Цифровой полигональный аппроксиматор Советский патент 1982 года по МПК G06F17/17 

() ЦИФРОВОЙ ПОЛИГОНАЛЬНЫЙ АППРОКСИМАТОР

I

Изобретение относится .к вычислительной технике, э именно к цифровым фу-нкциональным преобразователям единичных кодов на основе полигональной аппроксимации и может быть использовано в качестве специализированного вычислителя в каналах цифровой регулирующей и контрольной автоматики для обработки частотных сигналов д 1чиков, в генераторах частотных сигналов с цифровым заданием функцией и т.п.

Известно устройство для воспроиз ведения функций, в том числе обратных, основанное на кусочно-линейной аппроксимации и обеспечив;ающее равно- мерный шаг квантования по выходу ll

Недостатком известного устройства является ограниченная точность, связанная с объемом запоминающего устройства.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является апроксиматор, содержащий генератор.

КЛЮЧ, делитель и счетчик аргумента, делитель и счетчик шага аппроксимации, двоичный умножитель и счетчик функции, регистр хранения , элемент задержки и управляемые делители. Известное устройство обеспечивает полигональную аппроксимацию при Ьольшом числе участков без использования запоминающих устройств fz J. Однако достаточно малая погреШ-10ность обеспечивается в области больших значениТй аргумента и, соответственно больших номеров шага аппроксимации. В начале диапазона работы имеет место значительная погреш15ность, так,например, на первом же участке линейной аппроксимации функция изменяется вдвое, а на втором .участке - наполовину. Это создает трудности при работе устройства в об20ласти малых значений аргумента. Для получения малой погрешности в области малых значений аргумента приходится существенно увеличивать мёсштаб 93 мисло-импульсного представления переменных для того, чтобы достаточно большой номер шага пришелся на требуемое значение аргумента. Для обработки информационных сигналов данный прием малопригоден, так как необходимо либо увеличивать быстродействие схемы, либо отрабатывать функцию в реальном масштабе времени. Цель изобретения - увеличение точности в области малых значений аргумента. Поставленная цель достигается тем, что 8 аппроксиматор, содержащи генератор импульсов, ключ, делитель аргумента, счетчик аргумента, счетчик участков, элемент задержки, делитель длины участки, регистр, двоич ный умножитель и вычитающий счетчик функции, причем выход генератора импульсов через ключ, делитель аргу мента и счетчик аргумента соединен со входом останова ключа, вход пуска которого соединен с входом аппроксиматора, выход делителя длины участка соединен с входом записи регистра, инфо ротационный вход которого через счетчик участков и элемент аадержКи соединен с выходом делителя длины участка, выход двоичного УМ ножителя соединен с вычитающего счетчика функции, дополнительно введены первый и второй двоич- но-десятичные умножители, причем выход ключа соединен с информационным входом первого двоично-десятичного умножителя, выход которого со единен со входом второго двоичнодесятичного умножителя, выход которо го соединен со входами делителя длины участка и двоичного умножителя,уп равляющие входы первого и второго дв ично-десятичных умножителей соединены соответственно с вькодами регистра и счетчика участков, выполненного вычитающим. На чертеже представлена блок-схема : стройства. Лппроксиматор содержит генератор 1 импульсов, ключ 2, делитель 3 аргумента, счетчик k аргумента, делитель 5 длины участка, элемент 6 задержки, вычитающий счетчик 7 участков , регистр 8, двоично-десятичные умножителя 9 и 10, двоичный умножитель 11, вычитающий счетчик 12 функции, вход 13 пуска вход 14 останова аппрокс матора. 4 Устройство работает следующим об-i разом. Перед пуском коэффициент пересчета счетчика 4 аргумента-устанавливается равным требуемому значению аргумента ; в вычитающий счетчик участков заносится число m в вычитающий счетчик функции заносится число У|) в требуемом масштабе; в регистр 8 число (т-1). На вход 13 подается сигнал, отпирающий ключ 2, в результате чего на входы делителя 3 аргумента и двоично-десятичного умножителя 9 поступают счетные импульсы с выхода генератора 1. На каждом из участков полигональной аппроксимации угловые коэффициенты определяются 1; т-и {т-и-/|) выражением К --;jj--- о результате чего узлы интерполяции располагаются на заданной функции, что поясняется следующим численным примером при m 10. .ZJZ:il..§.i§:l) -5.Л5:1) 10 10 10 10 10 10 На участке двукратного изменения величины функции располагаете пять звеньев полигональной функции,в то время как в известном устройстве одно звено, что обеспечивает уменьшение погрешности почти на два порядка и делает предпочтительным использование предлагаемого устройства в области малых значений аргумента. Формула изобретения Цифровой полигональный аппроксиматор, содержащий генератор импульсов, ключ, делитель аргумента, счетчик аргумента, счетчик участков, элемент задержки, делитель длины участка, регистр, двоичный умножитель и вычитающий счетчик функции, причем выход генератора импульсов через ключ, делитель аргумента и счетчик аргумента соединен с входом останова ключа, вход пуска которого соединен с входом аппроксиматора, выход делителя длины участка соединен с входом записи регистра, информационный вход которого через счетчик участков и элемент задержки соединен с выходом делителя длины участка, выход двоичного умножителя соединен с входом вычитающего счетчика функции, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены первый и второй двоично-десятичные умножители, причем выход ключа соединен с информационным входом перво го двоично-десятичного умножителя, выход которого соединен с входом . второго двоично-десятичного умножителя, выход которого соединен с вхо 9 дами делителя длины участка и двоич-; ного умножителя,-управляющие входы первого и второго двоично-десятичных умножителей соединены соответственно с выходами регистра и счетчика участКОВ; выполненного вычитающим. Источники информации, принятые во внимание при. экспертизе 1. Браго Е, Н. Методы и устройства обработки измерительной информации. М., Недрй, 1976, с.58, рис. 25. 2. Авторское свидетельство СССР .№ 538367, кл. G Об F , 1976 (прототип),

ei

12

f-l

ff

1L