SU1104536A1

SU1104536A1 - Method and versions of device for dividing two signals

Info

Publication number: SU1104536A1
Application number: SU823411696A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Иванович Лещенко
Priority date: 1982-03-24
Filing date: 1982-03-24
Publication date: 1984-07-23

Abstract

1. Способ делени двух сигналов, заключающийс в том, что суммируют два гармонических сигнала, имеющих фазовый сдвиг друг относительно друга , измер ют фазовый сдвиг суммарного сигнала относительно одного из гармонических сигналов, величина фазового сдвига вл етс результатом отношени гармонических сигналов, отличающийс тем, что, с целью увеличени точности и повышени быстродействи , формируют периодический ступенчатый импульсный сигнал, в котором сначала формируют первый импульсный сигнал, амплитуда которого равна сигналу-делт1мому, а длительность равна третьей части пе§ риода затем формируют, второй импульсный сигнал, амплитудл которого (Л равна сигналу-делителю, а длительность равна третьей части периода, преобразуют периодический ступенчатый импульсный сигнал в гармонический .1. A method of dividing two signals, which consists in summing two harmonic signals having a phase shift relative to each other, measuring the phase shift of the sum signal relative to one of the harmonic signals, the magnitude of the phase shift resulting from the harmonic signal ratio, characterized in that , in order to increase accuracy and increase speed, a periodic stepped pulse signal is formed, in which a first pulse signal is first formed, the amplitude of which is equal to the signal - apparently, and the duration is equal to the third part of the parametric section, then a second pulse signal is formed, the amplitude of which (A is equal to the divider signal, and the duration is equal to the third part of the period, the periodic stepped pulse signal is transformed into a harmonic one.

Description

2.Устройство дл осуществленил способа по п. 1, содержащее сумматор и фазоизмерительный блок, отличающеес тем, что, с целью увеличени точности и повышени быстродействи , в него введень; коммутатор , избирательньй фильтр и блок синхронизации, причем первый и второй 1; ыходы коммутатора подключены к пходам сумматора, выход которого через избирательный фильтр соединен с первым входом фазоизмерительного блока , первый выход блока синхронизации подключен к управл ющему входу коммутатора, второй выход блока синхронизации соединен с вторым входом фазоизмерительного блока, первый и второй входы коммутатора вл ютс входами сигнала-делимого и сигналаделител .2. A device for performing the method according to claim 1, comprising an adder and a phase-measuring unit, characterized in that, in order to increase accuracy and increase speed, enter it into it; switch, selective filter and synchronization unit, the first and second 1; The switch outputs are connected to the outputs of the adder, the output of which is connected to the first input of the phase metering unit through a selective filter, the first output of the synchronization unit is connected to the control input of the switch, the second output of the synchronization unit is connected to the second input of the phase measuring unit, and the first and second inputs of the switch are signal inputs -disable and signal separator.

3.Устройство дл осуществлени способа по п. 1, содержащее сумматор и фазоизмерительньш блок, о т л и ч а ю щ е е с тем, что, с целью увеличени точности и повышени быстродействи , в него введены коммутатор , первый и второй избирательные фильтры и блок синхронизации, причем3. A device for carrying out the method according to claim 1, comprising an adder and a phase-measuring unit, so that, in order to increase accuracy and increase speed, a switch is introduced into it, the first and second selective filters and a synchronization unit, moreover

45364536

первый и второй выходы коммутатора подключены к входам сумматора, первый и второй выходы которого соответственно через первый и второй избирательные фильтры соединены с входами фазоизмерительного блока, выход блока синхронизации подключен к управл ющему входу коммутатора, первый и второй входы коммутатора вл ютс входами сигнала-делимого и сигналаделител .The first and second outputs of the switch are connected to the inputs of the adder, the first and second outputs of which are respectively connected through the first and second selective filters to the inputs of the phase-measuring unit, the output of the synchronization unit is connected to the control input of the switch, the first and second inputs of the switch are signal-divisible and signal splitter

А. Устройство дл осуществлени способа по п. 1, содержащее сумматор, отличающеес тем, что, с целью увеличени точности и повышени быстродействи , в него введены коммутатор, фазовый анализатор спектра , блок измерени спектров и блок синхронизации, причем первый и второй выходы коммутатора подключены к входам сумматора, выход которого соединен с входом фазового анализатора спектра, выход которого подключен к входу блока измерени спектров, выход блока синхронизации подключен к управл ющему входу коммутатора, первый и второй входы коммутатора вл ютс входами сигнала-делимого и сигнала-делител .A. An apparatus for carrying out the method of claim 1, comprising an adder, characterized in that, in order to increase accuracy and increase speed, a switch, a phase spectrum analyzer, a spectra measuring unit and a synchronization unit are inputted to it, the first and second outputs of the switch are connected To the inputs of the adder, the output of which is connected to the input of the phase spectrum analyzer, the output of which is connected to the input of the spectra measuring unit, the output of the synchronization unit is connected to the control input of the switch, the first and second inputs are utatora are divisible signal inputs and a signal-divider.

