RU2486529C2 - Method for joint measurement of frequency, phase and initial phase of harmonic signal - Google Patents

Method for joint measurement of frequency, phase and initial phase of harmonic signal Download PDF

Info

Publication number
RU2486529C2
RU2486529C2 RU2011136578/28A RU2011136578A RU2486529C2 RU 2486529 C2 RU2486529 C2 RU 2486529C2 RU 2011136578/28 A RU2011136578/28 A RU 2011136578/28A RU 2011136578 A RU2011136578 A RU 2011136578A RU 2486529 C2 RU2486529 C2 RU 2486529C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
phase
frequency
amplitude
codes
Prior art date
Application number
RU2011136578/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011136578A (en
Inventor
Борис Наумович Вольфовский
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
Priority to RU2011136578/28A priority Critical patent/RU2486529C2/en
Publication of RU2011136578A publication Critical patent/RU2011136578A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2486529C2 publication Critical patent/RU2486529C2/en

Links

Landscapes

  • Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
  • Measuring Phase Differences (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: method includes digitisation of an analogue signal, representation of its fragment with three digital codes S1, S2, S3, generated at the moments of time t1, t2, t3 and used to calculate the signal frequency f according to the formula f = 1 2 π τ arccos S 1 + S 3 2 S 2 ,
Figure 00000031
where τ - digitisation interval. At the same time the signal fragment and the appropriate three codes are selected so that the code S2 is not zero. In process of frequency variation the same codes are used to calculate the amplitude U, the phase φ and the initial phase of the signal φ0 in accordance with the following expressions: U = 2 | S 2 | ( S 2 2 S 1 S 3 ) [ 4 S 2 2 ( S 1 + S 3 ) 2 ] ,
Figure 00000032
φ = arccos ( S 2 U )
Figure 00000033
and φ0=φ-2πft2, where the phase φ corresponds to the moment of time t2.
EFFECT: accelerated measurements.

Description

Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для одновременного измерения частоты, амплитуды, фазы и начальной фазы непрерывного или импульсного гармонического сигнала по одному и тому же минимальному набору исходных данных.The present invention relates to measuring technique and can be used to simultaneously measure the frequency, amplitude, phase and initial phase of a continuous or pulsed harmonic signal from the same minimum set of source data.

Известен способ определения частоты сигнала (патент РФ на изобретение №2117306), заключающийся в том, что сигнал дискретизируют, вычисляют его спектр, определяют номер максимальной спектральной составляющей, измеряют ее амплитуду, а также номер и амплитуду большей из смежных с ней и используют эти исходные данные в формуле вычисления частоты.A known method of determining the frequency of the signal (RF patent for the invention No. 2117306), which consists in the fact that the signal is sampled, its spectrum is calculated, the number of the maximum spectral component is determined, its amplitude is measured, as well as the number and amplitude of the largest adjacent to it, and these initial data in the frequency calculation formula.

В этом способе-аналоге, так же как и в предлагаемом изобретении, сигнал дискретизируют по времени и представляют дискретные значения сигнала цифровыми кодами. Кроме того, используемые для вычисления частоты исходные данные несут в себе информацию и о частоте, и об амплитуде сигнала.In this analogous method, as well as in the present invention, the signal is sampled in time and the discrete values of the signal are represented by digital codes. In addition, the initial data used to calculate the frequency carry information about the frequency and amplitude of the signal.

