SU1644176A1 - Cartesian-to-polar coordinates converter - Google Patents

Description

tt

(21)4696623/24(21) 4696623/24

(22)25.05.89(22) 05.25.89

;,(46) 23.04.91. Вюл. t 15 (72) В.Н.Карпов и В.А.Попов;, (46) 04.23.91. Vul. t 15 (72) V.N.Karpov and V.A.Popov

(53)681.3(088.8)(53) 681.3 (088.8)

(56)За вка Франции Р 2209147, кл. G 06 G 7/22, опублик. 1974.(56) For France's law P 2209147, cl. G 06 G 7/22, publ. 1974.

Авторское свидетельство СССР f 1001118, кл. G 06 G 7/22, 1981.USSR author's certificate f 1001118, cl. G 06 G 7/22, 1981.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ КООРДИНАТ В ПОЛЯРНЫЕ(54) DEVICE FOR TRANSFORMING RECTANGULAR COORDINATES TO POLAR

(57)Изобретение относитс  к вычислительной технике. Цель изобретени  - повышение точности за счет устранени (57) The invention relates to computing. The purpose of the invention is to improve accuracy by eliminating

неопределенности преобразовани  координат во всем диапазоне их изменени . Принцип преобразовани  координат состоит в уравновешивании величин X sintf и Y cos Cf с помощью замкнутого контура, включающего реверсивный счетчик 15, цифроаналоговый преобразователь 14, синусно-косинус- ный преобразователь 13, переключатели 4, 5, блок умножени  12 и сглажи- вающий фильтр. 16. Вычисление модул  осуществл етс  с помощью блока делени  11. Работа устройства тактирована генератором 10 тактовых импульсов . 1 ил.uncertainties of coordinate transformation in the whole range of their change. The coordinate transformation principle consists in balancing the X Sintf and Y cos Cf values with the help of a closed loop including a reversible counter 15, a digital-to-analog converter 14, a sine-cosine converter 13, switches 4, 5, a multiplication unit 12 and a smoothing filter. 16. The calculation of the module is carried out using a dividing unit 11. The device is clocked by a generator of 10 clock pulses. 1 il.

§ §

(О(ABOUT

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в радиолокационных, навигационных и других вычислительных комплексах.The invention relates to computing and can be used in radar, navigation and other computing systems.

Цель изобретени  - повышение точности за счет устранени  неопределенности преобразовани  координат во всем диапазоне их изменени .The purpose of the invention is to improve accuracy by eliminating the uncertainty of coordinate transformation in the whole range of their change.

. На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.. The drawing shows a block diagram of the proposed device.

Устройство содержит с первого по п тый переключатели 1-5, инвертор 6, первый 7 и второй 8 блоки выделени  модул , компаратор 9, генератор 10 тактовых импульсов, блок делени  11., блок умножени  12, синус- но-косинусный преобразователь 13, цифроаналоговый преобразователь 14, реверсивный счетчик 15, сглаживающий фильтр 16, входы координат Y,XThe device contains from the first to the fifth switches 1-5, the inverter 6, the first 7 and the second 8 blocks of the module allocation, the comparator 9, the generator of 10 clock pulses, the division unit 11., the multiplication unit 12, the sine-cosine converter 13, digital-analog Converter 14, reversible counter 15, smoothing filter 16, inputs of coordinates Y, X

II

17, 18, выход модул  19 и выход аргумента 20.17, 18, the output of module 19 and the output of argument 20.

Исходное состо ние переключателей , показанное на чертеже, соответствует отсутствию сигналов на их управл ющих входах.The initial state of the switches shown in the drawing corresponds to the absence of signals at their control inputs.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

С входов 17 и 18 устройства сигналы , соответствующие значени м пр моугольных координат Y и X, поступают на переключатель 1, а на переключатель 3 подаютс  пр моугольна  координата У и инвертированное значение пр моугольной координаты X. Генератор 10 тактовых импульсов вырабатывает последовательность управ- л ющих пр моугольных импульсов со скважностью 2 и частотой 1/Т, превышающей наивысшую частоту спектра преобразуемых сигналов.From the inputs 17 and 18 of the device, the signals corresponding to the values of the rectangular coordinates Y and X are fed to switch 1, and the switch 3 is fed to the rectangular coordinate Y and the inverted value of the rectangular coordinate X. The generator 10 clock pulses generates a sequence of control square-wave pulses with a duty cycle of 2 and a frequency of 1 / T, which exceeds the highest frequency of the spectrum of the converted signals.