Изобретение относитс к области вычислительной техники и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.The invention relates to the field of computing and can be used in analog computers.

Известен способ делени двух сигналов , основанный на временном разделении сигналов делимого и делител , регулировании и сравнении сигналов 1 The known method of dividing two signals, based on the time division of the signals of the dividend and the divider, regulation and comparison of the signals 1

Недостатками этого способа вл ютс мала точность и низкое быстродействие .The disadvantages of this method are low accuracy and low speed.

Наиболее близким к предложенному изобретению вл етс способ делени двух сигналов, заключающийс в том, что один из гармонических сигналов сдвигают по фазе относительно другого гармонического сигнала, суммируют сднинутьй по фазе гармонический сигнал с вторым гармоническим сигналом, измер ют фазовый сдвиг суммарного сигнала относительно одного из гармонических сигналов, величина фазового сдвига пропорциональна отношению двух сигналов 2.The closest to the proposed invention is a method of dividing two signals, that one of the harmonic signals is shifted in phase relative to the other harmonic signal, the phase shift harmonic signal is summed with the second harmonic signal, the phase shift of the total signal is measured relative to one of the harmonic signals. signals, the magnitude of the phase shift is proportional to the ratio of the two signals 2.

Однако этот способ характеризуетс малой точностью и низким быстродействием при делении медленно измен ющихс сигналов.However, this method is characterized by low accuracy and low speed when dividing slowly varying signals.

Известно устройство дл осуществлени способа, содержащее фазосдвигающий блок, входы которого вл ютс входами сигнала-делимого и сигналаделител , выход фазосдвигающего блока подключен к первому входу сумматора , к второму входу которого подключей источник сигнала-делител , выход сумматора соединен с первым входом фазоизмерительного блока, к второму входу которого подключен источник сигнала-делител 23.A device for carrying out the method is known, comprising a phase-shifting unit whose inputs are signal-divisible and separator signal inputs, the output of the phase-shifting unit is connected to the first input of the adder, to the second input of which is connected to the source of the separator, the output of the adder is connected to the first input of the phase-measuring unit, the second input of which is connected to the source of the signal-splitter 23.