Недостаток способа состоит в том, что в нем используется не непосредственно сигнал, а его спектр (т.е. выполняется дополнительное преобразование - Фурье-преобразование сигнала). Исходные данные (в данном случае амплитуды спектральных составляющих) используются в формуле вычисления частоты, и, следовательно, погрешности измерения амплитуд вносят дополнительный вклад в погрешности вычисления частоты. Кроме метрологических факторов, определяющих погрешности измерения амплитуд (таких, например, как разрядность цифрового кода), возможны еще и объективные факторы, связанные, например, с тем, что найденная максимальная спектральная составляющая может неточно соответствовать частоте сигнала, и потому ее измеренное значение будет занижено относительно истинного.The disadvantage of this method is that it does not use the signal directly, but its spectrum (i.e., an additional transformation — the Fourier transform of the signal) is performed. The initial data (in this case, the amplitudes of the spectral components) are used in the frequency calculation formula, and, therefore, the errors in the measurement of the amplitudes make an additional contribution to the errors in the calculation of the frequency. In addition to metrological factors that determine the errors in the measurement of amplitudes (such as, for example, the digit capacity of a digital code), objective factors are also possible, for example, due to the fact that the found maximum spectral component may not exactly correspond to the signal frequency, and therefore its measured value will be underestimated relatively true.

Известен также способ измерения амплитуды гармонических сигналов (патент РФ на изобретение №2060475), заключающийся в том, что в спектре сигнала регистрируют гармонику с максимальной амплитудой, определяют ее частоту и используют эту частоту в формуле вычисления амплитуды гармонических колебаний.There is also a method of measuring the amplitude of harmonic signals (RF patent for the invention No. 2060475), which consists in the fact that in the signal spectrum register a harmonic with a maximum amplitude, determine its frequency and use this frequency in the formula for calculating the amplitude of harmonic oscillations.

В этом способе-аналоге, как и в предлагаемом изобретении, для измерения амплитуды сигнала и его частоты используются одни и те же исходные данные (в этом аналоге это спектральная составляющая с максимальной амплитудой).In this analogue method, as in the present invention, the same initial data are used to measure the amplitude of the signal and its frequency (in this analogue it is the spectral component with maximum amplitude).

Недостаток этого способа-аналога, так же как и предыдущего, состоит в использовании для измерений не сигнала, а его Фурье-преобразования и использовании частоты спектральной составляющей с максимальной амплитудой в формуле вычисления амплитуды. Из-за этого погрешности измерения частоты, связанные, например, с тем, что частота спектральной составляющей с максимальной амплитудой может не совпадать с истинной частотой сигнала, вносят дополнительный вклад в погрешности вычисления амплитуды.The disadvantage of this analogue method, as well as the previous one, is that it uses not the signal, but its Fourier transform, and the use of the frequency of the spectral component with maximum amplitude in the amplitude calculation formula. Because of this, frequency measurement errors associated, for example, with the fact that the frequency of the spectral component with the maximum amplitude may not coincide with the true signal frequency, make an additional contribution to the errors in the calculation of the amplitude.

Наиболее близким к заявляемому способу по технической сути представляется способ, реализованный в "Устройстве определения частоты переменного напряжения" (Авторское свидетельство СССР №1185260. Опубл. 30.10.88. Бюл. №40) и включающий в себя дискретизацию аналогового сигнала, представление его фрагмента тройкой цифровых кодов S1, S2, S3, сформированных в моменты времени t1, t2, t3 соответственно и используемых для вычисления частоты сигнала f по формуле f = 1 2 π τ arccos S 1 + S 3 2 S 2

Figure 00000001
, где τ - интервал дискретизации; при этом фрагмент сигнала и соответствующую ему тройку кодов выбирают так, чтобы код S2 не равнялся нулю.Closest to the claimed method in technical essence is the method implemented in the "Device for determining the frequency of an alternating voltage" (USSR Author's Certificate No. 1185260. Publ. 30.10.88. Bull. No. 40) and includes sampling of an analog signal, presentation of its fragment by a triple digital codes S 1 , S 2 , S 3 generated at time t 1 , t 2 , t 3, respectively, and used to calculate the frequency of the signal f according to the formula f = one 2 π τ arccos S one + S 3 2 S 2
Figure 00000001
where τ is the sampling interval; wherein the signal fragment and the corresponding three codes are chosen so that the S 2 code is not equal to zero.

