистра 3 и вторыми входалли элементов И 5. Таким образом, если значение входного сигнала Х; уменьшается, то разность (У -1 -- Xi) положительная и в результате фильт., ации происходит уменьшение выходной галичины У! на

5 величину К (Уьy — Х ), но не меньше, чем на

"1", так как значение триггера 2 равно 1.

Если значение входного сигнала Xi увеличивается, то разность становится отрицательной, величина (Yl I — XI) записывается в

10 дополнительном коде и происходит как бы увеличение значения выходной величины Yi на величину (К(Уь -Xi) ), но не меньше, чем на "1", так как значение триггера 2 равно "0" по выражению К(У -1 — Х ) в дополнительном E5 коде.

Величина У с выхода вычитателя 1 через регистр 3 запишется в регистр 7 по соответствующему сигналу с выхода блока 8 (пятый такт), Значение погрешности на вы20 ходе устройства не превышает "1" младшего разряда. независимо от величины Yi.

Формула изобретения

Устройство для дискретного экспоненциального сглаживания, содержащее две

25 группы элементов И, блок синхронизации, группу элементов ИЛИ, вычитатель, первый регистр и триггер, установочный вход которого соединен со знаковым выходом вычитателя, выходы элементов И первой и

30 второй групп подключены соответственно к первым и вторым входам элементов ИЛИ группы, первый и второй выходы блока синхронизации подключены к первым входам элементов И первой и второй групп соответ35 ственно, отл ич а ю ще ес я тем, что, с целью повышения точности, оно содержит второй регистр, причем вход сигнала устройства подключен к вторым входам элементов .И второй группы, тактовый вход

40 устройства подключен к синхровходу блока синхронизации, третий, четвертый и пятый выходы которого: подключены соответственно к синхровходам триггера и первого и второго регистров, выход последнего под45 ключен к выходу устройства и к входууменьшаемого вычитателя, к входу вычитаемого которого подключены выходы элементов

ИЛИ группы, выход вычитателя подключен к информационному входу первого регист50 ра, выход которого соединен с информационным входом второго регистра, выходы (n-m-1) старших разрядов первого регистра и выход триггера в качестве младшего разряда подключены к вторым входам эле55 ментов И первой группы соответственно (п — разрядность первого регистра, m — показатель степени в коэффициенте сглаживания).