SU1309050A1 - Устройство дл преобразовани пол рных координат в пр моугольные - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике. Цель изобретени  - повышение точности. Устройство содержит блок 1 выделени  абсолютных значений, преобразователь 2 напр жени  в код, генератор 3 тактовых импульсов, блок 4 умножени  частоты , селектор квадрантов 5, первые 6 и вторые 7 преобразователи пр мого кода в дополнительный , регистры 8, наканливаюплие сумматоры 9 (в каждом из двух каналов определени  ортогональной составл ющей), вход 10, выходы 11, 12. Код пр моугольной координаты формируетс  в результате 4HCvaeHHoro интегрировани  фиксированного количества отсчетов за полупериод опорного напр жени  в накапливающих сумматорах. Усреднение погрешностей мгновенных отсчетов повыпшет точность преобразовани . 2 ил. со о со о СП о

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике.

Цель изобретени  - повышение точности.

На фиг. 1 представлена схема иредла1 ае- мого устройства; на фиг. 2 -- генератор тактовых импульсов.

Устройство содержит блок выделени  абсолютных значений, преобразователь 2 напр жени  в код, генератор 3 тактовых импульсов , блок 4 умножени  частоты, селектор 5 квадрантов, преобразователи 6 и 7 пр мого кода в дополнительный, регистры 8, накапливающие сумматоры 9, информационный вход 10, выходы 11 и 12. Преобразователь 2 выполнен по схеме поразр дного уравновешивани  входного сигнала. Генератор 3 (фиг. 2) содержит суммирующий счетчик 13, дифференцирующий элемент 14, дешифраторы 15 и 16, триггеры 17-19, генератор 20 импульсов, счетчики 21 и 22.

Селектор 5 квадрантов содержит два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, его работа описываетс  соотношени ми: + + ВС; G BD + BD, где В, С, D - двоичные переменные, соответствующие знакам входных напр жений- U(T, t/ox, Uoy Преобразователи 6 и 7 содержат группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ по числу разр дов входного кода и комбинационный сумматор .

Устройство работает следующим образом.

Опорное напр жение (меандр той же частоты /, что и входное) служит началом отсчета аргумента вектора (задает положение оси X пр моугольной системы координат ). На выходе блока 4 возникает поток- импульс с частотой N-j. Элемент 14 дифференцировани  в генераторе 3 формирует из напр жени  (7о.х импульс сброса счетчика 13. Счетчик 13 за период I накапливает . V импульсов , поступающих на его вход с выхода блока 4. Дешифратор 15 выдел ет тактовые импульсы с номерами Л /4 и 3A/ /4 и этими импульсами переключает тригге э 17, на выходе которого формируетс  опорное напр жение Uyo запаздывающее на 90° относительно Um Каждый тактовый импульс слу- жиt началом цикла работы блоков 18-22, формирующих серию управл ющих импульсов . В начале цикла триггер 8 устанавливаетс  в состо ние «1, а триггер 19 - в состо ние «О. При этом триггер 18 разрешает работу счетчика 22. На выходах счетчика 21 последовательно формируетс  сери  из К (например, ) импульсов. По окончании этой серии триггер 18 переводитс  в нулевое состо ние импульсом переполнени  счетчика 21 и -разренлает работу счетчика 22, который формирует на своих выходах серию из L (L К) импульсов. Первые М из /С + L импульсов используютс  дл  поразр дного уравновешивани  напр жени  на информационном входе преобразовател  2, который формирует М-разр дпый

2

(например, ) двоичный код модул  выборки входного сигнала. Три последних импульса из серии М -{ L на выходе счетчика 22 служат импульсами управлени  дл  накапливающих сумматоров 9 и регистров 8, причем указанные импульсы создаютс  только в начале и середине периода Т благодар  стробированию дешифратором 16.

