Цифровой полигональный аппроксиматор

 

О П И C A Н И Е <1 935969

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (53)М. Кл. (22)»»>«o 17. 09. 80 (21) 2982608/18-24

G 06 F 15/353 с присоединением заявки РЙ

Государственный коиитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 15. 06. 82. Бюллетень Ле 22

Дата опубликования описания 1 5 . 06 . 82 по делзи изобретений н открытий (53) УДК 681.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Э. Штейнберг, В. P. Толокновский и/ Р;С., Алмаев у . ." - :;, 1

j ! (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ПОЛИГОНАЛЬНЫЙ АППРОКСИИАТОР

Изобретение относится .к вычислительной технике, а именно к цифровым фумкциональным преобразователям единичных кодов на основе полигональной аппроксимации и может быть использовано в качестве специализированного вычислителя в каналах цифровой регулирующей и контрольной автоматики для обработки частотных сигналов дЖчиков, в генераторах частотных сигналов с цифровым заданием функцией и т.п.

Известно устройство для воспроизведения функций, в том числе обратных, основанное на кусочно-линейной

О аппроксимации и обеспечивающее равно мерный шаг квантования по выходу (1$

Недостатком известного устройства является ограниченная точность, связанная с объемом запоминающего устройства, Наиболее близким к изобретению по технической сущности является апроксиматор, содержащий генератор, ключ, делитель и счетчик аргумента, делитель и счетчик шага аппроксимации, двоичный умножитель и счетчик функции, регистр хранения, элемент задержки и управляемые делители.

Известное устройство обеспечивает полигональную аппроксимацию при оольшом числе участков без использования запоминающих устройств P2 )

Однако достаточно малая погреШ-.

10 ность обеспечивается в области больших значений аргумента и, соответственно больших номеров шага аппрок" симации. В начале диапазона работы имеет место значительная погреш15 ность, так,например, на первом же участке линейной аппроксимации функция изменяется вдвое, а на втором участке - наполовину. Это создает

20 трудности при работе устройства в oGласти малых значений аргумента. Для получения малой погрешности в облао1 ти малых значений аргумента прихо- дится существенно увеличивать масштаб

93596 число-импульсного представления переменных для того, чтобы достаточно большой номер вага пришелся на требуемое значение аргумента. Для обработки информационных сигналов данный прием малопригоден, так как необходимо либо увеличивать быстродействие схемы, либо отрабатывать

Функцию в реальном масштабе времени.

Цель изобретения - увеличение точ- so ности в области малых значений аргумента.

Поставленная цель достигается тем, что в аппроксиматор, содержащий генератор импульсов, ключ, делитель 1З аргумента, счетчик аргумента, счетчик участков, элемент задержки, делитель длины участка, регистр, двоич-, ный умножитель и вычитающий счетчик функции, причем выход генератора импульсов через ключ, делитель аргумента и счетчик аргумента соединен со входом останова ключа, вход пуска которого соединен с вмодом аппроксиматора, выход делителя длины участка соединен с входом записи регистра, информационный вход которого через счетчик участков и элемент задержки соединен с выходом делителя длины участка, выход двоичного ум- З< ножителя соединен с входом вычитающего счетчика функции, дополнйтельно введены первый и второй двоич- но-десятичные умножители, причем выход ключа соединен с информационным входом первого двоично-десятичного умножителя, выход которого соединен со входом второго двоичнодесятичного умножителя, выход которо" го соединен со входами делителя длины участка и двоичного умножителя,управляющие входы первого и второго дво.. ично-десятичных умножитвлей соединены соответственно с вь ходами регистра и счетчика участков, выпол43 ненного вычитающим.

9 1

Устройство работает следующим об- разом.

Перед пуском коэффициент пересчета счетчика 4 аргумента устанавливается равным требуемому значению аргумента ; в вычитающий счетчик участков заносится число

m = У „/ьу; в вычитающий счетчик функции заносится число У„ > в требуемом масштабе; в регистр 8число (m-1). На вход 13 подается сигнал, отпирающий ключ 2, в результате чего на входы делителя 3 аргумента и двоично-десятичного умножителя 9 поступают счетные импульсы с выхода генератора 1. На каждом из участков полигональной аппроксимации угловые коэффициенты определяются ю-и (и-и- w ) выражением К =----- ------„-- - в

-ю -1 О результате чего узлы интерполяции располагаются на заданной функции, что поясняется следующим численным примером при F = 1000; m = 10. вах и 0 1. 2 3 4 5

У 1000 900 800 700 600 500

Х . 1000 1111 1250 1430 1666 2000

<о (о- 1) 9 (9-.11 Я (Hw)

К

Ч 10 о 10 ю No о Z,(g-1> 6 (6-1) 5 (5-1)

10 10 10 10. 10 10

На участке двукратного изменения г величины функции располагается пять звеньев полигональной функции,в то время как в известном устройстве— одно звено, что обеспечивает уменьшение погрешности почти на два порядка и делает предпочтительным использование предлагаемого устройства в области малых значений аргумента.

Формула изобретения

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Аппроксиматор содержит генератор 1 импульсов:, ключ 2, делитель

3 аргумента, счетчик 4 аргумента, делитель 5 длины участка, элемент

6 задержки, вычитающий счетчик 7 участков, регистр 8, двоично-десятичные умножителя 9 и 10, двоичный умножитель 11, вычитающий счетчик 12 функции, вход 13 пуска, вход

14 останова аппроксиматора., Цифровой полигональный аппроксиматор, содержащий генератор импульсов, ключ, делитель аргумента, счетчик аргумента, счетчик участков, элемент задержки, делитель длины участка, регистр, двоичный умножитель и вычитающий счетчик функции, причем выход генератора импульсов через ключ, делитель аргумента и счетчик аргумента соединен с входом останова ключа, вход пуска которого соединен с входом аппроксиматора, выход делителя длины участка сое935969

Составитель Н. Б1елобашова

Техред A. Бабинец Корректор 0Редактор Т. Парфенова

Заказ 4214/53

Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

5 динен с входом записи регистра, информационный вход которого через счетчик участков и элемент задержки соединен с выходом делителя длины участка, выход двоичного умножителя соединен с входам вычитающего счетчика функции, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены первый и второй двоично-десятичные умножители, причем выход ключа соединен с информационным входом первот го двоично-десятичного умножителя, выход которого соединен с входом второго двоично-десятичного умножителя, выход которого соединен с входами делителя длины участка и двоич- ного умножителя,-управляющие входы первого и второго двоично-десятичных умножителей соединены соответственно с выходами регистра и счетчика участков выполненного вычитающим.

Источники информации, принятые во внимание при, экспертизе

1. Браго Е. Н. Методы и устройства обработки измерительной информации. М., "Недра", 1976, с.58, рис. 25.

2. Авторское свидетельство СССР

>> .11 538367, кл. G 06 F 15/34, 19?6 (прототип).