RU2160922C1 - N-fold differentiating device - Google Patents

N-fold differentiating device Download PDF

Info

Publication number
RU2160922C1
RU2160922C1 RU99120829A RU99120829A RU2160922C1 RU 2160922 C1 RU2160922 C1 RU 2160922C1 RU 99120829 A RU99120829 A RU 99120829A RU 99120829 A RU99120829 A RU 99120829A RU 2160922 C1 RU2160922 C1 RU 2160922C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
register
information input
multiplication
Prior art date
Application number
RU99120829A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.Г. Булычев
И.В. Бурлай
А.Н. Шухардин
А.А. Баранник
Ю.П. Калинин
А.В. Смоленский
А.В. Грачев
А.В. Полубаринов
А.П. Стрилец
М.С. Бовкун
Original Assignee
Ростовский военный институт ракетных войск
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ростовский военный институт ракетных войск filed Critical Ростовский военный институт ракетных войск
Priority to RU99120829A priority Critical patent/RU2160922C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2160922C1 publication Critical patent/RU2160922C1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

FIELD: computer engineering; specific derivative calculations. SUBSTANCE: device is designed to compute simultaneously i-power derivatives (

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в спецвычислителях для вычисления производных. The invention relates to computer technology and can be used in special computers to calculate derivatives.

Известен цифровой дифференциатор [1]. Недостатком устройства являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью вычисления производных высших порядков. Known digital differentiator [1]. The disadvantage of this device is the limited functionality due to the inability to calculate derivatives of higher orders.

Известно устройство для дифференцирования и умножения [2], позволяющее вычислять производные первого и второго порядков с использованием значений левой, правой и центральной разностей. Недостатком устройства являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью вычисления производных выше второго порядка. A device for differentiation and multiplication [2] is known, which allows one to calculate first and second order derivatives using the values of the left, right, and central differences. The disadvantage of this device is the limited functionality due to the inability to calculate derivatives above the second order.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является дифференцирующее устройство [3], содержащее генератор тактовых импульсов, (N+1) регистров, N устройств умножения, элемент задержки, причем выход генератора тактовых импульсов через элемент задержки соединен с входами синхронизации первого,...,N-го устройства умножения. The closest in technical essence to the claimed invention is a differentiating device [3], containing a clock generator, (N + 1) registers, N multiplying devices, a delay element, and the output of the clock generator through a delay element is connected to the synchronization inputs of the first .. ., Nth multiplication device.

Недостатком прототипа являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью одновременного вычисления производных i-го порядка

Figure 00000004
от функций, заданных своими отсчетами.The disadvantage of the prototype is limited functionality due to the inability to simultaneously calculate derivatives of the i-th order
Figure 00000004
from functions defined by their samples.

Изобретение направлено на решение задачи расширения функциональных возможностей устройства за счет одновременного вычисления производных i-го порядка

Figure 00000005
от функций, заданных своими отсчетами.The invention is aimed at solving the problem of expanding the functionality of the device due to the simultaneous calculation of derivatives of the i-th order
Figure 00000005
from functions defined by their samples.

Для этого в дифференцирующее устройство [3], содержащее генератор тактовых импульсов (ГТИ), (N+1) регистров, N устройств умножения, элемент задержки, причем выход ГТИ через элемент задержки соединен с входами синхронизации первого, . . . ,N-го устройств умножения, с целью расширения функциональных возможностей за счет одновременного вычисления производных i-го порядка