Признаки, совпадающие с признаками предлагаемого изобретения: дискретизация аналогового сигнала, представление его фрагмента тройкой цифровых кодов S1, S2, S3, сформированных в моменты времени t1, t2, t3 соответственно; использование кодов для вычисления частоты сигнала f по формуле f = 1 2 π τ arccos S 1 + S 3 2 S 2

Figure 00000002
, где τ - интервал дискретизации; выбор такого фрагмента сигнала и соответствующей ему тройки кодов, при котором код S2 не равнялся бы нулю.Signs that coincide with the features of the invention: discretization of an analog signal, presentation of its fragment by a triple of digital codes S 1 , S 2 , S 3 generated at time instants t 1 , t 2 , t 3, respectively; using codes to calculate the frequency of the signal f according to the formula f = one 2 π τ arccos S one + S 3 2 S 2
Figure 00000002
where τ is the sampling interval; the choice of such a fragment of the signal and the corresponding triple of codes, in which the code S 2 would not be zero.

Недостаток этого способа, выбранного в качестве прототипа, состоит в недоиспользовании информации о сигнале, содержащейся в сформированных цифровых кодах S1, S2, S3. Между тем, зная коды S1, S2 и S3, можно не только измерять частоту, но и дополнительно к найденной частоте измерять амплитуду, фазу и начальную фазу непрерывного или импульсного гармонического сигнала. Кроме того, измерение амплитуды, фазы и начальной фазы можно выполнять одновременно (параллельно) с измерением частоты. Это позволит ускорить измерения.The disadvantage of this method, selected as a prototype, is the underutilization of information about the signal contained in the generated digital codes S 1 , S 2 , S 3 . Meanwhile, knowing the codes S 1 , S 2 and S 3 , it is possible not only to measure the frequency, but in addition to the found frequency, to measure the amplitude, phase and initial phase of a continuous or pulsed harmonic signal. In addition, the measurement of the amplitude, phase and initial phase can be performed simultaneously (in parallel) with the frequency measurement. This will speed up measurements.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является ускорение измерений за счет одновременного использования сформированных цифровых кодов S1, S2, S3 и для измерения частоты и для измерения амплитуды, фазы и начальной фазы анализируемого непрерывного или импульсного гармонического сигнала.The task to which the invention is directed is to accelerate measurements by simultaneously using the generated digital codes S 1 , S 2 , S 3 both for measuring the frequency and for measuring the amplitude, phase and initial phase of the analyzed continuous or pulsed harmonic signal.

Этот технический результат достигается тем, что имеющиеся цифровые коды S1, S2, S3 одновременно с измерением частоты используют для вычисления амплитуды U, фазы φ и начальной фазы сигнала φ0 в соответствии с выражениями: U = 2 | S 2 | ( S 2 2 S 1 S 3 [ 4 S 2 2 ( S 1 + S 3 ) 2 ]

Figure 00000003
, ϕ = arccos ( S 2 U )
Figure 00000004
и φ0=φ-2πft2, где фаза φ соответствует моменту времени t2.This technical result is achieved in that the existing digital codes S 1 , S 2 , S 3 simultaneously with the frequency measurement are used to calculate the amplitude U, phase φ and the initial phase of the signal φ 0 in accordance with the expressions: U = 2 | S 2 | ( S 2 2 - S one S 3 [ four S 2 2 - ( S one + S 3 ) 2 ]
Figure 00000003
, ϕ = arccos ( S 2 U )
Figure 00000004
and φ 0 = φ-2πft 2 , where the phase φ corresponds to time t 2 .

