SU877572A1 - Устройство дл восстановлени непрерывных функций по дискретным отсчетам - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ НЕПРЕРЫВНЫХ ФУНКЦИЙ ПО ДИСКРЕТНЬМ ОТСЧЕТАМ Изобретение относитс  .к автомати и вычислительной технике и может быть использовано дл  интерпол ции непрерывных функций по заданным их дискретным отсчетам. Известно устройство дл  восстановлени  непрерывных функций по дис ратным отсчетам, содержащее блок управлени ,коммутатор и фильтр (11. Известно также устройство дл  восстановлени  функций, содержащее блок управлени , коммутатор, линейный интерпол тор и фильтр 2. Общим недостатком указанных устройств  вл етс  пониженна  точность восстановлени  функций. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  восстановлени  непрерывных функций по дискретным отсчетам, содержащее нелинейный интерпол тор и коммутатор, управл ющий вход которого подключен к выходу блока управлени , перва  группа сигнальных входов - к шинам ввода узловых значений ординат функции, а выходы - к входгм нелинейного интерпол тора , выход которого  вл етс  выходом устройства, а дополнительные входысоединены с противофазными управл ющими выходами блока управлени  Недостатком устройства  вл етс  сложность технической реализации. Цель изобретени  - упрощение устройства . Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  восстановлени  непрерывных функций по дискретным отсчетам, содержащее нелинейный Интерпол тор и коммутатор, управл ющий вход которого подключен к выходу блока управлени , а перва  группа сигнальных входов - к шинам вво а узловых значений ординат функции, содержит фильтр ниэкнх частот, выход которого  вл етс  выходом устройства, а вход соединен с выходом коммутатора , подключенного второй-группой сигнальных входов к выходам нелинейного интерпол тора, соединенного входами с шинами ввода узловых значений ординат функции. Нелинейный интерпол тор содержит группу из п инверторов (где п - количество узловых значений ординат функции) и три группа по п резисторов , причем каждый 1-й ( п) резистор первой группы включен между i-M входом и li-M выходом нелинейного интерпол тора, кажлы i-й () резистор второй группы резисторов включен между (1+1)-м входом и i-м выходом нелинейного интерпол тора, а п-й резистор второй группы резисторов включен между первым входом и п-м выходом нелинейного интерпол то ра, причем каждый 1-й (1Л«п) резис тор третьей группы резисторов включен между выходом 1-го интертора и 1-м выходом нелинейного интерпол  тора, вход каждого 1-го () инвертора подключен к (1+2)-му входу нелинейного интерпол тора, а входы (n-l)-ro и п-го инверторов к первому и второму входам нелинейного интерпол тора соответственн На чертеже изображена блок-схема устройства. Устройство содержит коммутатор 1 управл ющий вход которого подключен к выходу блока 2 управлени , перва  группа сигнальных входов - к шинам 3 ввода узловых значений ординат функции, втора  группа сигнальных входов - к выходам нелинейного инте пол тора 4, а выход - к входу фильт ра 5 низких частот, выход которого  вл етс  выходом устройства. Входы нелинейного интерпол тора 4 соединены с шинами 3 ввода узловых значений ординат функции. Нелинейный интерпол тор 4 дл  случа  интерпол ции полиномом Ньюто на второй степени содержит группу из п инверторов б (где п - количество узловых значений ординат функции на блок-схеме изображен случай п 5) и три группы по п резисторов , причем каждый п-й (1 1 ;s: п) резистор 7 первой группы включен между 1-м входом и 1-м выходом нелинейного интерпол тора 4 Каждый i-й (14-1 п-1) резистор8 второй группы включен между (1-И) входом и i-M выходом нелинейного интерпол тора 4, а п-й резистор 8 второй группы включен между первым входом и п-м выходом нелинейного интерпол тора 4. Каждый i-й (1 1 in) резистор 9 третьей группы включен между выходом 1-го инвертор б и i-M выходом нелинейного интерпол тора 4. Вход каждого 1-го , (1 i п-2) инвертора 6 подключен к (1+2)-му входу нелинейного интерпол тора 4, а входы (п-1)-го и п-го ин:&ерторов б - к первому и второму входам нелинейного интерпол тора 4. Принцип действи  устройства осно ван на формировании с помощью нелинейного интерпол тора р да промежуточных значений, характеризующих значени  функции между заданными узловыми значени ми ее ординат, и последующей ступенчатой интерпол ции и сглаживании с помощью коммута тора и фильтра. Устройство работает следующим образом. На шины. 3 подаютс  напр жени  if 5 узловых значений ординат восстанавливаемой функции. Эти напр жени  поступают на первую группу сигнальных входов коммутатора 1 и на входы интерпол тора 4. В интерпол торе по этим напр жени м на основе соответствующего алгоритма вычисл етс  р д промежуточных напр жений и , / / и , характеризующих значени  функции между заданными значени ми ординат. Эти промежуточные значени  поступают на вторую группу сигнальных входов коммутатора 1, который с помощью блока 2 управлени  осуществл ет последовательное подключение узловых и промежуточных значений ординат функции к входу фильтра 5, т.е. ступенчатую интерпол цию функции. Фильтр 5 осуществл ет сглаживание выходного сигнала коммутатора 1. Количество вычисл емых интерпол тором 4 промежуточных значений, расположенных между заданными.узловыми значени ми ординат, и методика их вычислени  выбираютс  исход  из требуемой точности восстановлени  непрерывных функций. Дл  формировани  промежуточных значений могут быть использованы степенные ортогональные и другие полиномы. В случае использовани  полиномов Ньютона второй степени интерпол тор 4 реализуетс  на группе инверторов б и трех группах резисторов 7-9 и осуществл ет вычисление промежуточного значени  функции по выражению и,. 0,375 U| - 0,75 и 410 ,125 и , где i 1, 2, 3,..J / и,ч-1 tf-i-2 узловые значени  ординат. Дл  реализации данного выражени  значени  проводимостей резисторов 7-9 выбираютс  соответственно коэффициентам 0,375; 0,75 и 0,125 и сигналы , подаваемые через резисторы 9, предварительно инвертируютс  инверторами б, В случае использовани  других интерполирующих выражений структура интерпол тора 4 может измен тьс , а дл  вычислени  каждого промежуточного значени  может использоватьс  информаци  о всей совокупности заданных узловых Значений ординат функции, как например, в случае использовани  усеченного р да Котельникова. Таким образом, в предлагаемом устройстве по.сравнению с известным упрощаетс  конструкци , что обусловлено упрощением .блока управлени , который осуществл ет только управление последовательности опросом коммутатора . Кроме зтого, при целом количестве заданных узловых значений