Figure 00000006
от функций, заданных своими отсчетами, введены (N+2)-й регистр, N делителей, аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), устройство возведения в N-ю степень, 3 элемента задержки, при этом устройства умножения выполнены с возможностью умножения матриц, выход ГТИ соединен с входами синхронизации АЦП и устройства возведения в N-ю степень, с входом второго элемента задержки, через четвертый элемент задержки с входом синхронизации (N+1)-го регистра, выход второго элемента задержки соединен с входом синхронизации i-го делителя (здесь и далее по описанию при перечислении элементов
Figure 00000007
и через третий элемент задержки с входом синхронизации i-го регистра; аналоговый вход АЦП является входом значения функции устройства, выход АЦП соединен с информационным входом (N+1)-го регистра, выход которого соединен с первым информационным входом i-го устройства умножения матриц, выход (N+2)-го регистра соединен с информационным входом устройства возведения в N-ю степень, i-й выход которого соединен с первым информационным входом i-го делителя, информационный выход i-го регистра соединен с информационным входом i-го регистра и вторым информационным входом i-го делителя, выход i-го делителя соединен со вторым информационным входом i-го устройства умножения матриц, выход которого является i-м выходом устройства, информационный вход ГТИ и информационный вход (N+2)-го регистра являются входом ввода значения интервала отсчетов функции устройства, вход "сброса" устройства соединен с входами сброса: (N+1)-го регистра, i-го устройства умножения матриц, i-го делителя, устройства возведения в N-ю степень, с входом синхронизации (N+2)-го регистра, с входом управления ГТИ, вход установки режима работы i-го устройства умножения матриц является входом установки режима работы устройства.To do this, in a differentiating device [3], containing a clock generator (GTI), (N + 1) registers, N multiplication devices, a delay element, and the output of the GTI through the delay element is connected to the synchronization inputs of the first,. . . , Nth multiplication devices, in order to expand functionality by simultaneously calculating derivatives of the i-th order
Figure 00000006
from the functions specified by their readings, the (N + 2) -th register, N dividers, an analog-to-digital converter (ADC), a device for raising to the N-th power, 3 delay elements are introduced, while the multiplication devices are capable of matrix multiplication, the output of the GTI is connected to the synchronization inputs of the ADC and the device of raising to the N-th degree, with the input of the second delay element, through the fourth delay element with the synchronization input of the (N + 1) -th register, the output of the second delay element is connected to the synchronization input of the i-th divider (hereinafter in the description of and transfer elements
Figure 00000007
and through the third delay element with the synchronization input of the i-th register; the analog input of the ADC is the input of the value of the device function, the ADC output is connected to the information input of the (N + 1) -th register, the output of which is connected to the first information input of the i-th matrix multiplier, the output of the (N + 2) -th register is connected to the information the input of the device of raising to the Nth degree, the i-th output of which is connected to the first information input of the i-th divider, the information output of the i-th register is connected to the information input of the i-th register and the second information input of the i-th divider, output i- th divider is connected to the second and the formation input of the i-th device of matrix multiplication, the output of which is the i-th output of the device, the information input of the GTI and the information input of the (N + 2) -th register are the input of the input of the value of the interval of samples of the function of the device, the input of the "reset" of the device is connected to the reset inputs : (N + 1) -th register, i-th matrix multiplier, i-th divider, raising device to the N-th degree, with a synchronization input (N + 2) -th register, with the input of the GTI control, mode setting input the operation of the i-th matrix multiplier is the input of the mode setting device operation.

На чертеже представлена структурная схема устройства N-кратного дифференцирования и приняты следующие обозначения: 1 - ГТИ, 2 - АЦП, 3 - устройство возведения в N-ю степень, 41...,44 - первый,...,четвертый элементы задержки, 51,...,5N+2 - первый,...,(N+2)-й регистры, 61...,6N - первый,...,N-й делители, 71,...,7N - первое,...,N-е устройства умножения матриц, 8 - вход аналогового значения функции, 91,...,9N - первый,...,N-й выходы устройства, 10 - вход ввода значения интервала отсчетов, 11 - вход "сброс", 12 - вход установки режима работы устройства.The drawing shows a structural diagram of a device N-fold differentiation and the following notation: 1 - GTI, 2 - ADC, 3 - a device for raising to the N-th degree, 4 1 ..., 4 4 - the first, ..., fourth elements delays, 5 1 , ..., 5 N + 2 - first, ..., (N + 2) -th registers, 6 1 ..., 6 N - first, ..., N-th divisors, 7 1 , ..., 7 N is the first, ..., Nth matrix multiplier, 8 is the input of the analog value of the function, 9 1 , ..., 9 N is the first, ..., Nth device outputs , 10 - input to enter the value of the interval of samples, 11 - input "reset", 12 - input setting the operating mode of the device.