Для достижения технического результата в способе совместного измерения частоты, амплитуды, фазы и начальной фазы гармонического сигнала, включающем дискретизацию аналогового сигнала, представление его фрагмента тройкой цифровых кодов S1, S2, S3, сформированных в моменты времени t1, t2, t3 соответственно и используемых для вычисления частоты сигнала f по формуле f = 1 2 π τ arccos S 1 + S 3 2 S 2

Figure 00000005
, где τ - интервал дискретизации; при этом фрагмент сигнала и соответствующую ему тройку кодов выбирают так, чтобы код S2 не равнялся нулю, одновременно с измерением частоты, те же коды используют для вычисления амплитуды U, фазы φ и начальной фазы сигнала φ0 в соответствии с выражениями:To achieve a technical result in a method for jointly measuring the frequency, amplitude, phase and initial phase of a harmonic signal, including sampling an analog signal, presenting its fragment with a triple of digital codes S 1 , S 2 , S 3 generated at time t 1 , t 2 , t 3, respectively, and used to calculate the frequency of the signal f according to the formula f = one 2 π τ arccos S one + S 3 2 S 2
Figure 00000005
where τ is the sampling interval; while the signal fragment and the corresponding three codes are selected so that the S 2 code is not equal to zero, simultaneously with the frequency measurement, the same codes are used to calculate the amplitude U, phase φ and the initial phase of the signal φ 0 in accordance with the expressions:

U = 2 | S 2 | ( S 2 2 S 1 S 3 ) [ 4 S 2 2 ( S 1 + S 3 ) 2 ]

Figure 00000006
, ϕ = arccos ( S 2 U )
Figure 00000007
и φ0=φ-2πft2, где фаза φ соответствует моменту времени t2. U = 2 | S 2 | ( S 2 2 - S one S 3 ) [ four S 2 2 - ( S one + S 3 ) 2 ]
Figure 00000006
, ϕ = arccos ( S 2 U )
Figure 00000007
and φ 0 = φ-2πft 2 , where the phase φ corresponds to time t 2 .

Сравнение предлагаемого способа с прототипом показывает, что он содержит новые признаки, т.е. соответствует критерию новизны. Из сравнения с аналогами следует, что заявляемый способ соответствует критерию «существенные отличия», так как в аналогах не обнаружены новые заявляемые признаки.Comparison of the proposed method with the prototype shows that it contains new features, i.e. meets the criterion of novelty. From a comparison with analogues it follows that the claimed method meets the criterion of "significant differences", as in the analogues are not found new claimed features.

Для доказательства существования причинно-следственной связи между заявляемыми признаками и достигаемым техническим результатом рассмотрим сущность предлагаемого способа совместного измерения частоты, амплитуды, фазы и начальной фазы гармонического сигнала и сопоставим его со способом-прототипом и способами-аналогами.To prove the existence of a causal relationship between the claimed features and the achieved technical result, we consider the essence of the proposed method for jointly measuring the frequency, amplitude, phase and initial phase of a harmonic signal and compare it with the prototype method and analog methods.

Гармонический сигналHarmonic signal

S ( t ) = U cos ( 2 π f t + ϕ ) ( 1 )

Figure 00000008
S ( t ) = U cos ( 2 π f t + ϕ ) ( one )
Figure 00000008

считается полностью известным, если известны амплитуда U, частота f и начальная фаза φ сигнала. Этот сигнал считается полностью известным потому, что, зная U, f и φ, можно вычислить (и это прямая задача) значение сигнала в любой момент времени t.It is considered completely known if the amplitude U, the frequency f, and the initial phase φ of the signal are known. This signal is considered completely known because, knowing U, f and φ, it is possible to calculate (and this is a direct task) the value of the signal at any time t.

С другой стороны, между сигналом S(t) и его параметрами U, f и φ существует взаимно-однозначное соответствие. Поэтому, если сигнал S(t) известен (например, задан последовательностью дискретных отсчетов, полученных с интервалом времени τ), то параметры U, f и φ могут быть определены. Для их определения (обратная задача) достаточно составить и решить относительно U, f и φ три уравнения вида:On the other hand, there is a one-to-one correspondence between the signal S (t) and its parameters U, f, and φ. Therefore, if the signal S (t) is known (for example, given by a sequence of discrete samples obtained with a time interval τ), then the parameters U, f, and φ can be determined. To determine them (inverse problem) it is enough to compose and solve three equations of the form with respect to U, f and φ:

S ( t j ) = U cos ( 2 π f t j + ϕ ) ( 2 )

Figure 00000009
S ( t j ) = U cos ( 2 π f t j + ϕ ) ( 2 )
Figure 00000009

с тремя неизвестными. Покажем это.with three unknowns. Show it.

