JP4872439B2 - データ補間方法及びデータ補間装置 - Google Patents
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Description
本発明に係るデータ補間方法は、データ発生周期が短いアナログ信号である滑らかな当初データがデジタル化され、または、有限時間の周期による通信を行なったことにより離散化され、デジタル化の際のビット数が少ないため、または、通信間隔が長いことによって階段状の粗いデータとなっている元データ(x〔k〕)とこの元データ(x〔k〕)を補間して得た平滑化データ(xe〔k〕)との差分値(e〔k〕=x〔k〕−xe〔k〕)を得てこの差分値(e〔k〕)から次の平滑化データ(xe〔k+1〕)を推定するデータ補間方法であって、平滑化したい元データ(x〔k〕)から平滑化データ(xe〔k〕)を減じた差分値(e〔k〕=x〔k〕−xe〔k〕)を補間誤差として取得し、この補間誤差(e〔k〕)に基づいて平滑化したい元データ(x〔k〕)を補間して、閉ループ伝達関数〔G(s)/(1+G(s))〕が安定となる伝達関数〔G(s)=(as+b)/s 2 〕(ただし、sは、ラプラス変換子、a,bは、推定の速さ及び追従度を調整する正のパラメータ)を用いて、〔xe〔k+1〕=((as+b)/s 2 )×e〕により次の平滑化したデータ(xe〔k+1〕)を推定し(ただし、〔k〕はk回目の演算で使われる値、〔k+1〕はその次の演算周期で使われる値である)、これらを演算周期Δtで繰り返し計算をすることで、伝達関数の演算が行われることを特徴とするものである。
本発明に係るデータ補間装置は、データ発生周期が短いアナログ信号である滑らかな当初データがデジタル化され、または、有限時間の周期による通信を行なったことにより有限周期で離散化され、デジタル化の際のビット数が少ないため、または、通信間隔が長いことによって階段状の粗いデータとなっている元データ(x〔k〕)とこの元データ(x〔k〕)を補間して得た平滑化データ(xe〔k〕)との差分値(e〔k〕=x〔k〕−xe〔k〕)を得る差分計算機構と、差分計算機構により得られた差分値(e〔k〕)から次の平滑化データ(xe〔k+1〕)を推定する推定器とを備え、差分計算機構は、平滑化したい元データ(x〔k〕)から推定器が出力する平滑化データ(xe〔k+1〕)を減じた差分値(e〔k〕=x〔k〕−xe〔k〕)を補間誤差として取得して出力し、推定器は、差分計算機構により取得した補間誤差(e〔k〕)に基づいて平滑化したい元データ(x〔k〕)を補間して、閉ループ伝達関数〔G(s)/(1+G(s))〕が安定となる伝達関数〔G(s)=(as+b)/s 2 〕(ただし、sは、ラプラス変換子、a,bは、推定の速さ及び追従度を調整する正のパラメータ)を用いて、〔xe〔k+1〕=((as+b)/s 2 )×e〕により次の平滑化したデータ(xe〔k+1〕)を出力し(ただし、〔k〕はk回目の演算で使われる値、〔k+1〕はその次の演算周期で使われる値である)、これらを演算周期Δtで繰り返し計算をすることで、伝達関数の演算を行うことを特徴とするものである。
G(s)/(1+G(s))(∵sは、ラプラス変換子である。)
G(s)=a/s ・・・・(実施例1)
G(s)=(as+b)/s2 ・・・・(実施例2)
G(s)=(as2+bs+c)/s3 ・・・・(実施例3)
(∵a,b,cは、推定の速さ、追従度を調整する正のパラメータである。)
e〔k〕=x〔k〕−xe〔k〕
xe〔k+1〕=((as+b)/s2)×e
w1〔k+1〕=w1〔k〕+e×Δt
w2〔k+1〕=w2〔k〕+w1〔k〕×Δt
x〔k+1〕=a×w1〔k+1〕+b×w2〔k+1〕
2 伝送路
3 差分計算機構
4 推定器
5 補間データ
6 補間誤差
Claims (2)
- データ発生周期が短いアナログ信号である滑らかな当初データがデジタル化され、または、有限時間の周期による通信を行なったことにより離散化され、デジタル化の際のビット数が少ないため、または、通信間隔が長いことによって階段状の粗いデータとなっている元データ(x〔k〕)とこの元データ(x〔k〕)を補間して得た平滑化データ(xe〔k〕)との差分値(e〔k〕=x〔k〕−xe〔k〕)を得てこの差分値(e〔k〕)から次の平滑化データ(xe〔k+1〕)を推定するデータ補間方法であって、
平滑化したい元データ(x〔k〕)から平滑化データ(xe〔k〕)を減じた差分値(e〔k〕=x〔k〕−xe〔k〕)を補間誤差として取得し、この補間誤差(e〔k〕)に基づいて平滑化したい元データ(x〔k〕)を補間して、閉ループ伝達関数〔G(s)/(1+G(s))〕が安定となる伝達関数〔G(s)=(as+b)/s 2 〕(ただし、sは、ラプラス変換子、a,bは、推定の速さ及び追従度を調整する正のパラメータ)を用いて、〔xe〔k+1〕=((as+b)/s 2 )×e〕により次の平滑化したデータ(xe〔k+1〕)を推定し(ただし、〔k〕はk回目の演算で使われる値、〔k+1〕はその次の演算周期で使われる値である)、これらを演算周期Δtで繰り返し計算をすることで、伝達関数の演算が行われる
ことを特徴とするデータ補間方法。 - データ発生周期が短いアナログ信号である滑らかな当初データがデジタル化され、または、有限時間の周期による通信を行なったことにより有限周期で離散化され、デジタル化の際のビット数が少ないため、または、通信間隔が長いことによって階段状の粗いデータとなっている元データ(x〔k〕)とこの元データ(x〔k〕)を補間して得た平滑化データ(xe〔k〕)との差分値(e〔k〕=x〔k〕−xe〔k〕)を得る差分計算機構と、差分計算機構により得られた差分値(e〔k〕)から次の平滑化データ(xe〔k+1〕)を推定する推定器とを備え、
差分計算機構は、平滑化したい元データ(x〔k〕)から推定器が出力する平滑化データ(xe〔k+1〕)を減じた差分値(e〔k〕=x〔k〕−xe〔k〕)を補間誤差として取得して出力し、
推定器は、差分計算機構により取得した補間誤差(e〔k〕)に基づいて平滑化したい元データ(x〔k〕)を補間して、閉ループ伝達関数〔G(s)/(1+G(s))〕が安定となる伝達関数〔G(s)=(as+b)/s 2 〕(ただし、sは、ラプラス変換子、a,bは、推定の速さ及び追従度を調整する正のパラメータ)を用いて、〔xe〔k+1〕=((as+b)/s 2 )×e〕により次の平滑化したデータ(xe〔k+1〕)を出力し(ただし、〔k〕はk回目の演算で使われる値、〔k+1〕はその次の演算周期で使われる値である)、これらを演算周期Δtで繰り返し計算をすることで、伝達関数の演算を行う
ことを特徴とするデータ補間装置。
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