В предлагаемом устройстве выход ГТИ 1 соединен с входами синхронизации АЦП 2, устройства 3 возведения в N-ю степень, через элемент 41 задержки с входом синхронизации i-го устройства 7i умножения матриц, через элемент 44 задержки с входом синхронизации (N+1)-го регистра 5N+1, с входом элемента 42 задержки, выход элемента 42 задержки соединен с входом синхронизации i-го делителя 6i и через элемент 4з задержки с входами синхронизации i-го регистра 5i; аналоговый вход АЦП 2 является входом 8 значения функции устройства, выход АЦП 2 соединен с информационным входом (N+1)-го регистра 5N+1, выход которого соединен с первым информационным входом i-го устройства 7i умножения матриц, выход (N+2)-го регистра 5N+2 соединен с информационным входом устройства 3 возведения в N-ю степень, i-й выход которого соединен с первым информационным входом i-го делителя 6i, выход i-го регистра 5i соединен с информационным входом i-го регистра 5i и со вторым информационным входом i-го делителя 6i, выход которого соединен со вторым информационным входом i-го устройства 7i умножения матриц, выход которого является i-м выходом 9i устройства, информационный вход ГТИ 1 и информационный вход (N+2)-го регистра 5N+2 являются входом 10 ввода значения интервала отсчета функции устройства, вход 11 "сброса" устройства соединен с входом сброса (N+1)-го регистра 5N+1, с входом сброса i-го устройства 7i умножения матриц, с входом сброса i-го делителя 6i, устройства 3 возведения в N-ю степень, с входом синхронизации (N+2)-го регистра 5N+2, с управляющим входом ГТИ 1, вход 12 установки режима работы устройства соединен с входом установки режима работы i-го устройства 7i умножения матриц.In the proposed device, the output of the GTI 1 is connected to the synchronization inputs of the ADC 2, the device 3 raising to the N-th degree, through the delay element 4 1 with the synchronization input of the i-th device 7 i matrix multiplication, through the delay element 4 4 with the synchronization input (N + 1) -th register 5 N + 1 to the input element 2 April delay element delays the output April 2 is connected to the synchronization input of i-th i splitter 6 and through the delay element 4 with the synchronization of inputs i-5 i th register; analog input of ADC 2 is input 8 of the device function value, ADC 2 output is connected to the information input of the (N + 1) -th register 5 N + 1 , the output of which is connected to the first information input of the i-th matrix multiplication device 7 i , output (N Of the +2) -th register 5 N + 2 is connected to the information input of the device 3 raising to the N-th degree, the i-th output of which is connected to the first information input of the i-th divider 6 i , the output of the i-th register 5 i is connected to the information the input of the i-th register 5 i and with the second information input of the i-th divider 6 i , the output of which is connected to the next information input of the i-th device 7 i matrix multiplication, the output of which is the i-th output of the 9 i device, the information input of the GTI 1 and the information input of the (N + 2) -th register 5 N + 2 are the input 10 of the input of the value of the interval of reading the function devices, the input 11 of the “reset” device is connected to the reset input of the (N + 1) -th register 5 N + 1 , with the reset input of the i-th matrix multiplication device 7 i , with the reset input of the i-th divider 6 i , erection device 3 in the N-th power, the synchronization input (N + 2) -th register 5 N + 2, the control input of the GTI 1, entry 12 in the operation mode setting troystva connected to the input for setting the operating mode of i-th device 7 i of matrix multiplication.

