RU2085033C1 - Method for correcting analog-to-digital conversion error - Google Patents
Method for correcting analog-to-digital conversion error Download PDFInfo
- Publication number
- RU2085033C1 RU2085033C1 RU93021369A RU93021369A RU2085033C1 RU 2085033 C1 RU2085033 C1 RU 2085033C1 RU 93021369 A RU93021369 A RU 93021369A RU 93021369 A RU93021369 A RU 93021369A RU 2085033 C1 RU2085033 C1 RU 2085033C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- code
- signal
- code signal
- analog
- input
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в различного назначения информационно-измерительных системах с высокими требованиями к точности преобразования сигналов. The invention relates to measuring equipment and can be used in various applications of information-measuring systems with high requirements for the accuracy of signal conversion.
Известны итерационные способы коррекции погрешностей аналого-цифрового преобразования с применением кусочно-линейной аппроксимации участков характеристики преобразователя в алгоритмах коррекции (1). Known iterative methods for correcting errors in analog-to-digital conversion using piecewise linear approximation of sections of the converter characteristic in correction algorithms (1).
Наиболее близок к предлагаемому изобретению способ коррекции (а.с. N 1714808, 1992), в котором итерационный процесс поиска решения в нелинейной задаче осуществляется методом Ньютона. Closest to the proposed invention is a correction method (a.s. N 1714808, 1992), in which the iterative process of finding a solution in a nonlinear problem is carried out by the Newton method.
Недостаток способа АКП по прототипу заключается в том, что при определенных характеристиках преобразователя, когда существенное значение имеет нелинейность, алгоритм коррекции оказывается нереализуемым. В тех случаях, когда характеристика преобразователя близка к критической, процесс АКП становится длительным. The disadvantage of the automatic transmission method of the prototype is that for certain characteristics of the converter, when nonlinearity is essential, the correction algorithm is not feasible. In cases where the converter characteristic is close to critical, the automatic transmission process becomes lengthy.
Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе АКП код величины образцового сигнала К, используемый в виде добавки к коду первого эталонного сигнала при формировании кода второго эталонного сигнала, выбирается не постоянным, как в прототипе, по величине, а переменным и вычисляемым в каждом цикле итераций. This goal is achieved by the fact that in the proposed automatic transmission method, the code of the magnitude of the reference signal K, used as an additive to the code of the first reference signal when generating the code of the second reference signal, is not constant, as in the prototype, in magnitude, but variable and calculated in each cycle iterations.
На фиг. 1а и 1б показана процедура определения К для выпуклой и вогнутой характеристик АЦП. Реализация предлагаемого способа АКП иллюстрируется на измерительно-вычислительном комплексе (ИВК), блок-схема которого приведена на фиг. 2. In FIG. 1a and 1b show the procedure for determining K for the convex and concave characteristics of the ADC. The implementation of the proposed automatic transmission method is illustrated on a measuring and computing complex (CPI), a block diagram of which is shown in FIG. 2.
ИВК включает ОЗУ 1, вычислитель 2, АЦП 3, коммутатор 4, ЦАП 5 и магистраль 7. The CPI includes
Покажем АКП по предлагаемому способу. We show the AKP by the proposed method.
Из источника входного сигнала 6 измеряемая величина через коммутатор поступает на АЦП, и происходит цифровое измерение сигнала. Операцию аналого-цифрового преобразования входного сигнала обозначим через
Результат преобразования через магистраль направляется в ОЗУ.From the
Conversion result through the highway goes to RAM.
Для работы алгоритма коррекции необходимо сформировать два эталонных сигнала. В первом цикле коррекции в качестве цифрового эквивалента первого эталонного сигнала выбирается код , который принимается за первый нескорректированный код входного сигнала
Далее осуществляется последовательное цифроаналоговое и аналого-цифровое преобразование первого эталона, которое обозначим через F(xнск). Fнск y1. Код y1 запоминается в ОЗУ.For the correction algorithm to work, it is necessary to form two reference signals. In the first correction cycle, the code is selected as the digital equivalent of the first reference signal which is taken as the first uncorrected input code
Next, a sequential digital-to-analog and analog-to-digital conversion of the first standard is carried out, which we denote by F (x nsc ). F nsk y 1 . Code y 1 is stored in RAM.
