SU842914A1 - Linear interpolator - Google Patents

Linear interpolator Download PDF

Info

Publication number
SU842914A1
SU842914A1 SU792795361A SU2795361A SU842914A1 SU 842914 A1 SU842914 A1 SU 842914A1 SU 792795361 A SU792795361 A SU 792795361A SU 2795361 A SU2795361 A SU 2795361A SU 842914 A1 SU842914 A1 SU 842914A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
signal
block
integrator
Prior art date
Application number
SU792795361A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лев Григорьевич Журавин
Михаил Алексеевич Мариненко
Евгений Иванович Семенов
Original Assignee
Ленинградский Ордена Ленина Электро-Технический Институт Им. B.И.Ульянова(Ленина)
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 Ленинградский Ордена Ленина Электро-Технический Институт Им. B.И.Ульянова(Ленина) filed Critical Ленинградский Ордена Ленина Электро-Технический Институт Им. B.И.Ульянова(Ленина)
Priority to SU792795361A priority Critical patent/SU842914A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU842914A1 publication Critical patent/SU842914A1/en

Links

Description

(54) ЛИНЕЙНЫЙ ИНТЕРПОЛЯТОР(54) LINEAR INTERPOLATOR

1one

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике и может быть использовано там, где необходимо восстановление сигнала по его отсчетам, например в телеметрии, системах св зи и управлени .The invention relates to an information-measuring technique and can be used where it is necessary to restore the signal from its samples, for example, in telemetry, communication systems and control.

Известно интерполирующее устройство, представл ющее собой цифро-аналоговый преобразователь, на вход которого поступает код очередного отсчета, т. е. используетс  нулева  интерпол ци  1.An interpolating device is known, which is a digital-to-analog converter, the input of which receives the code of the next reading, i.e., the zero interpolation 1 is used.

Такое устройство имеет очень низкую эффективность, так как частота ди.скретизации сигнала должна быть очень большой .Such a device has a very low efficiency, since the frequency of the signal ds should be very high.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  линейный интерпол тор, содержащий последовательно соединенные первый блок пам ти, сумматор, ключ, второй блок пам ти и первый интегратор, второй вход которого и управл емый вход ключа подключены к источнику синхроимпульсов, последователБно соединенные источник опорного сигнала, второй интегратор и третий блок пам ти, выход которого соединен с третьим входом первого интегратора, четвертый вход которого соединен со входами Первого блока пам ти, сумматора и интерпол тора , вторые входы второго интегратора и третьего блока пам ти подключены к источнику синхроимпульсов 2.The closest to the present invention is a linear interpolator containing a serially connected first memory block, an adder, a key, a second memory block and a first integrator, the second input of which and the controlled key input are connected to a clock source, a successively connected reference source, the second the integrator and the third memory block, the output of which is connected to the third input of the first integrator, the fourth input of which is connected to the inputs of the First memory block, adder and interpolator; the second inputs are second The integrator and the third memory block are connected to the source of clock pulses 2.

Недостаток этого устройства - низка  помехоустойчивость, поскольку в устройстве осуществл етс  восстановление аналогового сигнала без коррекции сбоев, которыми могут быть искажены входные отсчеты.The disadvantage of this device is low noise immunity, since the device restores the analog signal without correcting faults, which can distort the input samples.

Цель изобретени  - повыщение помехоустойчивости линейного интерпол тора.The purpose of the invention is to increase the noise immunity of the linear interpolator.