В теории численного дифференцирования функций, заданных своими отсчетами, широко используются методы, основанные на замене дифференцируемой функции интерполяционными многочленами. Однако на основе данных методов невозможно построение универсальных устройств, поскольку нет конечных аналитических соотношений для расчета производных N-го порядка от функций, заданных своими отсчетами. Так, в [3] при изменении порядка вычисляемой производной необходим перерасчет коэффициентов формулы приближенного дифференцирования. Кроме того, отсутствие критерия выбора количества узлов интерполяции приводит либо к снижению точности расчетов, либо к избыточности вычислений. In the theory of numerical differentiation of functions defined by their readings, methods are widely used based on the replacement of a differentiable function by interpolation polynomials. However, based on these methods, it is impossible to build universal devices, since there are no finite analytical relationships for calculating the derivatives of the Nth order of functions defined by their samples. So, in [3], when changing the order of the calculated derivative, it is necessary to recalculate the coefficients of the approximate differentiation formula. In addition, the absence of a criterion for choosing the number of interpolation nodes leads either to a decrease in the accuracy of calculations or to redundancy of calculations.

Заявляемое устройство позволяет заменить процедуру численного дифференцирования с использованием интерполяционных многочленов, предложенную в [3], простыми матричными преобразованиями в ортогональном базисе. The inventive device allows you to replace the procedure of numerical differentiation using interpolation polynomials, proposed in [3], simple matrix transformations in an orthogonal basis.

Пусть функция f(x)∈Cω, где Cω- класс функций, ограниченных по спектру. Тогда для нее справедливо широкоиспользуемое при решении различного рода задач неизбыточное, конечномерное представление по Котельникову [4]

Figure 00000008

где M - число отсчетов функции f(x) внутри интервала (O, X), X = π/ωC- шаг между отсчетами fi = f(iΔX) функции f(x), sinc[*] = sin[*]/[*].
Для наглядности рассмотрим сначала частный случай, когда N = 1, а затем обобщим полученные результаты на случай произвольного N.Let a function f (x) ∈C ω , where C ω is the class of functions bounded in spectrum. Then, for her, the widespread, non-redundant, finite-dimensional representation according to Kotelnikov is fairly widely used in solving various problems [4]
Figure 00000008

where M is the number of samples of the function f (x) inside the interval (O, X), X = π / ω C is the step between the samples f i = f (iΔX) of the function f (x), sinc [*] = sin [*] / [*].
For clarity, we first consider the special case when N = 1, and then generalize the results to the case of arbitrary N.

При N = 1 с учетом (1) имеем

Figure 00000009

где f(1) (x) = df(x)/dx.For N = 1, taking into account (1), we have
Figure 00000009

where f (1) (x) = df (x) / dx.

Подставив в (2) X = kΔX, найдем значение f(1)(x) в отсчетных точках

Figure 00000010

где
Figure 00000011

Анализ выражения (3) показывает, что при k = i возникает неопределенность типа 0/0, для раскрытия которой воспользуемся правилом Лопиталя
Figure 00000012

Таким образом, формула (3) с учетом (4) принимает вид
Figure 00000013

При выводе (5) учтено, что в формуле (3) sin[π(k-i)]/[πΔX(k-i)2] = 0 ∀ k≠i. Запишем выражение (5) в векторно-матричной форме
f(1) = f M1, (6)
Figure 00000014

Figure 00000015

Figure 00000016

Матрица дифференцирования имеет следующий вид
Figure 00000017

Таким образом, операция дифференцирования f(x) по аргументу x может быть выполнена путем простого умножения вектора отсчетов данной функции f на матрицу дифференцирования M1.Substituting in (2) X = kΔX, we find the value f (1) (x) at the reference points
Figure 00000010

Where
Figure 00000011

An analysis of expression (3) shows that for k = i, an uncertainty of type 0/0 arises, for the disclosure of which we use the L'Hospital rule
Figure 00000012

Thus, formula (3), taking into account (4), takes the form
Figure 00000013

In the derivation of (5), it was taken into account that in the formula (3) sin [π (ki)] / [πΔX (ki) 2 ] = 0 ∀ k ≠ i. We write expression (5) in the vector-matrix form
f (1) = f M 1 , (6)
Figure 00000014

Figure 00000015

Figure 00000016

The differentiation matrix has the following form
Figure 00000017

Thus, the differentiation operation f (x) with respect to argument x can be performed by simply multiplying the sample vector of a given function f by the differentiation matrix M 1 .

