Сплайновый интерполятор

 

Изобретение относится к вычислительной технике Цель изобретения расширение функциональных возможностей за счет перестраиваемой интерполяции В-сплайнами до п-го порядка включительно. Цель достигается последовательным формированием базисных сплайнов блоками, содержащими каждый согласованный фильтр и аттенюатор . Базисный сплайн требуемого порядка поступает через коммутатор в перестраиваемый согласованный фильтр, в котором модулируется узловыми значениями интерполируемой функции. 1 з.п. Л-лЫд 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

Эбб

РЕСПУБЛИК. (я)5 <> 06 <т 7 30

ОПИСАНИЕ NSOBPETEHMR

Н АВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

««фб б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ДО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

APH. ГИКТ СССР (21) 4673770/24 (22) 04.04.89 (46) 07.05.91. Бюл. У 17 (72) В.В, Хуторцев, В.Н.Таран и К.А.Часнык (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР.

Р 1211767, кл . С 06 С 7/30, 1984.

Авторское свидетельство СССР

У, 1239732, кл. С 06 С 7/30, 1983. (54) СПЛАЙНОВЬЙ ИНТЕРПОЛЯТОР (57) Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения—

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для сплайн-аппроксимации функций, заданных в виде дискретных отсчетов на сетке с равномерным maгом.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет интерполяции В-сплайнами до и-го порядка включительно.

На фиг.1 показана блок-схема сплайнового интерполятора; на фиг.2— схема перестраиваемого согласованного фильтра; на фиг.З вЂ” временные диаграммы формирования базисных сплайн-функций; на фиг.4 — В-сплайны нулевого, первого и второго порядков.

Сплайновый интерполятор содержит первый и второй генераторы импульсов 1 и 2, согласованный фильтр 3 и аттенюатор,4, входящие в состав

2 расширение функциональных возможностей за счет перестраиваемой интерполяции В-сплайнами до и-го порядка включительно. Цель достигается последовательным формированием базисных сплайнов блоками, содержащими каждый согласованный фильтр и аттенюатор. Базисный сплайн требуемого порядка поступает через коммутатор в перестраиваемый согласованный- фильтр, в котором модулируется узловыми значениями интерполируемой функции.

1 з.п. A-лы„ 4 ил. каждого из блоков 54 — 5 формирова- ния базисных сплайнов, коммутатор 6, перестраиваемый согласованный фильтр (ПСФ) 7, ключ 8, шину 9 запуска,входы 10 задания порядка интерполяционного полинома, входы 11 задания весовых коэффициентов. «В

Перестраиваемый согласованный а,,)( фильтр (фиг. 2) содержит масштабирующие усилители 12, сумматор 13, элементы 14 задержки. Согласованный фильтр 3 может быть выполнен анало-, гично, только без регулируемых уси- лителей.

Интерполятор работает следующим образом.

При появлении пускового сигнала на входе генератора 2 он формирует импульс, длительность Ф которого со" ответствует шагу сетки, на которой осуществляется сплайн-аппроксимация.

Импульс открывает ключ 8, с выхода

1б47599 которого поступает пачка из К импульсов генератора 1. Согласованные фильтры блоков 5,..., 5,„ являются идентичными.

На выходе фильтра 3 блока 5 на чинает Аормнроваться отклик согласованного фильтра, который после ослабления аттенюатором 4 (коэффициент ослабления аттенюаторов блоков 5 равен К) представляет собой последовательность импульсов, огибающей которой является нормализованный

В-сплайн первого порядка (фиг.Зж).

САормированный сигнал, поступая на вход блока 5, преобразуется согласованным Аильтром этого блока.

Величина задержки в элементах согласованного Аильтра выбирается равной периоду Т следования импульсов на выходе генератора 1. Последовательность преобразований отражена на временных диаграммах фиг.Зж з,и, к,л,м.

Таким образом, после аттенюато-, ра блока 5< формируется последовательность импульсов, модулированная параболическим нормализованным Всплайном (фиг.Зм).

Выходной сигнал блока 5< постунает на вход блока 5, на выходе которого в свою очередь формируется нормализованный В-сплайн третьего порядка.

Такимобразом, на выходе каждого из блоков Аормируется последовательность импульсов, модулированная нормализованная базисным сплайном соответствующего порядка. В-сплайн ну, левого порядка имитируется пачкой 4р импульсов с выхода ключа 8.

Выбор необходимого базиса осуществляется подачей сигнала на один из управляющих входов 10 коммутато. ра 6;

Нормализованный В-сплайй соответствующего порядка поступает на ПСФ 7.

На входы 11 ПСФ 7 поступают сигналы, пропорциональные коэфАициентам

Ь, (1 = 1,н). Элементы 14 задержки

50 идентичны.

Эадержка равна длительности импульса на выходе генератора 2 и определяет величину шага сетки, на которой осуществляется сплайн-аппро55 . ксимация. Число m определяет количество шагов сетки.

Под действием сигналя на входах 11 в усилителях 12 формируются весовые коэАфициенты, пропорциональные значе.ниям коэААициентов сплайнов, и после суммирования на выходе сумматора 13 формируется последовательность импульсов, огибающая которых несет информа- .

-цию о сплайн-аппроксимации Аункции на основе нормализованных В-сплайнов

j-го порядка (j = О, n).

Формула изобр етения

1. Сплайновый интерполятор, содер-!.", жащий первый генератор импульсов, выход которого соединен с управляющим входом ключа, и коммутатор, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения Аункциональных возможностей за счет перестариваемой интерполяции В-сплайнами до и-го порядка включительно, в него введены второй генератор импульсов, перестраиваемый согласованный фильтр и п блоков формирования базисных сплайнов, соединенных последовательно, кажный из которых содержит согласованный Аильтр и аттенюатор, соединенные последовательно, причем вход согласованного

Анльтра является входом соответствующего блока,а выход аттенюатора — выходом блока, вход первого блока формирования базисных сплайнов, подключенный к выходу ключа, выходы всех п блоков Аормирования базисных сплайнов соединены с соответствующими инАормационными входами коммутатора, п+1 управляющих входов которого являются входами задания порядка интерполяционного полинома интерполятора, выход коммутатора соединен с сигнальным входом перестраиваемого согласованного Аильтра, н входов задания весовых коэффициентов которого являются информационными входами интерполятора, вход запуска второго генератора импульсов является входом запуска интерполятора.

2. Интерполятар по п.1, о т л и -!= .ч а ю шийся тем,что перестраи: ваемый согласованный Аильтр содержит

m элементов задержки, m масштабирующих усилителей и сумматор, вход первого элемента задержки является сигнальным входам Аильтра, выходы элементов задержки, соединенных последовательно, через соответствующие масштабирующие усилители соединены с входами сумматора, выход которого является выходом Аильтра, регулирующие входы масштабирующих усилителей являются входами задания весовык коэААициентов Аильтра.

1647599

1647599

Составитель Г.Осипов

Редактор Н.Гунько . Техред,П.()лифнык - Корректор Н.Ревская

Заказ 1402 Тираж 397 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. ужгород, ул. Гагарина, 101