Поставленна  цель достигаетс  тем, чтс.) в линейный интерпол тор, содержащий последовательно соединенные первый блок пам ти, сумматор, ключ, второй блок пам ти и интегратор, информационный вход ко: торого объединен с информационными входами сумматора и первого блока пам ти и соединен со входом линейного интерпол тора , выход интегратора соединен с выходом линейного интерпол тора, синхронизирующие входы первого блока пам ти ключа и интегратора объединены и подключены к выходу источника синхросигналов, введены блок вычитани , блок сравнени , блок умножени , квадратор, пиковый детектор и реверсивный счетчик, входы блока вычитани  соединены соответственно со входом иThe goal is achieved by the fact that.) Into a linear interpolator containing the first memory block, the adder, the key, the second memory block and the integrator connected in series, the information input to which is combined with the information inputs of the adder and the first memory block and connected to the input of the linear interpolator, the integrator output is connected to the output of the linear interpolator, the clock inputs of the first key memory block and the integrator are combined and connected to the output of the clock source, a subtraction block is entered, equals, multiplication unit, quad, peak detector and reversible counter, inputs of the subtraction unit are connected respectively to the input and

выходом линейного интерпол тора, выход - с первыми входами блока сравнени  и пикового детектора, выход которого соединен с первым входом блока умножени , выход блока умножени  соединен со вторым входом блока сравнени , первый выход которого соединен с объединенными первым входом реверсивного счетчика и управл ющими входами первого блока пам ти, второго блока пам ти и интегратора, второй выход - со вторым входом реверсивного счетчика , первый выход которого соединен со вторым входом пикового детектора, а вторые выходы - через квадратор со вторым входом блока умножени .the output of the linear interpolator, the output to the first inputs of the comparison unit and the peak detector, the output of which is connected to the first input of the multiplication unit, the output of the multiplication unit is connected to the second input of the comparison unit, the first output of which is connected to the combined first input of the reversible counter and the control inputs of the first the memory block, the second memory block and the integrator, the second output — with the second input of the reversible counter, the first output of which is connected to the second input of the peak detector, and the second outputs — via a square p with the second input of the multiplication block.

Благодар  этому в устройстве осуществл етс  сравнение поступивщего вновь отсчета с экстраполированным значением сигнала (вход интегратора), и если их разность больще уровн  обнаружени  сбоев (на выходе блока умножени ), то данный отсчет отбрасываетс . Интерпол ци  при отбраковке отсчета осуществл етс  с углом наклона, пропорциональным напр жению на выходе второго блока пам ти, запомненном на предыдущем такте. Таким образом осуществл етс  коррекци  сбоев.Due to this, the device compares the incoming new sample with the extrapolated signal value (integrator input), and if their difference is greater than the level of failure detection (at the output of the multiplication unit), then this sample is discarded. Interpolation during the rejection of the reference is carried out with a slope proportional to the voltage at the output of the second memory block memorized at the previous clock cycle. In this way, the correction of failures is carried out.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого линейного интерпол тора.The drawing shows the block diagram of the proposed linear interpolator.

Линейный интерпол тор содержит первый блок 1 пам ти, сумматор 2, ключ 3, второй блок 4 пам ти, интегратор 5, блок 6. вычитани , блок 7 сравнени , реверсивный счетчик 8, пиковый детектор 9, блок 10 умножени , квадратор 11 и источник 12 синхросигналов .The linear interpolator contains the first memory block 1, an adder 2, a key 3, a second memory block 4, an integrator 5, a block 6. subtraction, a block 7 of comparison, a reversible counter 8, a peak detector 9, a block 10 multiplying, a quad 11 and a source 12 sync signals.

Первый блок 1 пам ти предназначен дл  запоминани  и хранени  одного из входных сигналов, причем момент запоминани  совпадает с задним фронтом синхроимпульса на управл ющем входе. В блоке 1 запоминаетс  сигнал с первого (второго) его входов, если на управл ющем входе сигнал «О («1).The first memory unit 1 is intended for storing and storing one of the input signals, and the time of storing coincides with the trailing edge of the sync pulse at the control input. In block 1, the signal from the first (second) inputs is memorized, if the signal at the control input is “O (“ 1) ”.

Сумматор 2 предназначен дл  вычислени  разности его входных сигналов.Adder 2 is designed to calculate the difference of its input signals.