Обобщая приведенные выше результаты на случай произвольного N, получим следующие выражения для производной N-го порядка в отсчетных точках [5]

Figure 00000018

Figure 00000019

- для четных N, N ∈ 2, 4, 6...,
Figure 00000020

- для нечетных N, N ∈ 1,3,5...,([*] - целая часть числа).Summarizing the above results to the case of arbitrary N, we obtain the following expressions for the Nth order derivative at reference points [5]
Figure 00000018

Figure 00000019

- for even N, N ∈ 2, 4, 6 ...,
Figure 00000020

- for odd N, N ∈ 1,3,5 ..., ([ * ] is the integer part of the number).

Выражения (8), (9) положены в основу функционирования устройства. Expressions (8), (9) are the basis for the functioning of the device.

Устройство работает следующим образом. На вход 10 значения интервала отсчета устройства подается код Δx, на вход 12 установки режима работы подается потенциал, имеющий уровень логической единицы, который присутствует весь процесс вычислений. В i-й регистр 5i записывается матрица весовых коэффициентов Bi. На вход 11 "сброса" подается импульс, по которому (N+1)-й регистр 5N+1, i-е устройство 7i умножения матриц, i-й делитель 6i, устройство 3 возведения в N-ю степень обнуляются, элементы 41, 42, 43, 44 задержки подготавливаются к работе, а в (N+2)-й регистр 5N+2 и ГТИ 1 заносится код значения интервала отсчета Δx. В соответствии с поданным на ГТИ 1 значением Δx он начинает выдавать тактовые импульсы (ТИ) с периодом Δx. По этим ТИ АЦП 2 преобразует значение аналогового сигнала функции f(x) в цифровой код и выдает его на вход (N+1)-го регистра 5N+1, в который через элемент 44 задержки поступает ТИ, по которому значение отсчета функции fj(x)

