Интерполятор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 08.02.80 (21) 2881846/18 — 24 с присоединением заявки М— (51)М. КЛ.

G 05 В .19/413

G 06 G 7/30

3Ьвударстмн11ыа квинтет

СССР (28) Приоритет—

Опубликовано 30.11.81. Бюллетень 34 44 ав. делан изоарвтенвв в открытия (53) УД К 621.503.55 (088.8) Дата опубликования описания 30.11.81 (72) Авторы изобретения

В. А. Казаков и А. Н. Губин

Рязанский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) Инты ПОЛЯтОР

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в различных радиотехнических, вычислительных и измерительных системах.

Известно устройство, которое позволяет производить кусочно-линейную интерполяцию по отсчетам, следующим с переменными, по заранее известным периодам между отсчетами, и содержит блоки памяти и логические узлы (1).

Недостатками этого устройства являются малая точность (из-за кусочно-линейного восстановления функции между отсчетами), а также то, что все промежутки между отсчетами должны быть известны заранее и записа15 ны в устройство хранения, 1Известно также устройство, которое восстанавливает функцию по отсчетам, следующим с заранее неизвестным случайным периодом, 20

Оно содержит синхронизатор и последователь-, но соединенные первое запоминающее устройство, сумматор, ключ, второе запоминающее устройство и интегратор (2).

Недостатком этого устройства является низкая точность работы, так как оно реализует не интерполяциоиный, а экстраполяционный алгоритм восстановления функции между отсчетами.

Цель изобретения — повышение точности восстановления непрерывных функций по дискретным отсчетам, следующим с постоянным периодом, при наличии случайных однократных выпадений некоторых из отсчетов.

Поставленная цель достигается тем, что в интерполятор, содержащий синхронизатор и последовательно соединенные первое запоминающее устройство, алгебраический сумматор, первый ключ, второе запоминающее устройство и интегратор, введены первое устройство задержки, второй ключ и последовательно соединенные сумматор по модулю 2, второе устройство задержки и блок запрете, выход которого подключен ко второму входу первого ключа, а второй вход — к выходу синхронизатора и первому входу сумматора по модулю 2, соединенного вторым входом со входом интерполятора, со входом первого устройства

4 задержки и с первым входом второго ключа, выход которого подключен к выходу первого устройства задержки и ко входу первого запоминающего устройства, а второй вход— ко второму выходу второго устройства задержки и ко второму входу интегратора, соединенного выходом со вторым входом алгебраического сумматора.

На фиг. 1 приведена функциональная схема интерполятора; на фиг. 2 — временная диаграмма его работы, Интерполятор содержит первое устройство задержки 1, сумматор 2 по модулю 2, второй ключ 3, первое запоминающее устройство 4, второе устройство 5 задержки, сумматор 6, первый ключ 7, блок 8 запрета, синхронизатор

9, второе запоминающее устройство 10 и управляемое сопротивление 11 интегратора 12.

Интерполятор работает следующим образом.

Пусть с момента времени со на вход интерполятора с периодом Т поступают отсчеты (фиг. 2а) непрерывной функции, имеющей постоянную составляющую, такую, что W>g% (U ++@ — эффективное значение напряжения).

В некоторых точках (например 1 ) отсчеты отсутствуют из-за выпадения. При этом допускается, что происходят только одиночные выпадения. Устройство 1 задерживает ряд отсчетов на величину периода Т (фиг. 2 б). После поступления первого отсчета на вход устройства 4 на его выходе фиксируется напряжение, равное по величине и противоположное по знаку значению поступившего отсчета (фиг. 2 в)

Это напряжение поступает на первый вход сумматора 6, на второй вход коюрого поступает напряжение, равное нулю, с выхода интерполятора. Следовательно, на выходе сумматора 6 появится напряжение, равное по величине, но противоположное по знаку напряжению на первом входе сумматора. Это напряжение через ключ 7, открывающимся на короткие промежутки времени за счет управляющих импульсов, поступающих через открытый блок 8 с синхронизатора 9 (фиг, 2 д), фиксируется на входе устройства 10 (фиг, 2 г).