В прототипе для формирования кода второго эталонного сигнала используется постоянный по величине образцовый сигнал К. В предлагаемом способе АКП в каждом цикле коррекции величина сигнала К вычисляется, для чего через характеристику АЦП проводятся хорды до пересечения с линией .In the prototype, to generate the code of the second reference signal, a constant reference signal K is used. In the proposed automatic transmission method, in each correction cycle, the signal K is calculated, for which chords are drawn through the ADC characteristic before crossing the line .
В первом цикле коррекции величина K1 определяется по формулам:
,
здесь характеристика АЦП является выпуклой. Хорда проведена из точки x 0, y 0 до точки x xнск, y y1. К1 находится на пересечении хорды с линией (фиг. 1а).In the first correction cycle, the value of K 1 is determined by the formulas:
,
here the characteristic of the ADC is convex. The chord is drawn from the point x 0, y 0 to the point xx nsk , yy 1 . K 1 is at the intersection of the chord with the line (Fig. 1a).
,
здесь характеристика АЦП является вогнутой. Хорда проведена из точки x xм, y yм до точки x xm, y y1. K1 находится на пересечении хорды с линией (фиг. 1б). Код второго эталонного сигнала обозначим через . ,
here, the ADC characteristic is concave. The chord is drawn from the point xx m , yy m to the point xx m , yy 1 . K 1 is at the intersection of the chord with the line (Fig. 1b). The code of the second reference signal is denoted by .
Запишем операцию последовательного цифроаналогового и аналого-цифрового преобразования второго эталонного сигнала:
Первый скорректированный код входного сигнала вычисляется по формуле
В последующих циклах итераций i 2.n код величины образцового сигнала Кi вычисляется по единой формуле:
Формулы для вычисления второго эталонного сигнала и скорректированного кода входного сигнала i-го цикла имеет вид:
Для i 2 К2 вычисляется по формуле:
Хорда в этом случае проведена между точкой и точкой x x1ск, y y2.
We record the operation of sequential digital-to-analog and analog-to-digital conversion of the second reference signal:
The first corrected input signal code is calculated by the formula
In subsequent iteration cycles i 2.n, the code of the magnitude of the reference signal K i is calculated by a single formula:
The formulas for calculating the second reference signal and the adjusted input signal code of the i-th cycle are:
For i 2 K 2 is calculated by the formula:
The chord in this case is drawn between the point and point xx 1sk , yy 2 .
Пересечение хорды с линией позволяет определить К2.The intersection of the chord with the line allows you to determine K 2 .
Останов решения может произойти в двух случаях:
с выдачей скорректированного кода входного сигнала
с выдачей скорректированного кода входного сигнала xnск.
Stopping a solution can occur in two cases:
with the issuance of a corrected input signal code
with the issuance of a corrected input signal code x nsk .
Код xiск в (i + 1) цикле используется как первый эталон.The code x is in the (i + 1) cycle is used as the first reference.
На фиг. 3 приведен пример, когда алгоритм АКП по прототипу является нереализуемым, т.к. величина x1ск выходит за пределы характеристики.In FIG. 3 shows an example when the algorithm of the ACP of the prototype is unrealizable, because the value x 1sk is beyond the limits of the characteristic.
Фиг. 4 и 5 иллюстрируют быстродействие АКП по прототипу и по предлагаемому способу. Итерационный процесс дает решение по прототипу через 4 цикла, по предлагаемому способу через 2. Таким образом, введение вычисления К методом хорд позволяет повысить быстродействие АКП. FIG. 4 and 5 illustrate the performance of the ACP according to the prototype and the proposed method. The iterative process gives a solution for the prototype after 4 cycles, according to the proposed method after 2. Thus, the introduction of the calculation of K by the chord method allows to increase the speed of the automatic transmission.