Недостатками данного устройства вл ютс мала точность и низкое быстродействие. 1|ел7 ю изобретени вл етс увеличение точности и повьпиение быстродействи . Цель достигаетс тем, что согласно способу делени двух сигналов, заключающемус в том, что суммируют два гармонических сигнала, имеющих фазовый сдвиг друг относительно друга , измер ют фазовый сдвиг суммарного сигнала относительно одного из гармонических сигналов, величина фазового сдвига вл етс результатом отношени гармонических сигналов, формируют периодический ступенчатый импульсньо сигнал, в котором сначала формируют первый импульсный сигнал , амплитуда которого равна сигналу-делимому , а длительность равна третьей части периода, затем формируют второй импульсный сигнал, ампли туда которого равна сигналу-делителю , а длительность равна третьей части периода, преобразуют периодический ступенчатый сигнал в гармонический . А в устройство дл осуществлени способа по первому варианту, содержащее сумматор и фазоизмерительный блок, введены коммутатор, избирательный фильтр и блок синхронизации, причем первый и второй выходы коммутатора подключены к входам сумматЪра , выход которого через избирательный фильтр соединен с первым входом фазоизмерительного блока, первый выход блока синхронизации подключен к управл ющему входу коммутатора, второй выход блока синхронизации соединен с вторым входом фазоизмерительно го блока, первый и второй входы коммутатора вл ютс входами сигналаделимого и сигнала-делител . Кроме того,в устройство по второму варианту введены коммутатор, первый и второй избирательные фильтры и блок синхронизации, причем первый и второй выходы коммутатора подключе ны к входам сумматора, первый и второй выходы которого соответственно через первый и второй избирательные фильтры соединены с входами фазоиэме рительного блока, выход блока синхро низации подключен к управл ющему вхо ду коммутатора, первый и второй входы коммутатора вл ютс входами сиг- нала-делимого и сигнала-делител . При этом в устройство по третьему варианту введены коммутатор, фазовый анализатор спектра, блок измерени спектров и блок синхронизации, причем первый и второй выходы коммухатора подключены к входам сумматора, выход которого соединен с входом фазового анал11затора спектра, выход которого подключен к входу блока измерени спектров, выход блока синхронизации подключен к управл ющему входу коммутатора, первый и второй входы коммутатора вл ютс BXOAaNfw сигнала-делимого и сигнала-делител . На фиг. 1-3 изображены функционапьные схемы вариантов устройства дл осуществлени способа делени двух сигналов; на фиг. 4 - временна диаграмма сигналов, по сн юща способ делени двух сигналов; на фиг.5 зависимость фазового сдвига дл отношени сигналов. Устройство дл осушествлени способа делени двух сигналов (фиг. 1 3 ) содержит коммутатор 1, блок 2 синхронизации, сумматор 3, первый избирательный фильтр 4, фазоизмерительньй блок 5, вход 6 сигнала-делимого , вход 7 сигнала-делител , второй избирательный фильтр 8, фазовый анализатор 9 спектра,блок 10 измерени спектров. Устройство дл осуществлени способа делени двух сигналов по первому варианту (фиг. 1) работает следующим образом. Б первую треть периода коммутатор 1 пропускает сигнал-делимое (фиг.4) на сумматор 3. Во вторую треть периода коммутатор 1 пропускает на сумматор 3 сигнал-делитель. Затем третью часть периода сигналы на сумматоре 3 не проход т. Далее процессы периодически повтор ютс . На выходе сумматора 3 формируетс ступенчато-импульсный сигнал (фит. 4). С выхода сумматора 3 сигнал поступает на первый избирательный фильтр 4, настроенньм на первую гармонику ступенчато-импульсного периодического сигнала, Фазоизмерительньй блок 5 измер ет фазовый сдвиг между опорным сигналом с блока 2 синхронизации и выходным гармоническим сигналом первого избирательного фильтра 4. Величина фазового сдвига равна 4 «rc4( и сигналгде х у - сигнал-делимое дeлитeльJ Т - длительность сформирован ного ступенчато-импульсн го сигнала; f - частота гармоники. График зависимости фазового сдви при различных значени х () от отношени сигналов (фиг, 5) показы2 вает, что при Т t г фазовый сдвиг пролор1-и1онален отношению сигн лов. Устройство дл осуществлени спо соба делени двух сигналов по перво му варианту (фиг, 2), работает аналогичным образом. Дл увеличени чувствительности вдвое сигнал с вькода сумматора 3 подаетс на первый и второй избирательные фильтры А и 8, настроенные соответственно на первую и вторую гармоники. 1 6 В св зи с тем, что втора гармоника имеет зеркальное фазовое отображение первой гармоники, чувствительность второго варианта устройства увеличена вдвое. Устройство дл осуществлени способа делени двух сигналов по третьему варианту (фиг, 3) работает аналогично первому варианту устройства. Ступенчато-импульсный сигнал с выхода сумматора 3 поступает на фазовый анализатор 9 спектра и затем на блок 10 измерени спектров. Об отношении сигналов суд т по начальным фазам всех гармоник. Таким образом, предложенный способ делени двух сигналов по сравнению с известным обеспечивает более высокую точность делени и более высокое быстродействие преобразовани сигналов .The disadvantages of this device are low accuracy and low speed. 1 | E7 of the invention is to increase the accuracy and steppe speed. The goal is achieved by the method of dividing two signals, which consists in summing two harmonic signals having a phase shift relative to each other, measuring the phase shift of the sum signal relative to one of the harmonic signals, the magnitude of the phase shift being the ratio of the harmonic signals form a periodic stepwise pulsed signal, in which the first pulse signal is first formed, the amplitude of which is equal to the signal-divisible, and the duration is equal to the third part of n IRS, then forming a second pulse signal, the amplitude of which is equal to the signal-divider, and the duration is equal to the third portion of the period is converted periodic signal in harmonic step. In the device for carrying out the method of the first embodiment, comprising an adder and a phase-measuring unit, a switch, a selective filter and a synchronization unit are inserted, the first and second outputs of the switch are connected to the inputs of the totalizer, the output of which is connected to the first input of the phase-measuring unit through the selective filter, the first output the synchronization unit is connected to the control input of the switch, the second output of the synchronization unit is connected to the second input of the phase measuring unit, the first and second inputs of the switch Are the inputs of the signal separable and the signal divider. In addition, a switch, the first and second selective filters, and a synchronization unit are introduced into the device according to the second variant, the first and second outputs of the switch are connected to the inputs of the adder, the first and second outputs of which are connected via the first and second selective filters, respectively , the output of the clock unit is connected to the control input of the switch, the first and second inputs of the switch are the inputs of the signal-divisible and signal-divider. In this case, a switch, a phase spectrum analyzer, a spectra measuring unit and a synchronization unit are inserted in the device according to the third variant, the first and second outputs of the commutator are connected to the inputs of the adder, the output of which is connected to the input of the phase analyzer of the spectrum, the output of which is connected to the input of the spectral measuring unit the output of the synchronization unit is connected to the control input of the switch, the first and second inputs of the switch are the BXOAaNfw of the signal-divisible and the signal-divider. FIG. 1 to 3 depict function diagrams of variants of an apparatus for implementing a method for dividing two signals; in fig. 4 is a timing chart of signals illustrating a method of dividing two signals; in Fig. 5, the phase shift relationship for the signal ratio. The device for performing the method of dividing two signals (Fig. 1 3) contains switch 1, synchronization unit 2, adder 3, first selective filter 4, phase-measuring unit 5, divisible signal input 6, divider signal input 7, second selective filter 8, spectrum phase analyzer 9; spectra measurement unit 10. A device for implementing the method of dividing two signals in the first embodiment (Fig. 1) works as follows. B the first third of the period, the switch 1 passes the signal-dividend (figure 4) to the adder 3. In the second third of the period, the switch 1 passes to the adder 3 a signal-divider. Then, the third part of the period does not pass the signals on the adder 3. Further, the processes are periodically repeated. A step-pulse signal is generated at the output of the adder 3 (fit. 4). From the output of the adder 3, the signal arrives at the first selective filter 4, tuned to the first harmonic of the step-pulsed periodic signal, Phase-measuring unit 5 measures the phase shift between the reference signal from the synchronization unit 2 and the output harmonic signal of the first selective filter 4. The magnitude of the phase shift is 4 "Rc4 (and the signal x y is the signal-divisible division j T is the duration of the formed pulse-pulse signal; f is the harmonic frequency. The plot of the phase shift at various values () The signal ratio (FIG. 5) shows that the phase shift of prolor-1 and 1 is relative to the signal ratio at T t g. The device for performing the method of dividing the two signals in the first variant (FIG. 2) works in a similar way. The signal from the code of the adder 3 is fed to the first and second selective filters A and 8, adjusted respectively to the first and second harmonics. 1 6 Because the second harmonic has a mirror-like phase display of the first harmonic, the sensitivity of the second device variant doubled. The device for implementing the method of dividing the two signals according to the third variant (FIG. 3) operates similarly to the first variant of the device. The step-pulse signal from the output of the adder 3 is fed to the phase analyzer 9 of the spectrum and then to the spectra measurement unit 10. The relationship of the signals is judged by the initial phases of all harmonics. Thus, the proposed method of dividing two signals as compared with the known one provides a higher division accuracy and a higher signal conversion speed.

