Цифровой линейный интерполятор

 

Изобретение относится к средствам обработки информации, может быть использовано при оперативной обработке сигналов (информации), радиосвязи , телеметрии. Целью изобретения является обеспечение линейного интерполирования нестационарных случайных процессов неслучайных функций, заданных в узлах при априорно неизвестном наклоне интерполирующей прямой. Сущность изобретения состоит в построении на интервале интерполяции интерполирующей прямой и в вычислении приращения интерполируемого процесса на заданном интервале дискретизации. Интерполятор содержит пересчетный блок, блок сравнения кодов, счетчик, блок памяти, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй элементы за-ф держки, первый и второй регистры нения, блок вычитания, блок деления, (Wr блок умножения, блок суммирования. 3 ил. NP СЛ 4 СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄSUÄÄ 254507 А 1 (51) 4 G 06 F 15/353

?J5-..,L

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3847509/24-24 (22) 22 ° 01.85 (46) 30.08.86. Вюл. Ф 32 (71) Ленинградский институт аву ационного приборостроения (72), М.О. Дубович, Ю.А. Корнеев, Д.В. Шумилин, Д.В. Захаренков и Г.M. Марголин (53) 681.325(088.8) (56) Предсказание случайных процессов

Киев: Наукова думка, 1971, с.55, рис.24.

Предсказание случайных процессов.

Киев: Наукова думка, 1971, с.51, рис.18. (54) ЦИФРОВОЙ ЛИНЕЙНЫЙ ИНТЕРПОЛЯТОР (57) Изобретение относится к средствам обработки информации, может быть использовано при оперативной обраГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ботке сигналов (информации), радиосвязи, телеметрии. Целью изобретения является обеспечение линейного интерполирования нестационарных случайных процессов неслучайных функций, заданных в узлах при априорно неизвестном наклоне интерполирующей прямой. Сущность изобретения состоит в построении на интервале интерполяции интерполирующей прямой и в вычислении приращения интерполируемого процесса на заданном интервале дискретизации.

Интерполятор содержит пересчетный блок, блок сравнения кодов, счетчик, блок памяти первый и второй элемен? с ты ИЛИ, первый и второй элементы за-Е держки, первый и второй регистры хра- кения, блок вычитания, блок деления, 1ФФ блок умножения, блок суммирования. С

3 ил.

1 12

Изобретение относится к средствам оперативной. обработки информации и может быть использовано как для линейного интерполирования реализаций случайных процессов, заданных в узлах, так и для интерполирования известных функций, заданных в узлах.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей цифрового линейного интерполятора путем обеспечения интерполяции функций как при линейно изменяющемся аргументе, так и при произвольно задаваемых значениях аргумента.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг.2 и 3 — графическое пояснение принципа линейной интерполяции.

Интерполятор содержит (фиг.1) пересчетный блок 1, блок 2 сравнения, первый элемент ИЛИ 3, счетчик 4, блок 5 памяти, первый элемент 6 задержки, второй элемент ИЛИ 7, второй регистр 8 хранения, первый- регистр 9 хранения, блок 10 вычитания, блок 11 деления, блок 12 умножения, блок

13 суммирования и второй элемент 14 задержки.

На фиг.2 приняты следующие обозна— чения: х — узел интерполяции.

1 номер узла интерполяции, х — шаг между узлами интерполяции, х — текущий номер дискрета между узлами интерполяции, U — число дискрет от узла интерполяции до х, у(х.) — значение функции в узле интерполяции, у (х) — значение функции в точке, ь1ц т соответствующей х полученное в результате интерполирования.

Цифровой линейный интерполятор может работать в двух режимах.

В режиме работы прн линейно изменяющемся аргументе на вход интерполятора подается последовательность тактовых импульсов. Интервалы между . этими импульсами соответствуют интервалам между дискретами, расположенными между узлами интерполяции (фиг.2}. На вход задания шага интерполятора. подается двоичный код, соответствующий величине шага между узлами интерполяции. Б данном режиме входы номера дискрета аргумента, номера интервала интерполяции и интерполятора не используются. Код шага между узлами интерполяции с входа подается на блок 2 сравнения и на блок 11 деления. Последовательность тактовых импульсов с входа интерпо54507 ж лятора поступает на суммирующий вход пересчетного блока 1. Получающаяся сумма появляется на выходе пересчетного блока 1. Эта сумма является числом дискрет, отсчитываемых от

5 и !! левого узла интерполяции до х (фиг.2). Она подается на блок 12 умножения и на блок 2 сравнения.