Обозначим:Denote:

t j = τ j ; S ( t j ) = S j ; 2 π f t j = 2 π f τ j = α j ; г д е α = 2 π f τ . ( 3 )

Figure 00000010
t j = τ j ; S ( t j ) = S j ; 2 π f t j = 2 π f τ j = α j ; g d e α = 2 π f τ . ( 3 )
Figure 00000010

С учетом этих обозначений уравнение (2) примет вид:Given these notations, equation (2) takes the form:

S j = U cos ( α j + ϕ )                                                                      ( 4 )

Figure 00000011
S j = U cos ( α j + ϕ ) ( four )
Figure 00000011

Составим 3 уравнения вида (4) для -1≤j≤1:We make 3 equations of the form (4) for -1≤j≤1:

S 1 = U cos ( α + ϕ )                                                                     ( 5 )

Figure 00000012
S - one = U cos ( - α + ϕ ) ( 5 )
Figure 00000012

S 0 = U cos ϕ                                                                         ( 6 )

Figure 00000013
S 0 = U cos ϕ ( 6 )
Figure 00000013

S 1 = U cos ( α + ϕ )                                                                      ( 7 )

Figure 00000014
S one = U cos ( α + ϕ ) ( 7 )
Figure 00000014

где S-1, S0, S1 - отсчеты сигнала.where S -1 , S 0 , S 1 - signal samples.

Раскроем уравнения (5) и (7):We reveal equations (5) and (7):

S 1 = U cos ( α ) cos ϕ U sin ( α ) sin ϕ ,                                                        ( 8 )

Figure 00000015
S - one = U cos ( - α ) cos ϕ - U sin ( - α ) sin ϕ , ( 8 )
Figure 00000015

S 1 = U cos α cos ϕ U sin α sin ϕ .                                                                ( 9 )

Figure 00000016
S one = U cos α cos ϕ - U sin α sin ϕ . ( 9 )
Figure 00000016

Учитывая четность функции cos(x) и нечетность функции sin(x), сложим уравнения (8) и (9):Given the parity of the function cos (x) and the oddness of the function sin (x), we add equations (8) and (9):

S 1 + S 1 = 2 U cos α cos ϕ                                                                    ( 10 )

Figure 00000017
S - one + S one = 2 U cos α cos ϕ ( 10 )
Figure 00000017

Подставив в это уравнение вместо Ucosφ величину S0 из уравнения (6) и решив полученное уравнение относительно cosα, получим:Substituting into this equation instead of Ucosφ the value S 0 from equation (6) and solving the obtained equation with respect to cosα, we obtain:

cos α = ( S 1 + S 1 ) / ( 2 S 0 ) .                                                                     ( 11 )

Figure 00000018
cos α = ( S - one + S one ) / ( 2 S 0 ) . ( eleven )
Figure 00000018

Угол α и частота f определятся теперь по формулам:The angle α and frequency f are now determined by the formulas:

α = arccos ( ( S 1 + S 1 ) / ( 2 S 0 ) ) ,                                                                  ( 12 )

Figure 00000019
α = arccos ( ( S - one + S one ) / ( 2 S 0 ) ) , ( 12 )
Figure 00000019

f = α / ( 2 π τ ) = 1 2 π τ arccos S 1 + S 1 2 S 0                                                            ( 13 )

Figure 00000020
f = α / ( 2 π τ ) = one 2 π τ arccos S - one + S one 2 S 0 ( 13 )
Figure 00000020

