SU940169A2 - Function generator - Google Patents

Function generator Download PDF

Info

Publication number
SU940169A2
SU940169A2 SU802917340A SU2917340A SU940169A2 SU 940169 A2 SU940169 A2 SU 940169A2 SU 802917340 A SU802917340 A SU 802917340A SU 2917340 A SU2917340 A SU 2917340A SU 940169 A2 SU940169 A2 SU 940169A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
matrix
blocks
inputs
keys
output
Prior art date
Application number
SU802917340A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Михайлович Чеголин
Николай Васильевич Нечаев
Рауф Хосровович Садыхов
Вячеслав Станиславович Кончак
Original Assignee
Институт Технической Кибернетики Ан Бсср
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 Институт Технической Кибернетики Ан Бсср filed Critical Институт Технической Кибернетики Ан Бсср
Priority to SU802917340A priority Critical patent/SU940169A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU940169A2 publication Critical patent/SU940169A2/en

Links

Landscapes

  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Complex Calculations (AREA)

Description

(Б ) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ(B) FUNCTIONAL TRANSFORMER

1one

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может найти применение, в частности , в устройствах, предназначенных дл  кусочно-квадратичной аппроксимации произвольных функций, и  вл етс  усовершенствованием известного функционального преобразовател .The invention relates to automation and computing and can be used, in particular, in devices intended for piecewise quadratic approximation of arbitrary functions, and is an improvement of the known functional converter.

По основному авт. св. № 879603 известен функциональный преобразователь , содержащий две группы ключей, инвертор, регистр сдвига, группу из VI интеграторов (где п+1 - количество членов р да аппроксимирующих функций) и группу основных аналоговых блоков взвешенного суммировани , каждый из которых подключен входами к выходам интеграторов, причем каждый i-й (liS ) ключ первой группы ключей соединен сигнальным входом с шиной ввода выборочных значений входного сигнала и с входом инвертора, а выходом - с входомAccording to the main author. St. No. 879603, a functional converter is known comprising two groups of keys, an inverter, a shift register, a group of VI integrators (where n + 1 is the number of members of a number of approximating functions) and a group of basic analog blocks of weighted summation, each of which is connected by inputs to the outputs of integrators, each i-th (liS) key of the first group of keys is connected by a signal input to the input bus of selected values of the input signal and to the input of the inverter, and the output is connected to the input

i-ro интегратора, каждый i-й ключ второй группы ключей подключен сигнальным входом к выходу инвертора., а выходом - к входу (-f1)-ro интегратора , а регистр сдвига соединен входом с шиной ввсэда тактовых импульсов , а выходом каждого -го разр да - с управл ющими входами 1-х ключей первой и второй групп ключей Ci .i-ro integrator, each i-th key of the second group of keys is connected by a signal input to the inverter output, and the output is connected to the input (-f1) -ro of the integrator, and the shift register is connected to the IWS bus of clock pulses, and the output of each -th bit - with control inputs of 1 keys of the first and second groups of keys Ci.

Недостатком известного устройства  вл етс  пониженна  точность функционального преобразовани  из-за кусочно-линейного характера аппроксимации функции.A disadvantage of the known device is the reduced accuracy of the functional transformation due to the piecewise linear nature of the function approximation.

Цель изобретени  - повышение томности функционального преобразовани . .The purpose of the invention is to increase the languor of the functional transformation. .