ординат упрощаетс  реализаци  нелинейного интерпол тора.

Claims (3)

1.Устройство дл  восстановлени  непрерывных функций по дискретным отсчетам , содержащее нелинейный интерпол тор и коммутатор, управл ющий

вход которого подключен к выходу бЛО

ка управлени , а перва  группа сигнальных входов - к шинам ввода узловых значений ординат функции, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства, оно содержит фильтр низких частот, выход которого  вл етс  выходом устройст- ва, а вход соединен с выходом коммутатора , подключенного второй группой сигнсшьных входов к выходам нелинейного интерпол тора, соединенного входами с шинами ввода узловых значений ординат функции.

2.Устройство по п. 1, о Тл ичающеес  тем, что нелинейный интерпол тор содержит группу из п инверторов (где п - количество .узловых значений ординат функции) и

три группы по п резисторов, причем каждый i-й (i V i n) резистор первой группы включен между i-м входом и i-M выходом нелинейного интерпол тора , каждый i-й ( п-1) резистор второй группы резисторов включен между (1+1)-м входом и i-м выходом нелинейного интерпол тора, а п-й резистор второй группы резисторов включен между первым входом и п-м выходом нелинейного интерпол тора , причем каждый i-й (1 i 4 резистор третьей группы резисторсв включен между выходом i-ro инвертор и 1-м выходом нелинейного интерпол тора , вход каждого i-ro (1 4 i 6 n-2) инвертора подключен к (i+2)входу нелинейного интерпол тора, а входы (п-1)-го и п-го инверторов к первому и второму входам нелинейного интерпол тора соответственно.

Источники информации, прин тые во внимание при зкспертизе

1.Мамедов Ф.С. Восстановление профил  поперечного сечени  скважины по данным профиломеров. Извести  ВУЗов Нефть и газ, 1976, 4.

2.Авторское свидетельство СССР по за вке 2516796/24,

кл. G 06 J 3/00, 1977.

3.Авторское свидетельство СССР 696490, кл. G 06 G 7/26, 1977 (прототип).