U и φ могут быть найдены из уравнений (5), (6), (7) и (9) методом подстановки. Найдем амплитуду U. Для этого из уравнения (6) получим cosφ:U and φ can be found from equations (5), (6), (7) and (9) by the substitution method. Find the amplitude U. For this, from equation (6) we obtain cosφ:

cos ϕ = S 0 / U                                                                               ( 14 )

Figure 00000021
cos ϕ = S 0 / U ( fourteen )
Figure 00000021

и подставим его в (9). Имея в виду, что sin2x=1-cos2x, возведем уравнение (9) в квадрат и после преобразований получим:and substitute it in (9). Bearing in mind that sin 2 x = 1-cos 2 x, we square equation (9) and, after transformations, we obtain:

U = S 0 2 + S 1 2 2 S 0 S 1 cos α sin α                                                              ( 15 )

Figure 00000022
U = S 0 2 + S one 2 - 2 S 0 S one cos α sin α ( fifteen )
Figure 00000022

или с учетом (11) и формулы sin2x=1-cos2x:or taking into account (11) and the formula sin 2 x = 1-cos 2 x:

U = 2 | S 0 | ( S 0 2 + S 1 S 1 ) [ 4 S 0 2 ( S 1 + S 1 ) 2 ]                                              ( 16 )

Figure 00000023
U = 2 | S 0 | ( S 0 2 + S - one S one ) [ four S 0 2 - ( S - one + S one ) 2 ] ( 16 )
Figure 00000023

Теперь найдем начальную фазу φ из уравнения (14):Now we find the initial phase φ from equation (14):

ϕ = arccos ( S 0 U )                                                                     ( 17 )

Figure 00000024
ϕ = arccos ( S 0 U ) ( 17 )
Figure 00000024

Фаза, вычисленная по формуле (17), соответствует моменту получения отсчета S0. Зная положение отсчета S0 на оси времени, можно вычислить набег фазы сигнала относительно нулевого момента времени. С его помощью можно пересчитать φ к нулевому моменту времени, т.е. вычислить начальную фазу сигнала φ0.The phase calculated by the formula (17) corresponds to the moment of obtaining the reference S 0 . Knowing the position of the reference S 0 on the time axis, we can calculate the phase incursion of the signal relative to the zero point in time. With its help, we can recalculate φ to the zero point in time, i.e. calculate the initial phase of the signal φ 0 .

Учитывая, что от замены индексов суть вышеизложенного не изменится, заменим в формулах (13), (16) и (17): S-1 на S1; S0 на S2 и S1 на S3 и получим формулы, приведенные в формуле предлагаемого изобретения. Кроме того, учтем, что набег фазы, о котором говорилось в предыдущем абзаце, может быть в контексте формулы изобретения представлен выражением 2πft2.Considering that the essence of the above will not change from the replacement of indices, we replace in formulas (13), (16) and (17): S -1 by S 1 ; S 0 at S 2 and S 1 at S 3 and get the formula given in the claims of the present invention. In addition, we take into account that the phase incursion mentioned in the previous paragraph can be represented by the expression 2πft 2 in the context of the claims.

Внедрение заявляемого способа позволит по трем отсчетам S1, S2, S3 сигнала без дополнительных затрат, преобразований и действий одновременно вычислить и частоту и остальные параметры непрерывного или импульсного гармонического сигнала (амплитуду, фазу и начальную фазу). Одновременное выполнение указанных измерений позволит уменьшить общее время измерений, т.е. ускорить измерения.The implementation of the proposed method will allow for three samples S 1 , S 2 , S 3 signal without additional costs, transformations and actions to simultaneously calculate both the frequency and other parameters of a continuous or pulsed harmonic signal (amplitude, phase and initial phase). The simultaneous performance of these measurements will reduce the total measurement time, i.e. speed up measurements.

