SU1425712A1 - Цифровой интерпол тор - Google Patents

Description

1142571:

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных, и управл ющих системах.

Цель изобретени  - повьшение точ- :ности интерпол ции.

На фиг. 1 представлена функциональна  схема; на фиг. 2 - временна  диаграмма работы интерпол тора. JQ

Интерпол тор содержит блок 1 вычитани , регистр 2, первый 3 и второй 4 накапливающие сумматоры, первый 5, второй 6 I; третий 7 сумматоры, информационные вход 8 и выход 9 интер- 5 пол тора, первый 10, второй 11 и третий 12 входы синхронизации.

Интерпол тор работает следующим образом., (на примере формировани  реакции на одиночный импульс, код ам- 20 плитуды которого поступает на вход 8).

В исходном состо нии на выходах регистра 2 и накапливающих .сумматоров 3 и 4 - нулевые коды.25

В момент t, по импульсу С на входе 10 (фиг.26) входной код X, равный а, заноситс  в регистр 2 (фиг. 2а), так как на втором входе блока 1 КОД равен нулю. т.е. выходной код ре- 30 гистра 2 X(t, )а. С поступлением, импульса С, н а вход 11 осуществл етс  первый цикл суммировани  в суммато- ре 3. Ка щому такому циклу соответ- ствует с некоторой задержкой цикл суммировани  в сумматоре 4, синхронизируемый импульсами Cji. На выходе сумматора 3 при условии, что выходной код Хд регистра 2 равен а, образуетс  р д кодов40

35

а, 2а,

ia,...,та,( 1)

где т - число циклов суммировани . .

На выходе сумматора 5 после, i-ro ,с

. 1

импульса С образуетс  код Хд(2)

Выходные .коды сумматора 5 суммируютс  в сумматоре 4. При этом образуетс  р д кодов

50

О,а

- -т-а,..

1

3.

2 - 2 т(ш+1)

2.

а -- -Э- л 2

(3)

или 1 4 9

« 3 . S

т

, . . . , .

Значение выходного кода сумматора

3возрастает по линейному закону (1) (фиг. 2е, участок 1-2), а сумматора

4- по квадратичному (2) (фиг.2ж).

К

При этом после m 2 циклов суммировани  в (k-l)-x младших разр дах сумматора 3 и в (2k-1)-bix младших разр дах сумматора 4 будут нули. Поэтому деление выходных кодов сумматоров 3 и 4 в результате монтажного сдвига на величины 2 , , 2 не приводит к потере информации.

После п-го импульса Cj выходной код с выхода сумматора 7 равен

1

7 (

(5)

где Х, Х - выходные коды накапливающих сумматоров 3 и 4. Если в регистр 2 бып занесен код , то после следующего импульса t в регистр 2 будет занесен код Х, так как входной код в данный момент времени в. рассматриваемом случае равен нулю. С учетом того, что 2 т, а выходные коды сумматоров 3 и 4 после т-го цикла суммировани  равны, соот-m

ветственно та и , в момент времени tjj , в регистр 2 заноситс  код

vCt- - о Л, . 7 7

га

-2а.

(6)

Следующие за моментом t синхроимпульсы С, последовательно уменьшают содержимое сумматора 3 на две единицы до достижени  после т-го цикла суммировани  значени  кода та (фиг. 2е, участок 2-3). При этом выходной код сумматора 4 после ш циклов принимает такое же значение, какое было на его выходе в момент tg.

В момент tj с выходов сумматоров

3 и 4 поступают коды (-ша) и (---а)

а

соответственно В этот момент времени входной код Хд равен нулю, следовательно , в регистр 2 в соответствии с формулой (5) заноситс  код а. Далее содержимое сумматора 3 в каждом цик.п.е последовательно возрастает по линейному закону (фиг. 2е, участок 3-4), а в сумматоре 4 уменьшаетс  по квадратичному . В момент времени t. устройство переходит в исходное состо ние , при котором выходные коды регистра 2 и сумматоров 3 и 4 равны нулю. Если входной код и далее будет равен нулю, то устройство будет оставатьс  в этом состо нии сколько угодно долго.

Таким образом, цифровой интерпол - о тор имеет импульсную переходную функцию из трех гладко сопр женных отрезков , каждый из которых описьгоаетс  квадратичной зависимостью. Следовательно , при периодическом поступлении 15 на вход 9 устройства кодов дискретных отсчетов на выходе цифроаналогового преобразовател  6 сигнал восстанавливаетс  методом параболической интерпол ции дискретньк отсчетов. В предлагаемом устройстве повышение точности достигаетс  путем снижени  методической погрешности, так как интерполирующа  крива , в отличие от известного устройства, использует в качестве восстанавливающего полином второй степени. Это позвол ет воспроизводить сигналы, имеющие ограниченную вторую производнуИ с минимальной погрешностью. Кроме того, отсутствие изломов импульсной переходной характеристики значительно улучшает гладкость выходных сигналов интерпол тора , что способствует более нагл дному представлению информации, например, на экране осциллографа или при помощи самопишущего прибора.

I

0US.Z

Claims (1)

1. ЦИФРОВОЙ ИНТЕРПОЛЯТОР, содержащий первый сумматор, первый накапливающий сумматор, буферный регистр, блок вычитания, выход которого соединен с информационным входом буферного регистра, выход которого соединен с информационным входом накапливающего сумматора, выход которого соединен с входом первого слагаемого первого сумматора, вход уменьшаемого блока вычитания является празрядным информационным входом интерполятора, входы синхронизации буферного регистра и первого накапливающего сумматора являются первым и вторым входами синхронизации интерпо- лятора соответственно, отличающийся тем, что, с целью повышения точности интерполяции, он содержит второй и третий сумматоры и второй накапливающий сумматор, выход которого является выходом интерполятора> выход (i+2k)-ro разряда второго накапливающего сумматора (i=1,...,п, k = log^m, m = 2* - число циклов суммирования, равное отношению частоты импульсов синхронизации на втором и первом входах синхронизации интерполятора) соединен с входом i-ro разряда первого слагаемого третьего сумматора, выход которого соединен с входом вычитаемого блока вычитания, инверсный выход (i+1)-ro разряда буферного регистра соединен с входом i-ro разряда второго слагаемого первого сумматора, выход которого соединен с информационным входом второго накапливающего сумматора, вход.синхронизации которого является третьим входом синхронизации интерполятора, выходы (i+k+1)-fо и (i+k)-ro разрядов первого накапливающего сумматора соединены с входами i=x разрядов первого и второго слагаемых второго сумматора соответственно.

   SU ,,. 1425712

   Фиг!