z z

О Q.2 О.Ч 0.6 0.8 Фиг.5About Q.2 O.Ch 0.6 0.8 Figure 5

0t/a0t / a

ад.-азhell.-az

,8 Ти(П, 8 Ti (P

1 У X1 X

Claims

1. The method of dividing two signals, which consists in summing up two harmonic signals having a phase shift relative to each other, measuring the phase shift of the total signal relative to one of the harmonic signals, the magnitude of the phase shift is the result of the ratio of harmonic signals, characterized in that, with In order to increase accuracy and increase speed, a periodic stepwise pulse signal is formed, in which the first pulse signal is first formed, the amplitude of which is equal to the divisible signal mu, and the duration is equal to the third part of the period, then a second pulse signal is formed, the amplitude of which is equal to the divider signal, and the duration is equal to the third part of the period, the periodic stepwise pulse signal is converted into harmonic.

SU. „, 1104536

Fi & G. 1104536

2, A device for implementing the method according to claim 1, comprising an adder and a phase-measuring unit, characterized in that, in order to increase accuracy and speed, a switch, a selective filter and a synchronization unit are introduced into it, the first and second outputs of the switch connected to the inputs the adder, the output of which through the selective filter is connected to the first input of the phase-measuring unit, the first output of the synchronization unit is connected to the control input of the switch, the second output of the synchronization unit is connected to the second input PHASE MEASUREMENT th block, the first and second inputs are inputs of the switch-signal and the dividend signaladelitelya.

3. A device for implementing the method according to claim 1, comprising an adder and a phase-measuring unit, which is connected with the fact that, in order to increase accuracy and increase speed, a switch, first and second selective filters, and a unit are introduced into it synchronization, with the first and second outputs of the switch connected to the inputs of the adder, the first and second outputs of which, respectively, through the first and second selective filters are connected to the inputs of the phase-measuring unit, the output of the synchronization unit is connected to the control input of the switch pa, first and second inputs are inputs of the switch-signal and the dividend signaladelitelya.

4. The device for implementing the method according to claim 1, containing an adder, characterized in that, in order to increase accuracy and improve performance, a switch, a phase spectrum analyzer, a spectrum measuring unit and a synchronization unit are introduced into it, the first and second outputs of the switch being connected to the inputs of the adder, the output of which is connected to the input of the phase spectrum analyzer, the output of which is connected to the input of the spectrum measuring unit, the output of the synchronization unit is connected to the control input of the switch, the first and second inputs of the commutator torus are divisible input signal and a signal-divider.