Claims (1)

Способ совместного измерения частоты, амплитуды, фазы и начальной фазы гармонического сигнала, включающий дискретизацию аналогового сигнала, представление его фрагмента тройкой цифровых кодов S1, S2, S3, сформированных в моменты времени t1, t2, t3 и используемых для вычисления частоты сигнала f по формуле f = 1 2 π τ arccos S 1 + S 3 2 S 2 , где τ - интервал дискретизации; при этом фрагмент сигнала и соответствующую ему тройку кодов выбирают так, чтобы код S2 не равнялся нулю, отличающийся тем, что одновременно с измерением частоты те же коды используют для вычисления амплитуды U, фазы φ и начальной фазы сигнала φ0 в соответствии с выражениями:
U = 2 | S 2 | ( S 2 2 S 1 S 3 ) [ 4 S 2 2 ( S 1 + S 3 ) 2 ] ,
Figure 00000026
ϕ = arccos ( S 2 U )
Figure 00000027
и φ0=φ-2πft2,
где фаза φ соответствует моменту времени t2.
A method for jointly measuring the frequency, amplitude, phase and initial phase of a harmonic signal, including sampling an analog signal, representing its fragment by a triple of digital codes S 1 , S 2 , S 3 generated at time instants t 1 , t 2 , t 3 and used to calculate signal frequency f according to the formula f = one 2 π τ arccos S one + S 3 2 S 2 where τ is the sampling interval; in this case, the signal fragment and the corresponding three codes are selected so that the S 2 code is not equal to zero, characterized in that at the same time as measuring the frequency, the same codes are used to calculate the amplitude U, phase φ and initial phase of signal φ 0 in accordance with the expressions:
U = 2 | S 2 | ( S 2 2 - S one S 3 ) [ four S 2 2 - ( S one + S 3 ) 2 ] ,
Figure 00000026
ϕ = arccos ( S 2 U )
Figure 00000027
and φ 0 = φ-2πft 2 ,
where the phase φ corresponds to time t 2 .
RU2011136578/28A 2011-08-31 2011-08-31 Method for joint measurement of frequency, phase and initial phase of harmonic signal RU2486529C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011136578/28A RU2486529C2 (en) 2011-08-31 2011-08-31 Method for joint measurement of frequency, phase and initial phase of harmonic signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011136578/28A RU2486529C2 (en) 2011-08-31 2011-08-31 Method for joint measurement of frequency, phase and initial phase of harmonic signal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011136578A RU2011136578A (en) 2013-03-10
RU2486529C2 true RU2486529C2 (en) 2013-06-27

Family

ID=48702542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011136578/28A RU2486529C2 (en) 2011-08-31 2011-08-31 Method for joint measurement of frequency, phase and initial phase of harmonic signal

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2486529C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2738602C1 (en) * 2020-03-03 2020-12-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Method for simultaneous measurement of frequency, phase, initial phase and harmonic signal amplitude

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU658569A1 (en) * 1976-01-27 1979-04-25 Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского Harmonic signal parameter measuring device
SU743194A1 (en) * 1978-03-23 1980-06-25 Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники Frequency converter
SU1241141A1 (en) * 1984-10-07 1986-06-30 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Медицинского Приборостроения Method of measuring frequency of harmonic signals
SU1562862A1 (en) * 1988-02-01 1990-05-07 Харьковское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Ракетных Войск Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И. Method of determining amplitude of harmonic signal of infralow frequency
SU1760470A1 (en) * 1990-04-23 1992-09-07 Харьковское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Ракетных Войск Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И. Method of determining harmonic signal characteristics
US5404388A (en) * 1993-03-03 1995-04-04 Northern Telecom Limited Digital measurement of amplitude and phase of a sinusoidal signal and detection of load coil based on said measurement
RU2111496C1 (en) * 1992-09-18 1998-05-20 Дадочкин Сергей Васильевич Method measuring frequency of harmonic oscillations
DE19934055C2 (en) * 1999-07-19 2001-06-13 Siemens Ag Method for determining the amplitude and phase angle of a measurement signal corresponding to a current or a voltage of an electrical power supply network
EP1489390A2 (en) * 2003-05-30 2004-12-22 ABB Limited Phase measurement in measuring device