Figure 00000021
переписывается в (N+1)-й регистр 5N+1, элемент 44 задержки требуется для задержки поступления ТИ на (N+1)-й регистр 5N+1 на время преобразования в АЦП 2 аналогового значения сигнала функции f(x) в цифровой код. По ТИ в устройстве 3 возведения в N-ю степень Δx возводится в i-ю степень
Figure 00000022
значения (Δx)i выставляются за К ТИ (K = f(N)) на i-й выход устройства 3 возведения в N-ю степень, элемент 42 задержки задерживает поступление ТИ на i-й делитель 6i на К ТИ (т.е. пока на первый информационный вход i-го делителя 6i не поступит значение (Δx)i). С каждым (K+j)-м ТИ на второй информационный вход i-го делителя 61 выдаются элементы j-го столбца матрицы Bi и переписываются на вход i-го регистра 5i, i-й делитель 6i производит деление поступающих на его второй информационный вход с i-го регистра 5i элементов j-го столбца матрицы Bi на значение (Δx)i, формируя на своем выходе элементы j-го столбца матрицы дифференцирования Mi. Элемент 4з задержки необходим для задержки поступления ТИ на i-й регистр 5i на время перезаписи значений столбца матрицы Bi в i-й делитель 6i, (N+1)-й регистр 5N+1 собран последовательно таким образом, что последующий отсчет значения функции записывается на место предыдущего, а предыдущий сдвигается к выходу, длина (N+1)-го регистра 5N+1 равна (K+1) значений отсчетов, элемент 41 задержки задерживает поступление ТИ на вход синхронизации i-го устройства 7i умножения матриц на (K+1) тактов. С каждым (K+1+j)-м ТИ на первый информационный вход i-го устройства 7i умножения матриц с выхода (N+1)-го регистра 5N+1 поступает j-й отсчет значения функции fj(x), с выхода i-го делителя 6i на второй информационный вход i-го устройства 7i умножения матриц поступает сформированный в процессе работы устройства j-й столбец матрицы дифференцирования Mi, за М ТИ i-е устройство 7i умножения матриц перемножает вектор отсчетов функции f(x) на матрицу дифференцирования Mi, через (K+2)+M ТИ после начала работы на выходе i-го устройства 7i умножения матриц имеют место вектор отсчетов производной i-го порядка f(x)(i).The device operates as follows. The code Δx is supplied to input 10 of the value of the readout interval of the device, and potential 12 is supplied to input 12 of the operation mode setting, which has the level of a logical unit, which is the whole process of calculations. In the i-th register 5 i is written the matrix of weights B i . A pulse is applied to the input 11 of the “reset”, according to which the (N + 1) -th register 5 N + 1 , the i-th device 7 i matrix multiplication, the i-th divider 6 i , the device 3 raising to the N-th degree are reset, delay elements 4 1 , 4 2 , 4 3 , 4 4 are prepared for work, and the code of the value of the interval of counting Δx is entered in the (N + 2) -th register 5 N + 2 and GTI 1. In accordance with the Δx value supplied to the GTI 1, it starts to issue clock pulses (TI) with a period of Δx. According to these TIs, the ADC 2 converts the value of the analog signal of the function f (x) into a digital code and outputs it to the input of the (N + 1) -th register 5 N + 1 , into which through the element 4 4 delays TI receives, according to which the value of the function reference f j (x)
Figure 00000021
it is written to the (N + 1) -th register 5 N + 1 , delay element 4 4 is required to delay the arrival of a TUE to the (N + 1) -th register 5 N + 1 during the conversion to the ADC of 2 analog values of the signal of the function f (x ) into a digital code. According to the TI in the device 3 of raising to the N-th degree, Δx is raised to the i-th degree
Figure 00000022
the values (Δx) i are set for K TI (K = f (N)) to the i-th output of the device 3 raising to the N-th degree, the delay element 4 2 delays the receipt of TI on the i-th divider 6 i on K TI (t .e. until the value (Δx) i ) arrives at the first information input of the i-th divider 6 i . With each (K + j) th TI, the elements of the jth column of the matrix B i are output to the second information input of the i-th divider 6 1 and are transferred to the input of the i-th register 5 i , the i-th divider 6 i divides incoming its second information input from the i-th register of 5 i elements of the j-th column of the matrix B i to the value (Δx) i , forming at its output the elements of the j-th column of the differentiation matrix M i . Element 4 of the delay necessary to delay the TI proceeds to i-th register 5 at time i overwriting column of matrix B i in the i-th subgroup 6 i, (N + 1) -th register 5 N + 1 assembled in series so that the subsequent sample of the function value is written to the place of the previous one, and the previous one is shifted to the output, the length of the (N + 1) -th register 5 N + 1 is equal to (K + 1) the values of the samples, the delay element 4 1 delays the receipt of the TI at the synchronization input of the i-th devices 7 i matrix multiplication by (K + 1) ticks. With each (K + 1 + j) th TI, the j-th sample of the value of the function f j (x) is received at the first information input of the ith device 7 i of matrix multiplication from the output of the (N + 1) -th register 5 N + 1 , from the output of the i-th divider 6 i to the second information input of the i-th matrix multiplying device 7 i, the j-th column of the differentiation matrix M i formed during the device’s operation is received, for M TI the i-th matrix multiplying device 7 i multiplies the sample vector of the function f (x) to the differentiation matrix M i , through (K + 2) + M TI after starting work at the output of the i-th device 7 i matrix multiplication takes place ctor of samples of the ith order derivative f (x) (i) .

Заявляемое устройство позволяет решать задачи численного дифференцирования функций в реальном масштабе времени, что очень существенно при решении широкого круга задач [6, 7]. The inventive device allows to solve the problem of numerical differentiation of functions in real time, which is very important when solving a wide range of problems [6, 7].