Как только сумма в блоке 2 сравнения сравняется с величиной шага между узлами интерполяции, на выходе блока 2 сравнения появляется импульс.

Этот импульс поступает на обнуляющий вход пересчетного блока 1 и на вход первого элемента ИЛИ 3. Импульс, поступив на обнуляющий вход пересчетного блока 1, обнуляет последний, после чего процесс суммирования начинается снова и продолжается до появления очередного обнуляющего импульса. Импульс с выхода блока 2 сравнения проходит через первый элемент И 3 и с некоторой задержкой поступает на суммирующий вход счетчика 4.,Цо поступления этого импульса на выходе счетчика 4 формировался двоичный код, соответствующий узлу интерполяции х „. (фиг.2). По коду, соответствующему узлу х,,на выходе блока 5 памяти формируется значение функции у(х ), записанное в блоке 5 памяти предварительно. Значение функции у(х.) с выхода блока 5 памяти записывается во второй регистр 3 хранения. Импульс, поступая на суммирующий вход счетчика 4, вызывает появление на выходе счетчика 4 отсчета соответствующего узлу интерполяции х,, (()èã.2). Код узла х„,„, поступая на адресный вход блока 5

40 памяти, вызывает появление на его выходе значения функции у(х. ). В то

1+1 же время импульс, пройдя через первый элемент 6 задержки и через второй элемент ИЛИ 7,поступает на вхо45 ды записи первого и второго регистров 9 и 8 хранения с задержкой, достаточной для того, чтобы на выходе блока 5 памяти . сформировалось значение функции у(х,,„). По импульсу с выхода второго элемента ИЛИ 7 производится запись в первый и второй регистры 9 и 8 хранения, в результа те чего значение функции у(х.} запи1 сывается из второго регистра 8 хранения в первый регистр 9 хранения, а значения функции у(х- ) — из блока

i+1

5 памяти во второй регистр 8 хранения.

54507 1

3 12

Интерполятор работает по следующему алгоритму: (1) У(Х;+,) — V(I<;) у (х) =у(х )+ ин

Значение функции у(х. ) поступает

j41 с второго регистра 8 хранения на блок 10 вычитания. Значение функции у(х,) с первого регистра 9 хранения поступает на блок 13 суммирования и на блок 10 вычитания. С выхода блока 10 вычитания получившаяся разность поступает на блок 11 деления, где делится на 4х. С выхода блока 11 деления частное поступает в блок 12 умножения, в котором оно перемножается с текущим значением

U, и проходит на блок 13 суммирования. С выхода последнего полученная сумма поступает на выход интерполятора. Эта сумма соответствует в двоичном коде значению у (х).. При этом значение Б определяется суммой, записанной в пересчетном блоке 1, При обнулении пересчетного блока 1 обнуляющим импульсом процесс повторяется.

В режиме работы при внешней установке значений аргумента на вход задания шага интерполятора подается код, соответствующий величине шага между узлами интерполяции. На вход номера дискрета аргумента интерполятора подается код номера дискрета х, лежащего в пределах от х; до х „ .

Требуемые значения у „ (х) формируются для этого дискрета. На вход номера интервала интерполяции интер— полятора подается код номера узла интерполяции х . На вход запуска

1 интерполятора в данном режиме по- дается импульс, запускающий интерполятор. Вход тактовых импульсов интерполятора не используется.

Перед началом работы на пересчет= ный блок 1 подается код номера дискрета х с входа номера дискрета аргумента интерполятора. Код, сооТ ветствующий величине шага .между узлами интерполяции, подается с входа задания шага на блок 11 деления.

C входа номера интервала интерполяции интерполятора на счетчик 4 подается номер узла интерполяции х„..

Интерполятор начинает работать при подаче запускающего импульса на вход запуска. Этот импульс, поступая на пересчетный блок 1, вызывает запись в него кода, соответствующего номеру

5 0 5

45 дискрета х, .и передачу его на блок

12 умножения. Запускающий импульс, поступив на счетчик 4, вызывает запись в него номера узла х . Код уз1 ла х., поступая на вход блока 5 памяти вызывает появление на его выходе значения функции у(х ), предварительно записанного в блок 5 памяти. Запускающий импульс, пройдя через второй элемент 14 задержки поступает на.первый и второй элементы

ИЛИ 3 и 7. Импульс с выхода второго элемента ИЛИ 7 с задержкой (относительно входного импульса), достаточной для появления на выходе блока 5 памяти значения функции у(х;), поступает на входы записи первого и второго регистров 9 и 8 хранения и вызывает запись значения функции у(х.)