Указанна  цель достигаетс  тем что в функциональный преобразователь введена группа из m дополни- . тельных аналоговых блоков взвешенного суммировани  (где m - количество одновременно формируемых значений ор39 0169 динат функции), каждый из которых подключен входами к выходам основных аналоговых блоков взвешенного суммировани , а выходом - к соответствующему выходу функционального . преобразовател . На чертеже изображена блок-схема функционального преобразовател  дл  случа  n-m-. Преобразователь содержит первую и вторую группы 1 и 2 ключей, инвертЬр 3, регистр k сдвига, группу из п интеграторов 5 (где пч-1 - количество членов кода аппроксимирующий функций) , группу основных аналоговых блоков 6 взвешенного суммировани  и группу из m дополнительных аналоговых блоков 7 взвешенного суммировани  (где m - количество одновременно формируемых значений ординат функции), Каждый из дополнительных блоков 7 подключен входами к выходам основных блоков 6 взвешенного суммировани , а выходом - к соответствующему выходу функционального преобразовател . Каждый из основных блоков 6 подключен входами к выходам интеграторов 5« Каждый i-и (1 i €п) ключ 1 первой группы ключей соединен сиi- нальным входом с шиной 8 ввoдf выборочных значений входного сигнала и с входом инвертора 3, а выходом .с входом 1-го интегратора 5. Каждый I-и ключ 2 второй группы ключей подключен сигнальным входом к выходу инвертора 3, а выходом - к входу (i-f f1)-ro интегратбра 5. Регистр k сдвига соединен входом с шиной Э ввода тактовых импульсов, а выходом каждого 1-го разр да - с управл ющими входами i-x ключей 1 и 2 первой и второй групп ключей. Аналоговые блоки 6 и 7 взвешенного суммировани  могут быть реализованы, например, на операционных усилител х с весовыми резисторами на вхрдах. Предлагаемый функциональный преобразователь реализует кусочно-квадратичное представление входного сигнала вместо кусочно-линейного, используемого в известном. Разложение сигнала f(t) с помощью кусочно-линейных базисных функций Уолша можно представить в виде f (t) .pci,t;, (1) где P(i,t) - интегральные функции Уолша, которые определ ютс , как гд W 5 . фу «о ин 5 гд ку ци дл Рк Ма из гд цы Citi,i)-IwAHi)(,| (2) ,1,2,...; P(0, t)1; W.t)- функции Уолша; Т интервал задани  аргумента t. усочно-квадратичные базисные ции Р (i+2, t) получаютс  путем грировани  P(i+l, t) + 2,4.)--cJpti4i,i)dr, (3) о С - посто нна  нормировани  P(0,t)--f; p,t)p(i,t) азложение сигнала с помощью чно-квадратичных базисных функPJ C-H , t) можно представить Si)--.,PKti,t). атрица преобразовани  Р,(1+2, t) I «8 имеет вид 4 9 16 25 36 ЦЭ 6 16 23 28 31 32 О 8 9 12 15 72в 0121 О -1 -2 -1 321 1 5 6 J ицу (5 можно представить как продение двух матриц , (6) V/ - матрица преобразовани  Уолша. ) лементы верхне-треугольной матриопредел ютс  следующим образом;This goal is achieved by the fact that a group of m additional is introduced into the functional converter. Weighted analog blocks of weighted summation (where m is the number of simultaneously formed values of the or39 0169 dinat functions), each of which is connected by inputs to the outputs of the main analog blocks of weighted summation, and the output to the corresponding output of the functional one. converter The drawing shows a block diagram of a functional converter for the case of n-m-. The converter contains the first and second groups 1 and 2 keys, inverter 3, shift register k, a group of n integrators 5 (where fc-1 is the number of code members approximating functions), a group of basic analog blocks 6 weighted summation and a group of m additional analog blocks 7 weighted summation (where m is the number of simultaneously generated values of the ordinates of the function), Each of the additional blocks 7 is connected by inputs to the outputs of the main blocks 6 of the weighted summation, and the output is connected to the corresponding output converter. Each of the main blocks 6 is connected by inputs to the outputs of integrators 5 “Each i-and (1 i € n) key 1 of the first group of keys is connected by a si-nal input to the bus 8 input of selective values of the input signal and the input of the inverter 3, and output. the input of the 1st integrator 5. Each I-and key 2 of the second group of keys is connected by a signal input to the output of inverter 3, and the output is connected to the input (if f1) -ro of the integrate 5. The shift register k is connected by an input to the E input bus of clock pulses, and the output of each 1st bit is with the control inputs ix of keys 1 and 2 of the first and second groups of keys whose. The analog blocks 6 and 7 of the weighted summation can be implemented, for example, on operational amplifiers with weighting resistors. The proposed functional converter implements a piecewise quadratic representation of the input signal instead of the piecewise linear one used in the known. The decomposition of the signal f (t) using piecewise linear Walsh basis functions can be represented as f (t) .pci, t ;, (1) where P (i, t) are the integral Walsh functions, which are defined as five . fu “o in 5 gd ku qi for Rk Ma from Citi, i) -IwAHi) (, | (2), 1,2, ...; P (0, t) 1; W.t) are the Walsh functions; T is the interval of the given argument t. cut quadratic basic rations of P (i + 2, t) are obtained by grinding P (i + l, t) + 2.4.) - cJpti4i, i) dr, (3) o C is a constant of P (0 , t) - f; p, t) p (i, t) signal decomposition with the help of square-quadratic basis functions PJ C-H, t) can be represented by Si) -., PKti, t). the transformation Atrix P, (1 + 2, t) I 8 8 has the form 4 9 16 25 36 TsE 6 16 23 28 31 32 О 8 9 12 15 72в 0121 О -1 -2 -1 321 1 5 6 J itza (5 can be represented as the extension of two matrices, (6) V / is the Walsh transformation matrix.) the elements of the upper triangular matrix are defined as follows;

ci ci

o(a.o (a.

