Частотно-импульсный функциональный преобразователь
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (u>728132
Союз Советских
Социалистических
Республик
/) †. о
/ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13,1078 (21) 2674660/18-24 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
G 06 F 15/34
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий
Р УДК 681.3 (088.8) Опубликовано 15.0480. Бюллетень Йо 14
Дата опубликования описания 150480 (72) Авторы изобретения
A.N.Bîäîâoçoâ и A.Â.Ïîëÿíñêèé (71 ) За яв ит ель
Вологодский политехнический институт (54) ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение отнс сится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке устройств математической обработки сигналов частотных датчиков.
Известен частотно-импульсный функциональный преобразователь (1). Этот преобразователь сложен в настройке, особенно при обработке неравномерных частотно-импульсных сигналов °
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является
° частотно-импульсный функциональный преобразователь (2), содержащий блоки вычитания, блоки умножения и сумматор, причем первый вход i-ro (i=1 N, где N — количество опорных частот) блока вычитания является входом i-ой опорной частоты преобразователя, а выход 1-го блока вычитания через соответствующий блок умножения подключен к i-му входу сумматора, выход которого является выходом устройства, 25
Недостатком известного устройства является сложность его реализации и настройки, вызванная большим количеством блоков (вычитающих, множительных и генераторов опорных частот), необходимых для реализации кусочно-линейной аппроксимирующей функции. Это особенно проявляется при требованиях воспроизведения заданной функции с высокой точностью.
Целью изобретения является уйрощение устройства.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блоки вычитания, блоки умножения и сумматор, причем первый вход
i-ro (i=1,..., N, где N — количество опорных частот) бпока вычитания является входом i-ой опорной частоты преобразователя, а выход
i-ro блока вычитания через соответствующий блок умножения подключен к i-му входу сумматора, выход
> которого является выходом устройства, введены регистр сдвига с обратной связью и элемент И, выход которого подключен к второму входу каждого блока вычитания, при этом первый вход элемента И подклю. чен к входу устройства и входу регистра сдвига с обратной связью, а остальные входы элемента И соединены с выходами регистра сдвига с обратной связью.
Блок-схема устройства предстаь пена на чертеже.
728132
Формула изобретения
/ (2) 40
Х
И Заказ 1139/48
751 Подписное
Частотно=импульсный функциональный преобразователь состоиТ из регистра 1 сдвига с обратной связью, элемента И 2, блоков вычитания 3, блоков умножения 4 и сумматора 5.
Устройство работает следующим образом.
Входной частотно-импульсный сигнал F> поступает на тактовый вход регистра 1 сдвига с обратной связью.
Под действием каждого вхоДного импуль- 10 са элементы регистра сдвига с логической обратной связью принимают
""определенные состояния.Последовательность этих состояний обладает свойствами псевдослучайной последовательности. 5
На выходе элемента И 2 формируется неравномерный частотно-импульсный сигнал F статические свойства
" которого описываются законом распределения Пуассона 20 (с,т>."
PCll,T) = „, e. P(FT) (где P (n, Т) — верояТность появления п импульсов за
F время Т, п -i — средняя частота сигнала о на выходе элемента И 2, где rA — число входов элемента И 2.
Условием появления одного импуль са на выходе i-ro блока вычитания 3 за период Топорного сигнала Foi является отсутствйе импульсов сигнала F на втором входе последнего, т„е. средняя частота F; выходного з сигнала i-го блока вычитания устройства где Р(о, Т„;) - вероятность отсутст" вия импульсов сигнала F. за период Т„,. опорйой частоты F
QxP(. — -1 — ). (3) к 45 чi о о
Блоки умножения 4 умножают частоп.1 F„. на соответствующие коэффициенты K и на выходе сумматора 5 получается аппроксимирующая Функция
N N F„
F, =ЕЕ . К-=7.Г К е (- — ==-"г — ) (4) < z z Y4 (< оi (Д о< где N — число блоков вычитания,т.е. имеет место случай замены кусочнонелинейной аппроксимации заданной зависимости гладко-нелинейной, позволяющей существенно уменьшить число блоков вычитания, блоков умножения и регулируемых генераторов опорных частот Р . Таким образом, о достигается упрощение реализации и настройки предлагаемого частотноимпульсного функционального,преобразователя по сравнению с HBHQcTHbIM °
Параметры устройства.F,, К и N определяются с учетом деления входного сигнала F на 2 путем разложения заданной зависимости в экспоненциальный ряд (4) с заданной погрешностью аппроксимации.
Объем описанного устройства составляет 60Ъ объема известного устройства при одинаковых значениях погрешности воспроизведения функции.
Частотно-импульсный функциональный преобразователь, содержащий блоки вычитания, блоки умножения и сумматор, причем первый вход 1-ro (i=1,..., N, где N - количество опорных частот) блока вычитания является входом i-ой опорной частоты преобразователя, а выход i-ro блока вычитания через соответствующий блок умножения подключен к i-му входу сумматора, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения устройства, он дополнительно содержит регистр сдвига с обратной связью и элемент И, выход которого подключен к второму входу каждого блока вычитания, .первый вход элемента И подключен к входу устройства и входу регистра сдвига с обратной связью, а остальнЫе входы элемента И соединены с выходами регистра сдвига с обратной связью.
Источники информации, принятые во вйиманйе при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р425182, кл. G 06 F 15/34, 1972.
2. Авторское свидетельство СССР
9215598 кл . G 06 G 7/26, 1968. л ППП Патент, город, ул. Проектная, 4