1 во второй регистр 8 хранения. Одновременно с этим запускающий импульс, пройдя первый элемент ИЛИ 3, поступает на суммирующий вход счетчика 4, Этот импульс, суммируясь с номером узла интерполяции х, вызывает появление на выходе счетчика 4 числа, соответствующего узлу х; „. Это число, поступая в блок 5 памяти, вызывает появление на его выходе значения функции у(х,). Одновременно с этим импульс с выхода первого элемента

ИЛИ 3, пройдя первый элемент 6 задержки и второй элемент ИЛИ 7, попадает (с задержкой) на входы записи первого и второго регистров 9 и 8 хранения. В результате этого значе ние функции у(х-), находящееся во

1 втором регистре 8 хранения, сдвигается в первый регистр 9 хранения, во второй регистр 8 хранения записывается значение функции у(х,, ). С выходов второго и первого регистров

8 и 9 хранения значения функции у(х,)

f и у(х. ) поступают на блок 10 вычи1+! тания.. Дальнейшая обработка значений функции происходит по алгоритму, со— ответствующему выражению (1).

Формyлаиз обретения

Цифровой линейный интерполятор, содержащий пересчетный блок и последовательно соединенные первый регистр хранения и блок суммирования, о тл и ч а ю щ и и с .я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения интеpnoляции функций как при линейно изменяющемся аргументе, так и при произt254

5 вольно заданном аргументе, в него введены блок сравнения, первый и второй элементы ИЛИ, счетчик, блок памяти, первый и второй элементы задержки, второй регистр хранения, блок вычитания, блок деления и блок умножения, причем вход тактовых импульсов интерполятора соединен с суммирующим входом переСчетного блока, вход номера дискрета аргумента интер- j0 полятора соединен с входом установки начального значения пересчетного блока, выход пересчетного блока соединен с первым входом блока сравнения и первым входом блока умножения, второй вход блока сравнения и первый вход блока деления соединены с входом задания шага интерполятора, выход блока сравнения соединен с обнуляющим входом пересчетного блока и с первым входом первого элемента ИЛИ, выход, которого соединен с входом первого элемента задержки и с суммирующим входом счетчика, выход. которого соединен с адресным входом блока па- 2 мяти, выход которого соединен с информационным входом второго регистра хранения, вход кода номера интервала

8pоЮ3

507 б интерполяции интерполятора соединен с входсм установки начального значения счетчика, вход запуска интерполятора соединен с входом записи начального значения пересчетного блока с входом записи начального значения счетчика и входом второго элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, выход второго элемента ИЛИ соединен с входами разрсшения записи первого и второго регистров хранения, выход второго регистра хранения соединен с первым входом блока вычитания и с информационным входом первого регистра хранения, выход которого соединен с первым входом блока суммирования и вторым входом блока вычитания, выход которого подключен к второму входу блока деления, выход которого соединен с вторым входом блока умножения, выход блока умножения соединен с .вторым входом блока суммирования, выход которого является выходом интерполятора.

1254507

Составитель Коряковцев

Редактор А. Огар "Хехред И.Попович Корректор: М. Демчик

Заказ 4723/54 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

Цифровой линейный интерполятор Цифровой линейный интерполятор Цифровой линейный интерполятор Цифровой линейный интерполятор Цифровой линейный интерполятор 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вычислительной технике и позволяет аппроксимировать функции как отрезками прямых у ах, так и дугами линий , где а - коэффициент аппроксимации , п т, 1/т - показатель степени аппроксимирующей функции (т 1,2,.,.)

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в информационноизмерительных системах и автоматизированных системах управления

Изобретение относится к вычислительной технике и позволяет повы сить скорость интерполяции

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для вьделения повторяющихся сигналов из шума, моменты появления которых распределены во времени случайлым образом

Изобретение относится к устройствам фил зтрации и может быть приме-

Изобретение относится к области вычислительной техники и позволяет сократить время интерполяции функций двух аргументов за счет независимого формирования слагаемых и сомножителей в интерполяционном выражении, которое имеет следующий вид: q)f;j + .i +

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой обработки радиолокационных, сейсмических , гидроакустических и других сигналов

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике

Изобретение относится к вычислительной технике

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в автоматических системах управления

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для воспроизведения нелинейных зависимостей одной переменной

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для воспроизведения нелинейных зависимостей одной переменной

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для воспроизводства нелинейных зависимостей одной переменной

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для воспроизведения нелинейных зависимостей одной переменной
Наверх