Список литературы
1. А.c. СССР N 1485238, G 06 F 7/64, 1987 г./Бюллетень "Открытия, изобретения", 1989, N 12.
List of references
1. A.c. USSR N 1485238, G 06 F 7/64, 1987 / Bulletin "Discoveries, inventions", 1989, N 12.

2. А.c. СССР N 1293728, G 06 F 7/64, 1985 г./Бюллетень "Открытия, изобретения", 1987, N 8. 2. A.c. USSR N 1293728, G 06 F 7/64, 1985 / Bulletin "Discoveries, inventions", 1987, N 8.

3. А.c. СССР N 1280623, G 06 F 7/64, 1985 г./Бюллетень "Открытия, изобретения", 1986, N 48. 3. A.c. USSR N 1280623, G 06 F 7/64, 1985 / Bulletin "Discoveries, inventions", 1986, N 48.

4. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы.- М.: Радио и связь, 1986 г. 4. Gonorovsky I.S. Radio engineering circuits and signals. - M.: Radio and communications, 1986.

5. Ю.Г. Булычев, И.В. Бурлай, С.А. Погонышев. Численно-аналитический метод дифференцирования функций с ограниченным спектром с использованием формулы Котельникова//Журнал вычислительной математики и математической физики. Т. 32, N 3, 1992 г. 5. Yu.G. Bulychev, I.V. Burlai S.A. Pogonyshev. The numerical-analytical method of differentiating functions with a limited spectrum using the Kotelnikov formula // Journal of Computational Mathematics and Mathematical Physics. T. 32, N 3, 1992

6. Ю. Г. Булычев, С.А. Погонышев. Непараметрическое оценивание апостериорных распределений в задаче нелинейной фильтрации//Автоматика и телемеханика, N 11, 1990 г. 6. Yu. G. Bulychev, S.A. Pogonyshev. Nonparametric estimation of posterior distributions in the nonlinear filtering problem // Automation and Remote Control, N 11, 1990

7. Ю.Г. Булычев, С.А. Погонышев. Методы цифрового моделирования стохастических эволюционных дифференциальных уравнений//Журнал вычислительной математики и математической физики. Т. 30, N 8, 1990 г. 7. Yu.G. Bulychev, S.A. Pogonyshev. Digital modeling methods for stochastic evolutionary differential equations // Journal of Computational Mathematics and Mathematical Physics. T. 30, N 8, 1990

Claims (1)