оabout

Јь ЈьЈ Ј

4four

ОABOUT

На выходах синусно-косинусногб преобразовател  13 формируютс  сигналы , соответствуйте косинусу и синусу аргумента (f. At the outputs of the sine-cosine converter 13, signals are formed; correspond to the cosine and sine of the argument (f.

В течение первой половины периода сигнал на выходе блока 12 умножени  равенDuring the first half of the period, the signal at the output of block 12 multiplying is equal to

-Х sin(.В течение второй половины периода он равен -X sin (. During the second half of the period it is equal to

UU

1212

Y cosY cos

f.f.

Эти сигналы подаютс  на вход фильтра 16 и в зависимости от пол рности усредненного за период сигнала , подаваемого на управл ющий вход переключател  5, импульсы генератора 10 поступают на суммирующий или вычитающий вход реверсивного счетчика 15. Если код в счетчике равен искомому углу (0, то сигнал на выходе фильтра 16 будет равен нулю и переключатель 5 будет разомкнут.These signals are fed to the input of the filter 16 and, depending on the polarity of the signal averaged over the period, fed to the control input of the switch 5, the generator 10 pulses are fed to the summing or subtracting input of the reversing counter 15. If the code in the counter is equal to the desired angle (0, then the signal at the output of the filter 16 will be equal to zero and the switch 5 will be open.

Компаратор 9 обеспечивает управление переключател ми 1 и 2 так, что при выполнении услови  | Xf& Ј | v | на входы блока 11 делени  подаютс  сигналы, соответствующие значени м X и соз(|, и на выходе блока делени  11 формируетс  величина пол рного радиусаComparator 9 provides control of switches 1 and 2 so that when conditions are met | Xf & Ј | v | to the inputs of dividing unit 11, signals are given corresponding to the values of X and cos (|, and at the output of dividing unit 11 a value of polar radius is formed

РR

))

ХX

COSCPCosp

а при выполнении услови  )х| Ј )Y( на входы блока делени  11 подаютс  сигналы, соответствующие значени м Y и sintp, и на его выходе формируес  величина пол рного радиусаand if conditions are met) x | Ј) Y (signals corresponding to the values of Y and sintp are supplied to the inputs of the division block 11, and at its output a value of polar radius is formed

уat

Р sin P sin

Предлагаемое устройство обеспечивает надежное преобразование координат во всем диапазоне их изменени . The proposed device provides reliable transformation of coordinates in the whole range of their change.