Claims (1)
X
при этом для i=1;
для i=2.n;
останов циклов коррекций производят при выполнении одного из критериев:
выдается решение Х'(n-1)ск;
выдается решение X'n с к;
где i нумерация циклов коррекций;
Xк, Yх кодовые сигналы, пропорциональные максимальным значениям входного и выходного сигналов АЦП;
Xi с к скорректированный код входного сигнала;
результат цифрового измерения входного сигнала;
результаты аналого-цифрового преобразования первого и второго эталонных сигналов;
Ki код величины образцового сигнала;
Δ - допустимая погрешность коррекции.A method for correcting errors in analog-to-digital conversion, which consists in generating a code signal proportional to the input analog signal with its subsequent storage, performing n correction cycles, in the first of which the first reference code signal is formed, which is used as a stored code signal followed by digital-to-analog and analog - its digital conversion with storing the result, after which a second reference code signal is formed by adding an exemplary code signal to the first reference code signal with its subsequent digital-to-analog and analog-to-digital conversion with storing the result, the corrected code of the input analog signal is calculated from the code signals proportional to the input and two reference signals, it is stored and compared with the stored code signal proportional to the input signal, if the difference obtained does not exceed the predetermined value in advance; an output code signal equal to the corrected code signal is formed, otherwise suschestvlyayut following correction cycles, in which as a first reference code signal using the memorized in the previous cycle adjusted correction code signal, characterized in that the calculation of the corrected code signal carried by the formula
X
in addition, for i = 1;
for i = 2.n;
stopping of correction cycles is performed when one of the criteria is fulfilled:
the solution X ' (n-1) ck is issued;
the solution is X ' n with k ;
where i is the numbering of the correction cycles;
X to , Y x code signals proportional to the maximum values of the input and output signals of the ADC;
X i with a corrected input code;
result of digital measurement of the input signal;
results of analog-to-digital conversion of the first and second reference signals;
K i code value of the reference signal;
Δ is the permissible error of correction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93021369A RU2085033C1 (en) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | Method for correcting analog-to-digital conversion error |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93021369A RU2085033C1 (en) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | Method for correcting analog-to-digital conversion error |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93021369A RU93021369A (en) | 1997-03-27 |
RU2085033C1 true RU2085033C1 (en) | 1997-07-20 |
Family
ID=20140834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93021369A RU2085033C1 (en) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | Method for correcting analog-to-digital conversion error |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2085033C1 (en) |
-
1993
- 1993-04-22 RU RU93021369A patent/RU2085033C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 984030, кл. H 03 M 1/06, 1982. Авторское свидетельство СССР N 1714808, кл. H 03 M 1/10, 1992. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1020228C (en) | Acquisition method and device allowing to precisely digitize analog signals | |
RU2085033C1 (en) | Method for correcting analog-to-digital conversion error | |
White et al. | Systematic errors in digital cross correlators due to quantization and differential nonlinearity | |
RU2007025C1 (en) | Method for error correction during analog-to-digital conversion | |
SU1714808A1 (en) | Adc error correction method | |
CN111060895A (en) | Femtosecond laser ranging pulse peak value detection method based on quasi-Newton algorithm | |
SU813478A1 (en) | Graphic information readout device | |
Domrachev et al. | Information approach to estimating the accuracy of analog electronic devices and its application | |
Bhattacharya et al. | On the regularity of the Levin u-transform | |
SU766001A1 (en) | Analogue-code converter | |
SU840942A1 (en) | Multiplying-dividing device | |
RU2326494C1 (en) | Method of correction of analogue-to-digital conversion errors and device for its implementation | |
JPH0346822A (en) | Measuring instrument for analog/digital signal converter | |
SU834593A2 (en) | Phase shift meter | |
RU2060547C1 (en) | Cosine function generator | |
SU677096A1 (en) | Digital voltage meter | |
SU1269158A1 (en) | Method of adjusting analog-digital function generators with memory registers for reproducing functions of linearizing characteristics of instrument transducers | |
SU732922A1 (en) | Device for representing functions | |
SU548865A1 (en) | Exponential transducer | |
RU2058588C1 (en) | Trigonometric secant function generator | |
SU1626177A1 (en) | Harmonic signal frequency meter | |
JP3316849B2 (en) | Analog output method of digital measuring instrument | |
SU773926A1 (en) | Analogue-digital conversion device | |
SU838600A1 (en) | Random process spectrum analyzer | |
SU512485A1 (en) | Device for determining the error of the angle-code converter |