Экстраполирующее устройство

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»»830431 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.07.79 (21) 2825478/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К„, G06G 7/30

Геаударстееииый комитет

Опубликовано 15 05.81. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 25.05.81 (53) УДК 681.33 (088.8) ло делам иэебретеиий и открытий

Ш. Барки, Л. Г. Журавин, М. A. Марин .,тменов (72) Авторы изобретения. 7; т ст

Ленинградский ордена Ленина элект отехнический .йн уиФуФ им. В. И. Ульянова Лен@+а) ".„- -., (71 Заявитель (54) ЭКСТРАПОЛИРУЮ1ЦЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для экстраполяции или восстановления аналогового сигнала по его дискретам.

Известно устройство, в котором осуществляется линейная экстраполяция входного сигнала по двум отсчетам, содержащее два запоминающих блока, сумматор, интегратор, ключ (1).

Недостатки такого устройства — низкая точность, обусловленная задержкой на один такт, и невозможность работы с неравноотстоящими отсчетами.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство, содеожащее два запоминающих блока, сумматор, ключ и вычислительный блок, в котором по двум предыдущим отсчетам и интервалу времени между отсчетами вычисляется экстраполированная оценка сигнала(21.

Недостаток этого устройства — невысокая точность, обусловленная, в частности тем, что алгоритм экстраполяции не учитывает статистических характеристик сигнала.

Цель изобретения — повышение статистической точности экстраполяции.

Поставленная цель достигается тем, что экстраполирующее устройство, содержащее три запоминающих блока, управляющие входы которых соединены с выходом генератора синхроимпульсов, а выходы подключены соответственно к первому, второму и третьему входам вычислительного блока, и первый ключ, при этом вход первого запоминающего блока соединен с входом

10 устройства и с четвертым входом вычислительного блока, содержит два функциональных генератора, второй, третий и четвертый ключи и триггер, выход первого запоминающего блока соединен с входом второго запоминающего блока, вход триггера подключен к выходу генератора синхроимпульсов, инверсный выход триггера соединен с управляющими входами первого функционального генератора, второго и третьего ключей, прямой выход триггера соединен с управ эО ляющими входами второго функционального генератора, первого и четвертого ключей, выход первого функционального генератора через первый ключ связан с входом третьего

830431 запоминающего блока и с пятым входом вычислительного блока, а через третий ключ — с шестым входом вычислительного блока, выход второго функционального генеpampa через второй ключ связан с пятым входом, а через четвертый ключ — с шестым входом вычислительного блока.

На фиг. 1 представлена блок-.схема устройства; на фиг. 2 — пример выполнения вычислительного блока.

1О

Устройство содержит запоминающие блоки 1 и 2, вычислительный блок 3, запоминающий блок 4, ключи 5 — 8, функциональные генераторы 9 и — 10, триггер 11, генератор 12 синхроимпульсов. Вычислительный блок 3 содержит блок 13 умножения, сумма- 15 торы !4 и 15, блок 16 умножения, сумматор 17, блоки 18 — 20 умножения, сумматор 21, блок 22 деления, ключи 23 и 24, инвертор 25.

Устройство работает следующим образом.

Экстраполированное значение сигнала вы исляется по сЬормуле:

««) ." <т)-мт)р<т+ > .о(тт)-уй)Я(т) где x(t1) — последний из посгупивших отсчетов (хранится в блоке 1); х(t — Т) — отсчет, предшествующий по- 2s следнему (хранится в блоке 2); .У вЂ” нормированная корреляционная функция входного сигнала x(t).

Выражение (1) получается, если учесть, что оптимальная по минимуму дисперсии погрешности оценка сигнала в текущий момент времени с учетом двух предыдущих отсчетов находится как условное среднее, т, е. плотность распределения этой оценки 1.<(t) х(,->). (i)l к.«ю - ."";» — па;Ь,а+ где f (x(x)/х(1 — T),x(t )), f (x(t1. — с), х(1 „)) — соответственно трехмерная и двумерная плотность распределения входного сигнала.

При поступлении очередного отсчета х(Я на вход устройства генератор 12 формирует 4О синхроимпульс, по переднему фронту которого происходит запоминание предыдущего отсчета х (t; — Т) в блоке 2, а также в блоке 4 величиныЯ(Т). По заднему фронту отсчет х(1;) запоминается в блоке 1, а триггер 11 изменяет свое состояние. Если на прямом его выходе происходит изменение

«О — 1», то запускается генератор 9 и с этого момента начинает формировать функциюу (т), а генератор 10 продолжает формировать функцию у (Т + w); кроме того, so открываются ключи 5 и 8, а ключи 6 и 7 закрываются. Через открытый ключ 5 выходное напряжение генератора 9 равное у(у) поступает вплоть до следующего отсчета на вход блока 3, на другой его вход поступает напряжение, равное р (Т + .«) через ключ 8. Значения последнего и предпоследнего отсчетов подключены к соответствующим входам блока 3, которые вплоть до появления очередного отсчета определяют оптимальную оценку экстраполированного сигнала в соответствии с (1).

Корреляционные функции, генерируемые функциональными генераторами 9 и 10, задаются априорно, их загуск происходит при появлении на управляющем входе сигнала «1».

Триггер изменяет свое состояние по заднему фронту синхроимпульсов.

Учет статистических характеристик сигнала уменьшает дисперсию погрешностей на интервале экстраполяции, что и создает технико-экономический эффект от использования изобретения.

Формула изобретения

Экстраполирующее устройство, содержащее три запоминающих блока, управляющие входы которых соединены с выходом генератора синхроимпульсов, а выходы подключены соответственно к первому, второму и третьему входам вычислительного блока, и первый ключ, при этом вход первого запоминающего блока соединен с входом устройства и с четвертым входом вычислительного блока, отличающееся тем, что, с целью повышения статистической точности экстраполяции, устройство содержит два функциональных генератора, второй, третий и четвертый ключи и триггер, выход первого запоминающего блока соединен с входом второго запоминающего блока, вход триггера подключен к выходу генератора синхроимпульсов, инверсный выход триггера соединен с управляющими входами первого функционального генератора, второго и третьего ключей, прямой выход триггера соединен с управляющими входами второго функцио-нального генератора, первого и четвертого генератора через первый ключ связан с входом третьего запоминающего блока и с пятым входом вычислительного блока, а через третий ключ — с шестым входом вычислительного блока, выход второго функционального генератора через второй ключ связан с пятым входом, а через четвертый ключ— с шестым входом вычислительного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 364943, кл. G 06 G 7/30, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 596969, кл. G 06 G 7/30, 1978 (прототип).

830431

Puz 1

Отй

4т 2

Составитель Г. Осипов

Редактор И. Касарда Техред А. Бойкас Корректор М. Демцик

Заказ 3710 80 Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4