Ключ 3 служит дл  передачи своего входного напр жени  на выход при наличии единичного сигнала на управл ющем входе.Key 3 serves to transmit its input voltage to the output when there is a single signal at the control input.

Запоминани  соответствует переднему фронту управл ющего импульса, т. е. переходу .Memorization corresponds to the leading edge of the control pulse, i.e. the transition.

Интегратор 5 предназначен дл  интегрировани  своего входного сигнала с посто нной времени, равной длительности интервала аппроксимации Тд,. Установка начальных условий со второго входа в интеграторе осуществл етс  подачей сигнала «1 на второй управл ющий вход при сигнале «О на первом управл ющем входе. Интегратор 5 может быть реализован на основе операционного усилител , конденсатора пам ти и двух аналоговых ключей.The integrator 5 is designed to integrate its input signal with a constant time equal to the duration of the approximation interval Td. The initial conditions from the second input in the integrator are set by applying the signal "1 to the second control input" at the signal "O" at the first control input. The integrator 5 may be implemented on the basis of an operational amplifier, a memory capacitor, and two analog switches.

Блок 7 сравнени  предназначен дл  сравнени  модулей входных сигналов и формировани  на своем первом выходе сигнала «1 («О), если модуль напр жени  на первом входе не превыщает (превыщает) модуль напр жени  на втором входе. Второй выход блока 7  вл етс  интенсивным к liepвому .Comparison unit 7 is designed to compare the input signal modules and form the signal "1 (" O) "at its first output if the voltage module at the first input does not exceed (exceeds) the voltage module at the second input. The second output of block 7 is intense to lie.

Реверсивный счетчик 8 предназначен дл  подсчета сигналов «1 на его первом входе (в пр мом направлении) и втором входе (в обратном направлении). На вторых выходах счетчика 8 формируетс  код результата счета (п), а на первом выходе формируетс  сигнал «1, если счетчик находитс  в исходном состо нии, соответствующем , в противном случае - «О.Reversible counter 8 is designed to count the signals “1 at its first input (in the forward direction) and the second input (in the opposite direction). At the second outputs of the counter 8, the counting result code (n) is formed, and at the first output, the signal "1 if the counter is in the initial state, corresponding, otherwise" O.

Пиковый детектор 9 служит дл  вы влени  и хранени  на выходе модул  максимального из сигналов, поступающих на его вход, при наличии сигнала «1 на втором управл ющем входе. Пиковый детектор 9 может быть построен на основе выпр мител  и конденсатора пам ти, обнул емого при нулевом сигнале на управл ющем входе.Peak detector 9 serves to detect and store at the output of the module the maximum of the signals arriving at its input, in the presence of the signal "1" at the second control input. Peak detector 9 may be built on the basis of a rectifier and a memory capacitor, which is zeroed at a zero signal at the control input.

Блок 10 умножени  служит дл  перемножени  двух входных сигналов и может быть построен на основе цифро-аналогового преобразовател , ключами которого управл ет выходной код квадратора 11. Квадратор Л1 осуществл ет перемножение входного кода числа п на самого себ . Источник 12 синхросигналов, предназначен дл  формировани  на своем выходе импульсной последовательности с периодом Т.The multiplication unit 10 serves to multiply the two input signals and can be constructed on the basis of a digital-to-analog converter, the keys of which are controlled by the output code of the quadrant 11. The quadrant L1 multiplies the input code of the number n by itself. Source 12 clock signals, is designed to form at its output a pulse sequence with a period T.

0 Интерпол тор работает следующим образом .0 Interpolator works as follows.