ЯZ ЯZ

Обратна  матрица Z будет иметьThe inverse matrix Z will have

вид Z представл ет собой нмжне-треугольную матрицу, элементы главной диагонали которой равны единице, пе вой поддиагонали -3, второй 1, третьей -, четвертой 4 и т.д. В матричной форме уравнение () пишетс  в виде 5-сХ/ вектор-строка аппроксимиру емой функции , вектор-строка коэффициенто разложени  по кусочно-квад ратичным базисным функци м Р . -t-p -R - К В то же врем  из ( б) Р;-- Тогда , подставл   ((} и (Ю) в С8) с учетом транспортировани  ( 6), (получаем -ч ;j- . X - вектор-столбец заданной дискретной последовательности f(t). Таким образом, дл  получени  аппроксимированного значени  функции в любой момент времениt необходимо ВЫЧИСЛИТЬ коэффициенты разложени  по преобразованию ги умножить полученные коэффициенты на матрицу Z . В то же врем  1 можно представит как произведение двух матриц чг. (V2)View Z is an nmzhe-triangular matrix, the elements of the main diagonal are equal to one, the first subdiagonal is -3, the second is 1, the third is 4, the fourth is 4, and so on. In the matrix form, the equation () is written in the form of a 5-cX / row vector of an approximated function, the row vector of the coefficient of expansion in piecewise quadratic basis functions P. -tp -R - K At the same time, from (b) P; - Then, substitution ((} and (S) in C8) with regard to transportation (6), (we get -h; j-. X is a vector- column of a given discrete sequence f (t). Thus, to obtain an approximated value of a function at any time, it is necessary to compute the decomposition coefficients by transformation and multiply the coefficients by the matrix Z. At the same time, 1 can be represented as the product of two matrices гг. )

-1-one

представл ет собой матрицу, is a matrix

деГ элементы которой на главной диагонали равны 1 и на первой поддиагонали равны -1;the deg elements of which on the main diagonal are equal to 1 and on the first subdiagonal are equal to -1;

-f-f

7. « нижне-треугольна  матрица, элементы которой на главной диагонали, равны 1, на первой поддиагонали -2, на второй 2,7. “the lower triangular matrix, whose elements on the main diagonal are 1, on the first subdiagonal is -2, on the second 2,

toto

1515

-г 1  -g 1

Claims (2)