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU658569A1 (en) * 1976-01-27 1979-04-25 Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского Harmonic signal parameter measuring device
SU743194A1 (en) * 1978-03-23 1980-06-25 Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники Frequency converter
SU1241141A1 (en) * 1984-10-07 1986-06-30 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Медицинского Приборостроения Method of measuring frequency of harmonic signals
SU1562862A1 (en) * 1988-02-01 1990-05-07 Харьковское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Ракетных Войск Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И. Method of determining amplitude of harmonic signal of infralow frequency
SU1760470A1 (en) * 1990-04-23 1992-09-07 Харьковское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Ракетных Войск Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И. Method of determining harmonic signal characteristics
RU2111496C1 (en) * 1992-09-18 1998-05-20 Дадочкин Сергей Васильевич Method measuring frequency of harmonic oscillations
US5404388A (en) * 1993-03-03 1995-04-04 Northern Telecom Limited Digital measurement of amplitude and phase of a sinusoidal signal and detection of load coil based on said measurement
DE19934055C2 (en) * 1999-07-19 2001-06-13 Siemens Ag Method for determining the amplitude and phase angle of a measurement signal corresponding to a current or a voltage of an electrical power supply network
EP1489390A2 (en) * 2003-05-30 2004-12-22 ABB Limited Phase measurement in measuring device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2738602C1 (en) * 2020-03-03 2020-12-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Method for simultaneous measurement of frequency, phase, initial phase and harmonic signal amplitude

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011136578A (en) 2013-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101806832B (en) Measuring method for frequencies of low-frequency signals
CN107209028B (en) Analyser device
CN102288807A (en) Method for measuring electric network voltage flicker
CN106153177B (en) A kind of vibration measurement with laser calibrates the quantization measurement method of big trigger delay
JP6173721B2 (en) Frequency analysis device, signal processing device using the frequency analysis device, and high-frequency measurement device using the signal processing device
RU2014130672A (en) METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE PARAMETERS OF THE SCATTERING MATRIX OF A TEST FREQUENCY CONVERTER DEVICE
RU2486529C2 (en) Method for joint measurement of frequency, phase and initial phase of harmonic signal
RU2642529C2 (en) Method of measurement of phase shifts between two harmonic signals of similar frequency
Hegeduš et al. Comparison of RMS value measurement algorithms of non-coherent sampled signals
RU2012132350A (en) METHOD FOR DETERMINING COORDINATES OF A RADIO EMISSION SOURCE FROM Aircraft
CN101963656B (en) Complementary field detection method and device
RU2338212C1 (en) Method for defining phase shift angle between two signals represented by digital readings
JP3891998B2 (en) Method and apparatus for detecting rotational speed of electric motor
RU2012125444A (en) RADAR METHOD OF MEASURING THE RANGE OF A MOVING OBJECT
CN110031675A (en) A kind of measurement method of data actuation actual samples frequency
RU2298194C1 (en) Method of measurement of effective value of voltage in ac electric circuits
RU2568422C1 (en) Method of determination of parameters of industrial frequency electric signal vector
CN103529739B (en) Rotating-speed tracking sample is transformed to the device and method of astronomical clock sampling sample
RU2618046C1 (en) Method for measuring phase difference and level ratio of two harmonic signals
Hu et al. Research and implementation of amplitude ratio calculating system for coriolis mass flowmeter
RU2572500C1 (en) Device to measure level of noise immunity of navigation devices using signals from rotary transformer
RU2559162C1 (en) Method for determining sliding of rotor of asynchronous electric motor as to stator current
RU2562692C1 (en) Three-phase voltage frequency determination method
RU2422788C1 (en) Procedure for determination of runout of revolving rotor of gas centrifuge
RU2012129753A (en) METHOD FOR DETERMINING AN ANGLE OF ORIENTATION OF A STANDING WAVE IN A SOLID WAVE GYROSCOPE

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130901