Отсчеты сигнала поступают на вход интерпол тора с периодом Очередной отсчет поступает на входы блока 1, интегратора 5 и блока б вычитани . В блоке 6 изThe signal samples are fed to the input of an interpolator with a period. The next sample is fed to the inputs of block 1, integrator 5, and block b of subtraction. In block 6 of

него вычитаетс  выходное напр жение интерпол тора X(t). Разность (t) - X, (t) в блоке 7 сравниваетс  с допустимым значением АХ (уровень обнаружени  сбоев), и если ЛХ|.о, то сигнал «1 постуQ пает на первый вход счетчика 8, выходной код которого уменьщаетс  на единицу (или же остаетс  в исходном состо нии ). В этот момент открываетс  ключ 3 (импульсом источника 12), и напр жение, соответствующее разности прищедшего и предыдущего отсчетов сигнала запоминаетс  в блоке 4. После того, как в блоке 4 запомнена разность пришедщего и предыдущего отсчетов, записываетс  прищедщий отсчет в блок 1. Одновременно в интеграторе 5 происходит установка прищедщего отсчета (установка начальных условий). Далее интегратор 5 проинтегрирует с посто нной времени Г о входное напр жение в соответствии с его вел чиной и знаком. Таким образом, как и в известном устройстве 2, it subtracts the output voltage of the interpolator X (t). The difference (t) - X, (t) in block 7 is compared with the allowable value AX (failure detection level), and if LH | .o, the signal "1 postQ goes to the first input of counter 8, the output code of which decreases by one ( or remains in its original state). At this moment, key 3 is opened (by source pulse 12), and the voltage corresponding to the difference between the peak signal and the previous signal sample is stored in block 4. Once in block 4, the difference between the incoming and previous samples is stored, the zero count in block 1 is recorded. Simultaneously In the integrator 5, a snap reading is set (setting of the initial conditions). Next, integrator 5 will integrate the input voltage in accordance with its value and sign with a constant time G o. Thus, as in the known device 2,

5 восстановление сигнала осуществл етс  по двум соседним отсчетам.5, the signal is reconstructed from two adjacent samples.

Если же , то сигнал «1 формируетс  на втором входе блока 7. При атом выходной код счетчика 8 увеличиваетс  наIf, then, the signal "1 is formed at the second input of block 7. When the atom, the output code of the counter 8 is increased by

единицу, а блок 4 записывает свое входное напр жение при поступлении тактового импульса . В блоке 4 остаетс  напр жение, запомненное ранее, и это напр жение попрежнему задает угол чаклона кусочной интерпол ции. В блоке вместо поступившего отсчета записываетс  экстраполированное значение X(t). Таким образом, при обнаружении сбо  экстрапол ци  восстанавливаемого сигнала осущеетвл (тс  с помощью предсказанного сигнала .unit, and block 4 records its input voltage upon receipt of a clock pulse. In block 4, the voltage stored previously remains, and this voltage still sets the angle of the piecewise interpolation. In the block, an extrapolated value X (t) is recorded instead of the received count. Thus, when detecting an extrapolation of the recoverable signal is detected, it is realized (mc using the predicted signal.

Уровень обнаруживаемых сбоев вырабатываетс  из следующих соображений.The level of detectable failures is derived from the following considerations.

Максимальна  погрещность на интерв.але линейной экстрапол ции равнаThe maximum error on the linear extrapolation interval is

n, i(o}n, i (o}

где Ма - модель-максимум второй производной сигнала.where Ma is the maximum model of the second derivative of the signal.