С выхода устройства 10 напряжение подается на интегратор 12, на входе которого формируется напряжение, линейно-изменяющееся от нуля до величины первого отсчета (фиг. 2 и), В момент .Ь прихода второго отсчета на вход устройства 4 на его выходе фиксируется . напряжение, равное по величине амплитуде второго отсчета и противоположное по знаку.

Это напряжение поступает на первый вхоц сумматора 6. На выходе сумматора 6 формируется разность между напряжением на его первом входе и напряжением на выходе интегратора 12, В момент замыкания к.почв 7 эта разность фиксируется ня выходе устройства 10 (фиг. 2 г) и далее подается на интегратор 12. На выходе интегратора 12 формируется напряжение, линейно-изменяющееся от значения амплитуды первого отсчета до величины второго отсчета (фиг. 2 и). В дальнейшем весь процесс восстановления продолжался бы с периодом Т, но в момент 4 д на входе интерполятора отсчет отсутствует из-за выпадения. В момент 41 на выходе сумматора 2 появится импульс (фиг. 2 е), который

10 ходит согласно выше описанному принципу, Таким образом, предлагаемый интерполятор

40 позволяет осуществлять линейную интерполяцию функции при наличии случайных одиночных выпадений из отсчетов и обеспечивает большую точность восстановления.

Формула изобретения

Интерполятор, содержащий синхронизатор и последовательно соединенные первое запоминающее устройство, алгебраический сумматор, первый ключ, второе запоминаюгцее устройст-. во и интегратор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности интерполятора, в него введены первое устройство задержки, второй ключ и последовательно соединенные сумматор по модулю 2, второе устройство задержки и блок запрета, «ыход

55 поступает на вход устройства 5. Спустя время

Т на втором выходе устройства. 5 появится импульс (фиг. 2 ж), который откроет ключ 3, .и значение последующего отсчета (фиг. 2 а, момент 4:з, ) поступит на вход устройства 4 без задержки в устройстве 1. Этот же импульс устройства 5 изменяет (увеличивает в 2 раза) значение сопротивления 11 в интеграторе 12 и, начиная с, момента времени -, в течение интервала (, = 2Т скорость изменения напряжения на выходе интегратора 12 становится меньше в два раза.

На BTQpoM, выходе устройства 5 появится импульс; задержаннь|й по отношению к входному на время С= 2Т (фиг. 2 з), этот импульс поступает на управляющий вход блока 8 и закрывает его. Следовательно, в момент +4 управляющий импульс с синхронизатора 9 не откроет ключ 7, что позволит полу30 чить на выходе интегратора 12 напряжение, линейно-изменяющееся от величинь амплитуды отсчета, предшествующего выпадению, до величины последующего отсчета (фиг. 2 и).

Это дает возможность уменьшить ошибку восстановления на интервале интерполяции по сравнению с тем случаем, когда не применяется специальных мер для борьбы с выпадениями (показано пунктиром на фиг. 2 и), I

В дальнейшем процесс восстановления проискоторого подключен ко второму входу первого ключа, а второй вход — к выходу синхронизатора и первому входу сумматора по модулю 2, соединенного вторым входом со входом интерполятора, со входом первого устройства задержки и с первым входом второго ключа, выход которого подключен к выходу первого устройства задержки и ко входу первого запоминающего устройства, а второй вход — ко второму выходу второго

885975 4 устройства задержки и ко второму входу интегратора, соединенного выходом со вторым входом алгебраического сумматора, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетелъство СССР Н 628500, кл. G 06 6 7/30, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР У 596969 кл, G 06 G 7/30, 1976 (прототип).

885975

Составитель В. Дианов

Техред А,Бабинец

Корректор С. Шекмар

Редактор И. Тыкей

Тираж 943 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35,„Раушская наб., д. 4/5

Заказ 10542/69

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4