Цифровое сглаживающее устройство

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявле)но 05.V111.1970 (№ 1471892/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 17.IV.1973. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 29Х1.1973

М. Кл. G 06f 15/ 32

Комитет по пепам изобретений н открытнй прн Совете Миннстров

СССР

УДК 681.3:519.2 (088,8) !

Э, А. Саакян, Г, Я. Бахчиев и П. И. Погребецки)

Авторы изобретения

Заявитель Тбилисский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института метрологии им. Д. И. Менделеева

ЦИФРОВОЕ СГЛАЖИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

1 Ч (Х) — аl )) — ат

П °:К! 1+

Кк

К) (1)) Кз(1) )

" Р)=

1 + К)(Р) К2(1>) (3) 30

Изобретение относится к области вычислительной и измерительной техники и может быть использовано для сглаживания и центрирования случайных процессов.

Известные цифровые сглаживающие устройства, содержащие блок сглаживания, состоящий из накапливающего сумматора, соединенного с регистром, обладают невысокой точностью сглаживания.

Целью изобретения является повышение точности сглаживания и расширения функциональных возможностей устройства, Для достижения поставленной цели оно содер>кит дополнительный )накапливающий сумматор, входы и младших разрядов которого соединены,с выходами инверсного кода регистра и с соответствующими и входами устройства, а т старших и знаковый разряды— со знаковым входом устройства и с выходом инверсного кода =-накового разряда регистра.

Выходы прямого кода и старших разрядов сумматора поразрядно подключены к соответствующим входам и младших разрядов,накапливающего сумматора цифрового сгла>кивающего блока, а выход прямого кода:-пакового разряда сумматора — ко входам (т — 1) старших и знакового разряда сумматора цифрового сглаживающего у-ла. Выходы пряйого кода регистра соеди)иены с выходами устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Оно содержит входы 1, дополнительный накапли>вающий сумматор 2, вход 3 устройства, выходы 4 устройства, накапливающий сумматор 5, вход б устройства и и-разрядный регистр 7. Емкость накапливающего сумматора

5 — 2"+m 1

В рассматриваемом устройстве реализуется

10 цифровой алгоритм,в виде рекуррентного со отношения где х; — текущая дпскрета входного процесса, а; — текущая дискрета сглаженного и ро20 цесса, причем а) — — ао — — О, а х;,„,„„=

=2".

1() — — 2= T1f))ð > ?(е> = 2" — = Tgf)> p

f,ð — частота ввода входной дискреты, Т) — — 2Т2 — — Т )I 2, где Т вЂ” выбранный ни)ервал сглаживания.

Передаточная функция рассматриваемого устройства имеет вид

377785

Функция где

i -=o

К(р) =

+ pT, (4) 1

К1(р) = — передаточная рт, интегрирующего звена, передаточная функция апериодического звена

I-го порядка.

С учетом соотношений (3) и (4) имеем

К(р) =

p Ò + рТ1 2 + 1 что соответствует оператору Баттерворта II порядка с амплитудно-частот ной1 характеристикой вида

К(ю) =

V 1+ Т и фазочастотной характеристикой о Т 1 2 () = — arctg а,2Т2

Определение текущей дискреты сглаженного процесса производится за цикл, состоящий и.четырех тактов.

Рассмотрим 1-ый цикл работы устройства.

Пусть после (1 — 1)-го цикла в сумматорах

2 и 5 и в регистре 7 зафиксированы соответственно коды чисел

i — 1 (х1 — ill 1), К а1 1 и а;

1=О

В такте t1 через входы 1 в сумматор 2 подается дискрета Х;. В сумматоре 2 фиксируется код числа

1 — 1

3 (Х1 — а1 — I) + Х;.

i-o

В такте t2 на вход 8 подается командный импульс, производящий выдачу кода числа а, 1 на выход 4 и перепись кода числа (— а; 1) в сумматоры 2 и 5. При этом в сумматоре 2

i i — 1 фиксируется код числа z (xi — а1 i) = z (xi—

l=O !=Π— а1 1)+(х1 — а, 1), а в сумматоре 5 — код числа К а; 1 — а;

B такте t3 на вход б подается импульс, производящий сброс, регистра 7 и перепись кода

i числа — Z(xi — а1 1) из сумматора 2,в суммаК11=- о тор 5, в котором фиксируется код числа

1 1

К, i —— К,а1 1 — а; 1+ (х, — а1 1).

К,, .

В такте tg подачей импульса,на вход 8 осуществляется перепись числа а1=а11 +

1 — (Х1 — а1 1 — а; 1) —;,1 l =O

+ К из сумматора 5,в ре2 гистр 7. 1-ый цикл,работы устройства завершился. Код числа аь зафиксированный в регистре 7, выдаегся на выход 4 в такте 4 последующего (i+I)-го цикла, который осуществляется в вышеописанной последовательности.

Необходимо отметить, что, если а1)0, то выдается прямой код числа а; и на выходе прямого кода триггера знака регистра 7 импульс не появляется, если же а,(0, то а, выдается в ннвсрсном коде, а на выходе прямого кода триггера знака появляется импульс.

В целях повышения то шости вычислений необходимо разрядности узлов рассматриваемого устройства увеличивать в сторону младших разрядов.

Предмет изобретения

Цифровое сглаживающее устройство, содержащее цифровой блок сглаживания, содержащий накапливающий сумматор, соединенный с регистром, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит дополнительный накапливающий сумматор, входы и младших разрядов которого соединены с выходами инверсного кода регистра:и с соответствующими и входами устройства, а т старших и знаковый разряды — co знаковым входом устройства и с выходом инверсного кода знакового разряда регистра, причем выходы прямого кода и старших разрядов сумматора пора=-рядно подключены к соотвегсгвующнм входам и младших разрядов накапливающего сумматора цифрового сглаживающего блока, а выход прямого кода знакового разряда сумматора—

«о входам (1и — 1) старших и знакового разряда сумматора цифрового сглаживающего узла, выходы прямого кода регистра соединены с,выходами устройства, 377785

Составитель С. Громова

Техред Г. Дворина

Корректор E. Михеева

Редактор Е. Семанова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 174!/12 Изд. № 1394 Тираж 647 Подписное

LIFIHHFIH Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Мшшстров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5