Тогда, при п подр д сбитых отсчетахThen, with n more samples downed

Cm lMi(n+l)4A7o)Z,(n+l)2Cm lMi (n + l) 4A7o Z, (n + l) 2

Величина Z. определ етс  в детекторе 9, в котором анализируютс  приращени  сигнала на врем  То и вырабатываетс  максимальное из них ЛХ, равное 2,,. Пиковый детектор 9 рабоУает только на неискаженных сбо ми интервалах аппроксимации, так как при наличии сбоев управл ющий сигнал от счетчика 8 (со второго выхода) запрещает работу детектора 9. Величина (п-ь 1) вычисл етс  в квадраторе i 1, на выходе которого находитс  код числа п+1. В блоке 10 осуществл етс  операци  перемножени , т. е. на выходе блока 10 вырабатываетс  напр жение, пропорциональное уровню обнаружени  сбоев.The value of Z. is determined in the detector 9, in which the signal increments are measured by the time To, and the maximum of them, LH, is equal to 2 ,,. Peak detector 9 only works on undisturbed intervals of approximation, since in the presence of failures the control signal from counter 8 (from the second output) prohibits the operation of detector 9. The value (n-1) is calculated in quadrant i 1, at the output of which is the code of the number n + 1. In block 10, a multiplication operation is performed, i.e., the output of block 10 produces a voltage proportional to the level of failure detection.

После окончани  серии сбитых отсчетов в интерпол торе происходит постепенное уменьшение уровн  напр жени  на выходе БУ 10, т. е. каждый прин тый отсчет сопровождаетс  вычитанием из кода счетчика 8 единицы.After the end of the series of downed samples in the interpolator, the voltage level at the output of the CU 10 gradually decreases, i.e. each received readout is accompanied by subtracting 8 units from the counter code.

Таким образом, в предлагаемом интерпол торе происходит обнаружение многократных сбоев, что повышает его помехоустойчивость .Thus, in the proposed interpolator, multiple failures are detected, which increases its noise immunity.

Claims (2)

1.«Приборы и системы, управлени , 1972, № 11, с. 9-11.1. “Instruments and systems, control, 1972, No. 11, p. 9-11. 2.Авторское свидетельство СССР2. USSR author's certificate № 59669, кл. G 06 F 7/30, 1976 (прототип).No. 59669, cl. G 06 F 7/30, 1976 (prototype). /V 7 Г/ V 7G У V /iY v / i /V/ V
SU792795361A 1979-07-10 1979-07-10 Linear interpolator SU842914A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792795361A SU842914A1 (en) 1979-07-10 1979-07-10 Linear interpolator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792795361A SU842914A1 (en) 1979-07-10 1979-07-10 Linear interpolator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU842914A1 true SU842914A1 (en) 1981-06-30

Family

ID=20840238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792795361A SU842914A1 (en) 1979-07-10 1979-07-10 Linear interpolator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU842914A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5225682A (en) Method and apparatus for providing pulse pile-up correction in charge quantizing radiation detection systems
SU842914A1 (en) Linear interpolator
US4087796A (en) Analog-to-digital conversion apparatus
SU1007037A1 (en) Voltage amplitude value converter
SU1401500A1 (en) Adaptive time sampler
SU649147A2 (en) Arrangement for shaping tuning signals of synchronization of pulsing boundaries in multichannel communication system with orthogonal sinusoidal signals
RU1775683C (en) Infra-low frequency phase meter
SU1509752A1 (en) Converter of pulse amplitude to d.c. voltage
SU924598A1 (en) Voltmeter
SU875345A1 (en) Device for testing dynamic control system
SU1672239A1 (en) Multichannel temperature measuring unit
RU1798705C (en) Method of measurement of root-mean-square values of variable signals
SU1456290A1 (en) Apparatus for measuring parameters of short-circuits of arc gap
SU1429136A1 (en) Logarithmic a-d converter
SU1506298A1 (en) Device for measuring temperature
SU868783A1 (en) Pulse-width multiplying device
SU1030752A1 (en) Device for recording seismic signals on magnetic tape
SU1629886A1 (en) Digital magnetic induction meter
SU590798A1 (en) Telemetering system adaprive switch
SU1113818A1 (en) Function generator with analog-to-digital converting unit
SU1348644A1 (en) Method of measuring object position
SU790267A1 (en) Time interval analyzer
SU819949A1 (en) Frequency-to-voltage converter
SU732759A1 (en) Spectral analyser
SU1446638A1 (en) Arrangement for monitoring the operation of vehicles