5five

0 5 0 5

00

5five

00

5five

о р м у л а изобретени  about rmu l and inventions

Устройство дл  преобразовани  пр моугольных координат в пол рные,содержащее генератор тактовых импульсов , блок делени , вход делимого которого через первый переключатель соединен с первым и вторым входами устройства, а вход делител  через второй переключатель - с выходами синусно-косинусного преобразовател , и сглаживающий фильтр, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности за счет устранени  неопределенности преобразовани  координат во всем диапазоне их изменени , в него введены инвертор, два блока выделени  модул , третий,четвертый и п тый переключатели, компаратор , блок умножени , реверсивный счетчик и цифроаналоговый преобразователь , выход которого соединен с входом синусно-косинусного преобразовател  и  вл етс  выходом аргумента устройства,а вход - с выходом реверсивного счетчика, первый и второй входы устройства соединены через соответствующие блоки выделени  модул  с входами компаратора, выход которого соединен с управл ющими входами первого и второго переключателей,первый вход устройства через инвертор, а второй непосредственно соединены с информационными входами третьего переключател , выход которого соединен с первым входом блока умножени , второй вход которого соединен через четвертый переключатель с рыходами синусно-косинусного преобразовател , выход блока умножени  через сглаживающий фильтр соединен с управл ющим входом п того переключател , выход генератора тактовых импульсов соединен с управл ющими входами третьего и четвертого переключателей и через п тый переключатель - с входами суммировани  и вычитани  реверсивного счетчика, а выход блока делени   вл етс  выходом модул  устройства .A device for converting rectangular coordinates into polar coordinates, containing a clock pulse generator, a dividing unit, the input of which is connected through the first switch to the first and second inputs of the device, and the input of the divider through the second switch to the sine-cosine converter outputs, and a smoothing filter, characterized in that, in order to increase accuracy by eliminating the uncertainty of coordinate transformation in the whole range of their variation, an inverter, two modules for extracting a module, a third one, the fifth and fifth switches, a comparator, a multiplier, a reversible counter and a digital-to-analog converter, the output of which is connected to the input of a sine-cosine converter, is the output of the device argument, and the input is connected to the output of a reversible counter, the first and second inputs of the device are connected through appropriate blocks selection module with the inputs of the comparator, the output of which is connected to the control inputs of the first and second switches, the first input of the device through the inverter, and the second directly connected to and the formation inputs of the third switch, the output of which is connected to the first input of the multiplication unit, the second input of which is connected through the fourth switch to the sine-cosine converter, the output of the multiplication unit is connected to the control input of the fifth switch, the output of the clock generator is connected to the control the third and fourth switches, and through the fifth switch, to the summing and subtracting inputs of a reversible counter, and the output of the dividing unit is with the output of the device module.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Устройство для преобразования пря5 моугольных координат в полярные,содержащее генератор тактовых импульсов, блок деления, вход делимого которого через первый переключатель соединен с первым и вторым входами 10 устройства, а вход делителя через второй переключатель - с выходами синусно-косинусного преобразователя, и сглаживающий фильтр, отличающееся тем, что, с целью 15 повышения точности за счет устранения неопределенности преобразования координат во всем диапазоне их изменения, в него введены инвертор, два блока выделения модуля, третий,чет20 вертый и пятый переключатели, компаратор, блок умножения, реверсивный счетчик и цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с входом синусно-косинусного преобразо25 вателя и является выходом аргумента устройства,а вход - с выходом ревер-, сивного счетчика, первый и второй входы устройства соединены через соответствующие блоки выделения модуля 30 с входами компаратора, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго переключателей,первый вход устройства через инвертор, а второй непосредственно соединены 35 с информационными входами третьего переключателя, выход которого соединен с первым входом блока умножения, второй вход которого соединен через четвертый переключатель с рыходами 4Q синусно-косинусного преобразователя, выход блока умножения через сглаживающий фильтр соединен с управляющим входом пятого переключателя, выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющими входами третьего и четвертого переключателей и через пятый переключатель - с входами суммирования и вычитания реверсивного счетчика, а выход блока деления является выходом модуля устройства.A device for converting rectangular coordinates to polar coordinates, containing a clock generator, a division unit, the input of which is divisible through the first switch is connected to the first and second inputs of the device 10, and the input of the divider through the second switch is connected to the outputs of the sine-cosine converter, and a smoothing filter, characterized in that, with the aim of 15 increasing accuracy by eliminating the uncertainty of coordinate transformation in the entire range of their changes, an inverter, two module selection blocks, a third are introduced into it , the fourth and fifth switches, a comparator, a multiplication unit, a reversible counter and a digital-to-analog converter, the output of which is connected to the input of the sine-cosine converter and is the output of the device argument, and the input is the output of the reverse-counter, the first and second inputs of the device connected through the appropriate allocation blocks of the module 30 with the inputs of the comparator, the output of which is connected to the control inputs of the first and second switches, the first input of the device through an inverter, and the second directly connected 35 with the information inputs of the third switch, the output of which is connected to the first input of the multiplication unit, the second input of which is connected through the fourth switch with the outputs 4Q of the sine-cosine converter, the output of the multiplication unit through the smoothing filter is connected to the control input of the fifth switch, the output of the clock generator is connected with the control inputs of the third and fourth switches and through the fifth switch with inputs for adding and subtracting a reversible counter, and the output of the division unit S THE output device module.