,--lV,Za, X. Преобразователь работает следуго1цим образом. ину 8 с тактовой частотой поступает процесс X(t), который в зависимости от вида матрицы 1 поступает непосредственно на сигнальные входы ключей 1 или в инвертированном виде на сигнальные входы ключей 2. Работой ключей t и 2 управл ет регистр сдвига, выходы разр дов которого в зависимости от вида матрицы 2 подключены к управл ющим входам соответствующих ключей 1 и 2. После прихода с шины 9 на вход регистра Ц п импульсов на выходах интеграторов 5 формируютс  коэффициенты преобразовани  по i Которые в блоках 6 суммируютс  в соответствии с весовыми значени ми строк матрицы 2 (нулевым весам в матрице соответствуют бесконечно большие значени  весовых резисторов, т.е. отключение соответствующих входов блоков 6), в результате чего на выходах основных блоков 6 взвешенного суммировани  будут присутствовать напр жени , пропорциональные коэффициентам раз ложени  . Эти напр жени  поступают на входы дополнительных блоков 7 взвешенного суммировани , с помощью которых реализуетс  перемножение коэффициентов столбцы матрицы Z и суммирование.. i Дл  получени  промежуточных зна,чений fno отношению к входным отсчеTaM ) аппроксимируемой функции необходи МО умн |«ить вектор-строку коэффициентов Сх на Z , Дл  1111 1 1-1-1 Z--V(/PK( 1-1-1 1 1-1 1-1 1i Э162536 96 4 1i 91623283132 1it787 1 0 1 4789121516 1Л123 567 001Л1 00001Л1 2 3 0000 0 .0 l/i 1 где PK ( верхн   половина мат цы , t) дл  . В этом случае необходимо увели чить количество дополнительных бло ков 7 в два раза и выбирать весовые резисторы в этих блоках в соо ветствии со столбцами матрицы , - lV, Za, X. The converter works in a consistent manner. Inu 8 with a clock frequency enters the process X (t), which, depending on the type of matrix 1, goes directly to the signal inputs of keys 1 or, in an inverted form, to the signal inputs of keys 2. The operation of keys t and 2 controls the shift register, the outputs of which are depending on the type of matrix 2, they are connected to the control inputs of the corresponding keys 1 and 2. After arriving from the bus 9 to the input of the register C p pulses, the output of the integrators 5 generates conversion coefficients i that are summed in blocks 6 in accordance with the weight the values of rows of matrix 2 (zero weights in the matrix correspond to infinitely large values of the weight resistors, i.e. disconnecting the corresponding inputs of blocks 6), with the result that the outputs of the main blocks 6 of weighted summation will have voltages proportional to the expansion coefficients. These voltages are fed to the inputs of additional blocks of 7 weighted summation, which are used to multiply the coefficients of the columns of the matrix Z and summation .. i To obtain intermediate values, fno relative to the input sample (TaM) of the approximated function, you need a smart line vector of coefficients Shu on Z, Dl 1111 1 1-1-1 Z - V (/ PK (1-1-1 1 1-1 1-1 1i Э162536 96 4 1i 91623283132 1it787 1 0 1 4789121516 1Л123 567 001Л1 00001Л1 2 3 0000 0 .0 l / i 1 where PK (upper half of the matrix, t) is long. In this case, it is necessary to double the number of additional blocks 7 and choose write weight resistors in these blocks in accordance with matrix columns 2.Таким образом, предлагаемый фу циональный преобразователь по отн шению к известному позвол ет реали зовать кусочно-квадратичную аппро s симацию, что повышает точность функционального преобразовани . Формула изобретени  Функциональный преобразователь по авт. св. If 879603, от л и,ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  точности функционального преой разовани , в него введена группа из wi дополнительных аналоговых блоков взвешенного суммировани  (где m - количество одновременно формируемых значений ординат функций, каж дый из которых подключен входами к выходам основных аналоговых блоков взвешенного.суммировани , а выходом к соответствующему выходу функционального преобразовател . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 879603, кл. G 06 F 15/332, G Об G 7/36, 10.03.80.2. Thus, the proposed functional converter, in relation to the well-known one, allows realizing a piecewise quadratic approximation, which increases the accuracy of the functional transformation. Claims of the invention Functional converter according to the author. St. If 879603, which is based on the fact that, in order to increase the accuracy of functional development, a group of additional analog blocks of weighted summation wi is entered into it (where m is the number of simultaneously generated values of the ordinates of functions, each of which are connected by inputs to the outputs of the main analog blocks of weighted summing, and output to the corresponding output of the functional converter. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 879603, class G 06 F 15/332, G About G 7/36, 10.0 3.80.
SU802917340A 1980-04-30 1980-04-30 Function generator SU940169A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802917340A SU940169A2 (en) 1980-04-30 1980-04-30 Function generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802917340A SU940169A2 (en) 1980-04-30 1980-04-30 Function generator

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU879603 Addition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU940169A2 true SU940169A2 (en) 1982-06-30

Family

ID=20892810

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802917340A SU940169A2 (en) 1980-04-30 1980-04-30 Function generator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU940169A2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4135249A (en) Signed double precision multiplication logic
JPH04242861A (en) Inner product arithmetic circuit
US3519998A (en) Self-organizing control system for providing multiple-goal,multiple-actuator control
SU940169A2 (en) Function generator
US3798434A (en) Electronic device for quintupling a binary-coded decimal number
US4688236A (en) Process for the use of a binary register with n bistable cells making it possible to determine the ratio of two frequencies and apparatus for performing the process
US3805042A (en) Multiplication of a binary-coded number having an even radix with a factor equal to half the radix
SU834582A1 (en) Discrete-to-analog fourrier converter
SU879603A1 (en) Functional converter
SU1239727A1 (en) Device for performing spectral analysis
SU851425A1 (en) Non-linear interpolator
SU1091187A1 (en) Piecewise-square approximator
GB965749A (en) Improvements relating to devices for dividing numbers
SU866695A1 (en) Device for shaping multi-phase frank signal
SU1674165A1 (en) Correlator
SU1293740A1 (en) Device for simulating product reproduction process in economical systems
USRE27561E (en) Self-organizing control system for providing
SU414604A1 (en)
SU926677A1 (en) Function generator
SU767756A1 (en) Parallel shift device
SU932516A1 (en) Graphic information readout device
SU627480A1 (en) Digital exponential generator
SU888105A1 (en) Binary code converter with scaling
US3390258A (en) Simplified analog computer and simulator having synchronously switched input and output to effect time-sharing
GIRAUD et al. Hybrid design method for dead-beat regulators