ПОЛИНОМИАЛЬНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1974 года по МПК G06J3/00 

Изобретение относится к области вычислительно техники и может найти применение для полиномиальной апнроксимании произвольных функций. Результат анноркснмадии представляется на выходе устройства в аналоговом виде. Известен полиномиальный функциональный преобразователь, содержан нй т апалоговых сумматоров, выходы которых подключены ко входам цифро-аналогового блока вычисления 1ЮЛННОМОВ т степени. Цель изобретения - упростить преобразователь и расширить его функциональные возможности. Предлагаемый иреобразователь в отличие от известного содержит генератор функций Уолша, вход которого подключен к выходу црфро-аналогового блока вычисления полиномов, а выходы соединены со входами аналоговых сумматоров. На чертеже нредставлена блок-схема предлагаемого полипомиального функционального преобразователя, состоящего из цифро-аналогового блока 1. вычисления полиномов вида Y У,а,,х , (ит - коэффициенты аинрокснмирующего полинома; т. 0, 1, 2 ...), геиератора 2 функций Уолша и аналоговых сумматоров 3, 4 и 5 (общее максимальное количество еумлгаторов в схеме равно числу т). Схема имеет вход б аргу.мента х, представленного последовательностьто Л:х; импульсов унитарного кода, выход 7 сигнала переполнения и выход 8 напряжения воспроизводимой функции; блок 1 имеет входы Э, 10 и П на которые ностунают напряжения, пропорциональные коэффициентам «1). ui, .... а,, аппроксимирующего полинома (). Цифро-аналоговый блок 1 вычнслепня ноЛ1пю.мов представляет собой ряд последовательно через развязывающие усилители включенных цифро-аиалоговых множ1ггельных устройств, управляемых от единого триггерного регистра кода Л . аргултента х. Каждьп развязывающий усилитель снабжен дополннтельным суммирующим входом, на который нодается напряжение, пропорциональное одпому из коэффициентов аннроксимируюн;его полинома. Ц|1(| ро-аналоговьп блок I предназначен для нриема текуи,его значения аргумента х, задав.; емого унитарным кодом Ля-, поступающим па вход б. вычислепия полщ-юмов вида (1) с учетом коэффициентов ад, Oi, , (п, ноетунающих на его входы 9-11, а также для выработки сигнала переполпення в моменты переполиеппя триггерного регистра цифро-аналогового блока 1, соответствующего концу текущего интервала аппроксимации, и передачи этого сигнала на вход генератора 2. Выход блока 1 связан с выходом 8. Генератор функций Уолша 2 предназначен для генерирования прямых и инверсных напряжений, пропорциональных функциям Уолша, ортогональным на интервале (0,1) определения анироксимируемой функции, принимаемом за единичный. Своими выходамн генератор 2 соединен с соответствующими входами су:-.маторов 3, 4 и 5. Ыа чертеже показано условно, что каждый выход генератора 2 соединен со всеми одноименным н входами сумматоров 3-5. Практически же любой вход каждого сумматора может оказаться подключенным, еслн нужно, к инверсному (по отношению к пзображснному на чертеже) выходу либо совсем не задействован (в случае, когда коэффнцнентом при соотвстствуюн1,ей функции Уолша ввиду его незначительности можно пренебречь). Функциональный преобразователь работает следующим образо-м. В исходиом состояннн счетчики генератора функций Уолша 2 и блока 1 вычислени5; гюлннола установлены в нулевое состояние. При этом на выходах генератора 2 имеются нанряжения, пропорциональные функциям Уолша, амплитуды и нолярности которых соответствуютограниченному значению аргумента 1 0.х- Па выходах сумматоров 3-5 входах 9- 11 Олока имеются напрялсення соответстB 4OHuieW,(x) При поступлении на вход 6 импульсов текун1,его значения аргумента 0 ;л: -счетник цифро-аналогового блока 1 заполняется, а на выходе 8 формируется напряжение аппроксимированиой фуикции, пропорциональное значениям аппроксимирующего полинома (1) для - . При счетчик цифро-аналогового бло8ка 1 заполняется до максимального числа, а рассматриваемый подинтервал аппроксимации заканчивается. С поступлением на вход 6 очередного имнульса текущего значения аргумента в счетчике блока 1 образуется нереполнение и он устанавливается в нулевое состояние, а на выходе блока I образуется сигнал неренолнения. Этот сигнал по времени совпадает с началом 11 следующего, т. е. участка интервала (0,1). Поступая на вход генератора фукций Уолша 2, он увеличивает число, находя(2) щееся в его счетчике, на едииицу. В результате на выходах последнего генерируются функции Уолша (нрямые и инверсные значения), соответствующие значениям аргумента - выходах аналоговых сумматоров 3-5 п входах 9-11 цифро-аналогового блока 1 имеются напряжения, соответствующие выражению (2). При поступлении па вход 6 импульсов теку11щего значения аргумеита - ;л: - счетчик I -84 блока 1 вновь занолняется, а на выходе 8 формируется наиряжение аппроксимированной функции, соответствующее выражению вь.(3) апироксимируПропорциональное значениям 1 ющего полинома (1) для - При х - регистр блока 1 заполнен до максимального числа, а рассматриваемый участок анироксилищии окончен. Работа полиномиальиого аппроксиматора на носледующих участках интервала (0,1) из7 , меиения аргумента, внлоть до--О;, происходит аналогично. Таким образом, полиномиальным аинроксиматором возможна апнроксимация произвольных функци полиномом (I) С представлением коэффициентов этого полинома в виде папряженнй U , каждое из которых, в свою очередь, представлено суммой ряда функций Уолша. Такое нредставление коэффициентов а„1 позволяет максимальио упростить преобразователь, поскольку в рассматриваемом случае генератор ортогональных функций Уолша 2 является общим для всего устройства, а напряжения U формируются каждое на выходе соответствующего аналогового сумматора, состоящего из набора «весовых резисторов, число которых равно или меньше числа задействованных функций Уолша, Предмет изобретения Полиномиальный функциональный преобазователь, содержащий т аналоговых сумматоров, выходы которых подключены ко вхоам цифро-аиалогового блока вычисления поиномов m стеиени, отличающийся тем, то, с целью унрощения и расширения функиональных возможностей, он содержит генеатор функций Уолша, вход которого подлючен к выходу цифро-аналогового блока ычисления нолиномов, а выходы соединены о входами аналоговых сумматоров.