Линейный интерполятор Советский патент 1981 года по МПК G06G7/30 

(5k} ЛИНЕЙНЫЙ ИНТЕРПОЛЯТОР

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике. По основному авт. св. IP 628SOO из вестен линейный интерполятор, который содержит интегратор, выход которого соединен с выходом устройства и первым входом сумматора, второй вход которого соединен со входом уст ройства, а выход через ключ - со вхо дом аналогового запоминающего устройства, блок умножения у первый вход которого соединен с выходом аналогового запоминающего устройства, а выход - с интегратором, и блок хранения, выход которого соединен со вторым входом блока умножения 1. Однако, во-первых, известный интерполятор работает при заранее известных переменных значениях интервалов дискретизации, сведения о кото рых заранее записываются в блоке хра нения, во-вторых, устройство имеет большую погрешность восстановления, так как оно осуществляет кусочно-линейное восстановление функции на интервале между отсчетами. Цель изобретения - повышение точности восстановления непрерывной функции по дискретным отсчетам, следующим с заранее неизвестным периодом. Поставленная цель достигается тем, что .линейный интерполятор дополнительно содержит второй блок хранения, блок начальной задержки и компаратор, при этом вход блока начальной задержки и информационные входы первого и второго блоков хранения соединены со входом интерполятора, выход второго блока памяти соединен со вторым входом сумматора и первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом интегратора, выход компаратора соединен с выходом блока начальной задержки и управляющими входами ключа и блоков хранения. 3B На фиг. 1 представлена блок-схема интерполятора; на фиг, 2 - временные диаграммы работы интерполятора. Интерполятор содержит сумматор 1, ключ 2, аналоговое запоминающее устройство (ЗУ) 3| блок k умножения, ин тегратор 5 бпок 6 хранения, компаратор 7, блок 8 хранения и блок 9 начальной задержки. Предлагаемый интерполятор работает следующим образом. С момента tg на его вход поступают отсчеты непрерывной функции через случайные интервалы времени Т которые могут принимать значения в пределах от Т до Т (фиг. 2а). Блок 9 начальной задержки запуска ется первым отсчетом и через время Д Т(3 +t () вырабатывает управляющий импульс (фиг. 2д), с мо мента появления которого t начинается восстановление функции. Амплитуды всех отсчетов, которые поступят за время д, начиная с t(j, запоминаются в блоке 8 хранения. Значения временных интервалов между отсчетами запоминаются в блоке 6 хранения, где вырабатываются напряжения обратно пропорциональные значениям этих интервалов. В блок 6 заранее вводится значение интервала Tf(f который необходим для восстановления функции от нуля до значения первого отсчета. Уп равляющий импульс с выхода блока 9 дзет разрешение на считывание амплитуды первого отсчета, который поступает на инвертирующий вход блока 1 (фиг. 26), при этом с выхода блока 6 на управляющий вход блока k умножения поступает напряжение, обратно пропорциональное интервалу времени Т,Т1. До момента t напряжение на выходе интегратора 5 равно нулю, поэтому на выходе сумматора 1 после прихода управляющего-Импульса появляется напряжение, равное по величине и противоположное по знаку амплитуде первого отсчета. Управляющий импульс с выхода блока 9 открывает на короткий интервал времени ключ 2. Амплитуда первого отсчета фиксиру ется на аналоговом ЗУ 3 и поступает на вход блока k умножения, на выходе которого формируется постоянное напряжение, пропорциональное амплитуде первогоотсчета и обратно пропорциоилпьное величине Т. Интегратор 5 формирует напряжение, линейно изменяющееся от нуля до величины, равной амплитуде первого отсчета (фиг. 2в). Это напряжение является выходным и поступает на первые входы сумматора 1 и компаратора 7. В момент равенства постоянного напряжения на первом входе компаратора 7 и изменяющегося напряжения на его втором входе, компаратор 7 вырабатывает импульс управления (фиг.2е), который поступает на управляющие входы ключа 2 и блоков 6 и 8 хранения. Блок 9 начальной задержки работает только от первого отсчета и на все последующие отсчеты не реагирует. С момента tr на вторые входы блоха 1 и компаратора 7 из блока 8 хранения поступает постоянное напряжение второго отсчета (фиг. 26). При этом на выходе блока 1 формируется напряжение, равное разности величины первого и второго отсчетов. Разностное напряжение через ключ 2 подается на ЗУ 3 и затем на информационный вход блока j умножения (фиг. 2в). К этому времени блок 6 выдает напряжение, обратно пропорциональное ин тервалу Т, которое также поступает на вход блока i умножения. На выходе интегратора 5 вырабатывается напряжение, линейно изменяющееся от величины первого отсчета до величины второго отсчета. В момент времени t-, напряжения на обоих входах компаратора 7 сравниваются по амплитуде (фиг. 26) и на его выходе формируется управляющий импульс, который поступает на управляющие входы блоков 8 и 6 и ключа 2. Далее устройство функционирует по описанному выше принципу. Таким образом, предлагаекый интерполятор осуществляет линейную интерполяцию между отсчетами, следующими со случайными и заранее неизвестными интервалами, в-то время как для из-„ вестного необходимо заранее знать точные значения всех переменных интервалов. Предлагаемое устройство обеспечивает более высокую точность восстановления, так как исходная функция восстанавливается прямыми, соединяющими точки отсчетов (фиг. 2г). Формула изобретения Линейный интерполятор по авт. св. № 628500, отличающийся

тем, что, с целью повышения точности восстановления непрерывной функции по дискретным отсчетам, следующим с заранее неизвестным периодом, интерполятор дополнительно содержит второй блок хранения, блок начальной задержки и компаратор, при этом вход блока начальной задержки и информационные входы первого и второго блоко хранения соединены со входом интерполятора, выход второго блока хранения соединен со вторым входом сумматора и первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом интегратора, выход компаратора соединен с выходом блока начальной задержки и с управляющими входами ключа и блоков хранения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Й

«б

ft ft J/jL/ .t.ts

fc .y