Входное напр жение И (if) sin( + ф) поступает на вход блока 1, на выходах которого по вл етс  напр жение знака и абсолютного значени  сигнала. Они служат двоичными переменными функции Е, необходимой дл  управлени  преобразователем 6 кода. Если - О, то число с выхода преоб5 разовател  2 проходит через преобразователь 6 без инверсии, в пр мом коде. При 1 число с выхода преобразовател  6, поступает на вход накапливающего сумматора 9 в дополнительном коде с отрицательным знаком. В интервалах времени

0 существовани  значени  Е 1 отсчеты входного напр жени  вычитаютс  в сумматоре 9, а в остальное врем  отсчеты суммируютс , в результате к моменту переключени  функции из нул  в единицу в канале X фор5 мируе-.с  код координаты X.

При .малом шаге квантовани  функции по времени результаты численного интегрировани  по формулам мало отличаютс  от теоретических точных значений координат. Различи  в масштабных коэффициентах учиQ тываютс  при выборе коэффициента передачи преобразовател  2 по его сигнальному входу. По окончании интервалов интегрировани  содержимое накапливающего сумматора 9 переписываетс  в регистр 8, после чего сумматор 9 обнул етс . Координаты

5 X и У в регистрах 8 хран тс  в дополнительном коде.

Пр мой код координаты формируетс  на выходе преобразовател  9, который идентичен преобразователю 6 по принципиальной схеме. Дл  св зи устройства с цифровым процессором предпочтителен вывод координаты с регистра S, а дл  преобразовани  координаты в напр жение следует воспользоватьс  пр мым кодом на выходе блока 9.

5 о

В полученных координатах шумовые составл ющие входного сигнала подавлены за счет усреднени  отсчетов, причем повышение статической точности преобразовани  достигаетс  при минимальном интервале сгла0 живани , составл ющем половину периода сигнала, т. е. обеспечиваетс  повышение динамической точности.

Благодар  применению алгоритма численного интегрировани  преобразование координат выполн етс  без операций арифме5 тического делени /умножени  и без тригонометрических функциональных преобразований , что позвол ет устранить р д источников инструментальных погрешностей, увеличить долю цифровых блоков и тем самым сделать его более технологичным.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  преобразовани  пол рных координат в пр моугольные, содержащее блок выделени  абсолютных значений, вход которого  вл етс  информационным входом устройства, а выход величины модул  соединен с информационным входом преобразовател  напр жени  в код, вход импульсов уравновешивани  входного напр жени  которого соединен с соответствующим входом генератора тактовых импульсов, а выход - с информационными входами двух блоков определени  ортогональной составл ющей и селектор квадрантов, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности , устройство содержит блок умножени  частоты, а каждый блок определени  ортогональной составл ющей содержит первый и второй преобразователи пр мого кода в дополнительный, накапливающий сумматор и регистр, при этом информационные входы первых преобразователей пр мого кода в дополнительный  вл ютс  информационными входами блоков определени  ортогональной составл ющей, а знаковые входы пеСоставитель Г. Осипов

   Редактор О. БугирТехред И. ВересКорректор А. Зимокосов

   Заказ 1436/43Тираж 673Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

   113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Прое стна , 4

   рвых- и вторых преобразователей пр мого кода в дополнительный соединены с соответствующими выходами селектора квадрантов , вход блока умножени  частоты, запускающий вход генератора тактовых импульсов и опорный вход селектора квадрантов соединены с шиной опорного напр жени , знаковый выход блока выделени  абсолютных значений соединен с информационным входом селектора квадрантов, выход блока умножени  частоты соединен с синхронизирующим входом генератора тактовых импульсов, а в каждом блоке определени  ортогональной составл ющей выход первого кода в дополнительный соединен с первым суммирующим входом накапливающего сумматора, выход которого соединен с его вторым суммирующим входом и с информационным входом регистра, выход которого,  вл ющийс  первым выходом кода ортогональной составл ющей устройства, соединен с информационным входом второго преобразовател  пр мого кода в дополнительный, выход которого  вл етс  вторым выходом кода ортогональной составл ющей устройства , входы записи накапливающего сумматора и регистра и вход сброса накапливающего сумматора соединены с соответствующими выходами генератора тактовых импульсов.

   г. 2