Полиномиальный функциональный преобразователь

5l9I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕЙ ИЯ («1 42

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 28.07.72 (211 1816856 18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опублнков 1по 25.04.74. Бюллстснь ¹ 15

Дата опубликования описания 01.10.74

Государственный ноиитет.

Совета Министров СССР со делам иэсоретений и открытий (5З) ДК;81,.! !(088.8) (72) Anòop изобретения

Г. И. Алексеев

Институт технической киоернетики AH Белорусской ССР (71) Заявитель (54) ПОЛИНОМИАЛЬНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ и

У = p,а,„х ", т=с

Изобретение относится к области вычислительной техники и может найти применение для полпномиальной аппроксимации произвольных функций. Результат аппорксимации представляется на выходе устройства в ана- 5 логовом виде.

Извес ен полиномиальный функциональный преобразователь, содержащий nz аналоговых сумматоров, выходы которых подключены ко входам цифро-аналогового блока вычис- 10

;Iå1tèя «олиномов zz степени.

Цель изобретения — упростить преобразователь ii расширить сго функциональные возможности.

Предлагаемый преобразователь в отличие 15 от известного содержит генератор функций

Уолша, вход которого подключен к выходу ц(1фро-аналогового блока вычисления полиномов, а выходы соединены со входами аналоговых сумматоров. 20

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого полиномиального функционального преобразователя, состоящего из цифро-аналогового блока 1, вычисления полино IOB вида

25 (а — коэффициенты аш1роксимирующего полинома; m=0, 1, 2,. ), генератора 2 функций 50

Уолша и аналоговых сумматоров 3, 4 и 5 (общее максимальное количество сумматоров в схеме равно числу лт). Схема «мест вход б аргумента х, представлс1шого послед»вательностью Л1,. импульсов унитарного кода, выход 7 снгиа7а переполнения н выход 8 напряжеiiи51 Воспроизводи 1011 функции; блок 1 имест входы 9, 10» 11 на которые поступают напряжения, пропорциональные коэффицие1п ам и„. аь ..., а,-, ап«Рокс11мнРУющего полннома (1)

Цифро-аналоговьш блок 1 вычисления иолипомов «рсдс гавляст собой ряд последоватслтию через развязывг«ощие усилители вклю;снныx цнфро-аналоговых множ11тсльных устройств, управляемых от ед1шого триггерпого регистра кода Л,- аргумента х. Кахкды11 развязывающ1п усилите "i= с1 абжен до11о",ttèòåëüным суммирующим входом, на который подается напряжение, пропор1,вокальное одному из коэффициентов аппроксимирую1цсго полинома.

1дпфро-аналоговый блок 1 иредназн 1чсн для

11рис.".", текущего значения аргумента х, задаьасмог» унитарным кодом Х, посту11а1ощим

il;1 вход . вычисления полнномов вида (1) с учетом коэффициентов а», а, ..., а;, поступа1О«11 иа его входы 9 11, и также для выработки сигнала переполнения в моменты нсре, олнепия григгерного pet.ttc! ð! цифро-анало425191 гового 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 Ffffflepcflf»lx напряжений, пропорциональных функциям Уолша, ортогональным на интервале (О,1) определения аппроксимируемой функции, принимае.1о., за сдиничньп1. Своими выходамп генератор 2 соединен с соответствующими входами су „.ìàòîðîâ 3, 4 и 5.

1-1а чертеже показано условно, что каждый выход генератора 2 соединен со всеми одноименными входами сумматоров 3 — 5. Практи fee«If >кс 0fo6ci; I. fog каждого сумматора мo:кет Оказаться подкл10ченным, если uужно, и инверсному (по отношению к изобра>кснному на чертеже) выходу либо совсем пе задействован (в случае, когда коэффициентом при соотвс —."твуюц;сй функции Уолша ввиду его незпачи гсльност и можно пренебречь) .

Ф> и u11Ональны11 l1реОбразОвате 1и pBC)oTBeт

СЛСдуlощ 151 ООразо. 1.

В исходном состоянии счетчики генератора функций Уолша 2 и блока вычисления 1.олино.;а установлены в пулевое состояние. Прн этом н-l выходах генератора 2 нме1отся напряжения, пропорциональные функциям Уолша, ампл1ггуды If полярности которых соответствуют ограшгченному значению аргумента

О(8

1-!а в1.1ходах сумматоров 3 — б и входах 9—

11 блока 1 имеются 11анр11>кения, соответст- вующие

55 Полипомиальный функциональный преобразователь, содержащий т аналоговых сумматоров, выходы которых подключены ко входам цифро-аналогового блока вычисления полиномов m степени, отличающийся тем, 60 что, с целью упрощения и расширения функциональных возможностей, он содер>кит генератор функций Уолша, вход которого подключен к выходу цифро-аналогового блока вычисления полиномов, а выходы соединены

65 со вхсдами аналоговых сумматоров.

U„= g, Ю,(х) t>„,-. (2)

1=0

При посту11лении на вход 6 импульсов те1 кущего значения аргумента 0(х. — счетник

8 цифро-аналогового блока 1 заполняется, а на выходе 8 формируется напряжение аппроксимированной функции, пропорциона 7bHoe значениям аппроксимирующего полинома (1) для

0(х — .

При х=-- — счетчик цифро-аналогового оло8 ка 1 заполняется до;ra cFfflaльного числа, а рассматриваемый подинтервал аппроксимации заканчивается.

С поступлением на вход 6 очередного импульса текущего значения аргумента в счетчике блока 1 образуется переполнение и он устанавливается в нулевое состояние, а на вы.;о.",е блока 1 образуется сигнал переполнения.

Этот сигнал по времени совпадает с началом

1 1 следующего, т. е. — (x(— участка интерва8 4 ла (0,1). Поступая на вход генератора фукций Уолша 2, он увеличивает число, находящееся в его счетчике, на единицу. Б результате на выходах последнего генерируются функции Уолша (прямые и инверсные значения), 1

5 соответствующие значениям аргумента — (8 (x (: —. На выходах аналоговых сумматоров

1 4

3 — 5 и входах 9 — 11 цифро-аналогового бло10 ка 1 имеются напряжения, соответствующие выражению (2) .

При поступлении на вход 6 импульсов теку1 1 щего значения аргумента — (x(— счетчик

8 4 блока 1 вновь заполняется, а на выходе 8 формируется папряжение аппроксимированной функции, соответствующее выражению

UBHx 5, Ua (3)

20 т=0 и пропорциональное значениям аппроксимиру1 1 ющего нолинома (1) для — (х

8 4

При х== — регистр блока 1 заполнен до ма4 ксимального числа, а рассматриваемый участок аппроксимации окончен.

Работа полиномиального аппроксиматора

30 на последующих участках интервала (0,1) из7 менения аргумента, вплоть до — (х 1, про8 исходит аналогично.

Таким образом, полиномиальным аппроксиматором возмо>кна аппроксимация произвольных функций полиномом (1) с представлением коэффициентов этого полинома в виде напряжений U,, каждое из которых, в свою

40 î1ередь, представлено суммой ряда функций

Уолша. Такос представление коэффициентов а„, позволяет максималы1о упростить преобразователь, поскольку в рассматриваемом случае генератор ортогональных функций Уол45 ша 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

50 задействованных функций Уолша.

Предмет изобретения

425191

Составитель О. Сахаров

Техред Л. Богданова

1(орректор Л. Чуркина

Редактор О. Стенина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2688/l4 Изд. М 765 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5