Устройство N-кратного дифференцирования, содержащее генератор тактовых импульсов (ГТИ), (N + 1) регистров, N устройств умножения, элемент задержки, причем выход ГТИ через элемент задержки соединен со входом синхронизации i-го устройства умножения
Figure 00000023
отличающееся тем, что в него введены (N + 2)-й регистр, N делителей, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), устройство возведения в N-ю степень, 3 элемента задержки, при этом устройства умножения выполнены с возможностью умножения матриц, выход ГТИ соединен со входами синхронизации АЦП, устройства возведения в N-ю степень со входом второго элемента задержки, через четвертый элемент задержки со входом синхронизации (N + 1)-го регистра, выход второго элемента задержки соединен со входом синхронизации i-го делителя
Figure 00000024
и через третий элемент задержки со входом синхронизации i-го регистра
Figure 00000025
аналоговый вход АЦП является входом значения функции устройства, выход АЦП соединен с информационным входом (N + 1)-го регистра, выход которого соединен с первым информационным входом i-го устройства умножения
Figure 00000026
выход (N + 2)-го регистра соединен с информационным входом устройства возведения в N-ю степень, i-й выход
Figure 00000027
которого соединен с первым информационным входом i-го делителя
Figure 00000028
выход i-го регистра
Figure 00000029
соединен со своим информационным входом и со вторым информационным входом i-го делителя
Figure 00000030
выход которого соединен со вторым информационным входом i-го устройства умножения
Figure 00000031
выход которого является i-м выходом устройства
Figure 00000032
информационный вход ГТИ и информационным вход (N + 2)-го регистра являются входом ввода значения интервала отсчета функций устройства, вход сброса устройства соединен со входами сброса (N + 1)-го регистра, i-го устройства умножения
Figure 00000033
i-го делителя
Figure 00000034
устройства возведения в N-ю степень, со входом синхронизации (N + 2)-го регистра, с управляющим входом ГТИ, вход установки режима работы i-го устройства умножения
Figure 00000035
является входом установки режима работы устройства.
An N-fold differentiation device comprising a clock generator (GTI), (N + 1) registers, N multiplication devices, a delay element, the GTI output through a delay element connected to the synchronization input of the i-th multiplication device
Figure 00000023
characterized in that the (N + 2) th register, N dividers, an analog-to-digital converter (ADC), a device for raising to the N-th power, 3 delay elements are introduced into it, while the multiplication devices are capable of matrix multiplication, the output GTI is connected to the synchronization inputs of the ADC, the device of raising to the N-th degree with the input of the second delay element, through the fourth delay element with the synchronization input of the (N + 1) -th register, the output of the second delay element is connected to the synchronization input of the i-th divider
Figure 00000024
and through the third delay element with the synchronization input of the i-th register
Figure 00000025
the analog input of the ADC is the input of the value of the device function, the ADC output is connected to the information input of the (N + 1) -th register, the output of which is connected to the first information input of the i-th multiplication device
Figure 00000026
the output of the (N + 2) -th register is connected to the information input of the device of raising to the N-th degree, i-th output
Figure 00000027
which is connected to the first information input of the i-th divider
Figure 00000028
i-register output
Figure 00000029
connected to its information input and to the second information input of the i-th divider
Figure 00000030
the output of which is connected to the second information input of the i-th multiplication device
Figure 00000031
the output of which is the i-th output of the device
Figure 00000032
the information input of the GTI and the information input of the (N + 2) -th register are the input of the value of the interval of counting functions of the device, the reset input of the device is connected to the reset inputs of the (N + 1) -th register, i-th multiplication device
Figure 00000033
i-th divider
Figure 00000034
devices of raising to the N-th degree, with the synchronization input of the (N + 2) -th register, with the control input of the GTI, the input of setting the operating mode of the i-th multiplication device
Figure 00000035
is the input of setting the operating mode of the device.
RU99120829A 1999-09-28 1999-09-28 N-fold differentiating device RU2160922C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99120829A RU2160922C1 (en) 1999-09-28 1999-09-28 N-fold differentiating device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99120829A RU2160922C1 (en) 1999-09-28 1999-09-28 N-fold differentiating device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2160922C1 true RU2160922C1 (en) 2000-12-20

Family

ID=20225432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99120829A RU2160922C1 (en) 1999-09-28 1999-09-28 N-fold differentiating device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2160922C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2160922C1 (en) N-fold differentiating device
RU2517322C1 (en) Adaptive digital predicting and differentiating device
Bellman et al. Dynamic programming, invariant imbedding and quasilinearization: comparisons and interconnections
RU2132568C1 (en) Interpolator
RU2127903C1 (en) Interpolator
RU2120137C1 (en) Interpolator
RU2127902C1 (en) Interpolator
SU656060A1 (en) Pulse-frequency multiplication-division device
SU942037A1 (en) Correlation meter of probability type
SU1732361A1 (en) Pulse-frequency calculator
RU2143132C1 (en) Spline interpolator
RU2127901C1 (en) Spline interpolator
SU744555A1 (en) Device for computing walsh conversion coefficients
JPH02196371A (en) Differential correlator
RU2116668C1 (en) Spline interpolator
RU1836681C (en) Device for frequency multifiying
RU2140099C1 (en) Spline-interpolator
RU2140098C1 (en) Spline-interpolator
RU2116669C1 (en) Spline interpolator
RU2143131C1 (en) Spline interpolator
SU817726A1 (en) Device for solving integral equations
SU370611A1 (en) STEP LINE EXTRA-PLANTATOR
SU1401482A1 (en) Statistical analyzer
SU798902A1 (en) Integro-differential computer
SU1575180A1 (en) Device for multiplying pulse repetition rate