SU1223158A1 - Apparatus for measuring signal complex enveloping harmonics - Google Patents
Apparatus for measuring signal complex enveloping harmonics Download PDFInfo
- Publication number
- SU1223158A1 SU1223158A1 SU843751961A SU3751961A SU1223158A1 SU 1223158 A1 SU1223158 A1 SU 1223158A1 SU 843751961 A SU843751961 A SU 843751961A SU 3751961 A SU3751961 A SU 3751961A SU 1223158 A1 SU1223158 A1 SU 1223158A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- digital
- signal
- input
- counter
- inputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Phase Differences (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и может использоватьс дл измерени действительной и мнимой составл ющих комплексных огибакщих или амплитуд и начальных фаз гармоник сигналов измен ющимис во времени параметрами. Цель изобретени - повьпнение точности и расиш-. рение частотного диапазона измер емых сигналов. Устройство содержит цифровой генератор 1 ортогональных синусоидальных сигналов, вспомогательные цифроаналоговые блоки 2 и 3 умножени , интеграторы 4 и 5, функциональный преобразователь 6, блок 7 регистрации , цифроаналоговый блок 8 умножени , умножитель 9 частоты, счетчик 10, преобразователь 11 кода. Цифровой генератор 1, вспомогательные цифроаналоговые блоки 2 и 3 умножени и интеграторы 4 и 5 составл ют блок выделени ортогональных синусоидальных сигналов. Дл достижени .поставленной цели в устройство введены счет- чик 10 и преобразователь 11 кода. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. I (ОThe invention relates to a measurement technique and can be used to measure the real and imaginary components of complex envelopes or amplitudes and initial phases of signal harmonics with time-varying parameters. The purpose of the invention is accuracy and precision. rhenium frequency range of the measured signals. The device contains a digital oscillator 1 orthogonal sinusoidal signals, auxiliary digital-analogue blocks 2 and 3 multiplication, integrators 4 and 5, a functional converter 6, a recording unit 7, a digital-analog multiplication unit 8, a frequency multiplier 9, a counter 10, a code converter 11. Digital oscillator 1, auxiliary digital-analogue blocks 2 and 3 multiplications, and integrators 4 and 5 constitute a block for selecting orthogonal sinusoidal signals. In order to achieve the goal, a counter 10 and a code converter 11 are entered into the device. 1 hp f-ly, 1 ill. I (O
Description
1one
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени действительной и мнимой составл ющих комплексных огибаюпщх или амплитуд и начальных фаз гармоник сигналов с измен ющимис во времени параметрами.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the real and imaginary components of complex bendings or amplitudes and initial phases of harmonics of signals with time-varying parameters.
Цель изобретени - повьшение точности и расширение частотного диапазона измер емых сигналов.The purpose of the invention is to increase the accuracy and expansion of the frequency range of the measured signals.
На чертеже представлена функциональна схема устройства дл измерени комплексных огибающих сигналов.The drawing shows a functional diagram of a device for measuring complex envelope signals.
Устройство содержит цифровой генератор 1 ортогональных синус.оидаль- ных сигналов, вспомогательные цифро- аналоговые блоки 2 и 3 умножени , интеграторы 4 и 5, а также функциональный преобразователь 6, блок 7 регистрации, цифроаналоговьш блок 8 умножени , умножитель 9 частоты, счетчик 10 и преобразователь 11 кода . Входна шина устройства соединена с сигнальным входом блока 8 умножени , выход которого соединен с сигнальными входами вспомогательных блоков 2 и 3 умножени , выходы которых соединены с сигнальными входами интеграторов 4 и 5, вьгходы которых соединены с функциональным преобразователем б, который соединен с сигнальным входом блока 7 регистрации. Кроме того, входна шина устройства соединена с входом умножител 9 частоты, выход которого соединен со счетным входом счетчика 10 и входом синхронизации генератора 1, Выходы разр дов счетчика 10 соединены с входами преобразовател 11 кода, вЫ ходы которого соединены с управл ющими входами блока 8 умножени , а выходы генератора 1-е управл ющими входами блоков 2 и 3 умножени . Выход переполнени счетчика 10 соединен с входами начальной установки интеграторов 4 и 5 и генератора 1, а также с входом запуска блока 7 регистрации. Емкость счетчика 10 равна удвоенному значению коэффициента умножени частоты умножител 9 частоты. Преобразователь 11 кода преобразует входной код в дополии- тельньй код, и его знаковый разр д подключен к выходу старшего разр да счетчика 10, Цифровой генератор 1, вспомогательные цифроаналоговые бло ки 2 и 3 умножител , интеграторы 4The device contains a digital generator of 1 orthogonal sine-wave signals, auxiliary digital-analog blocks 2 and 3 multiplications, integrators 4 and 5, as well as a functional converter 6, block 7 of registration, digital-analog block 8 multiplication, multiplier 9 frequencies, counter 10 and converter code 11. The input bus device is connected to the signal input of the multiplication unit 8, the output of which is connected to the signal inputs of the auxiliary blocks 2 and 3 multiplication, the outputs of which are connected to the signal inputs of the integrators 4 and 5, the inputs of which are connected to the functional input of the block 7 registration. In addition, the device input bus is connected to the input of frequency multiplier 9, the output of which is connected to the counting input of the counter 10 and the synchronization input of the generator 1, the bit outputs of the counter 10 are connected to the inputs of the code converter 11, the strokes of which are connected to the control inputs of the multiplication unit 8 and the generator outputs are the 1st control inputs of blocks 2 and 3 multiplying. The overflow output of the counter 10 is connected to the inputs of the initial installation of the integrators 4 and 5 and the generator 1, as well as to the start input of the registration unit 7. The capacity of the counter 10 is equal to twice the value of the multiplier of the frequency multiplier 9 frequency. The code converter 11 converts the input code into an additional code, and its sign bit is connected to the output of the high bit of counter 10, Digital generator 1, auxiliary digital-analog blocks 2 and 3 multipliers, integrators 4
00
1515
2020
2525
30thirty
3535
4040
4545
5050
5555
и 5 составл ют блок 12 выделени ортогональных синусоидальных сигналов.and 5 constitute a block 12 for orthogonal sinusoidal signal extraction.
Длительность одного цикла измерени комплексной огибающей одной из гармоник равна удвоенному периоду первой гармоники входного сигнала.The duration of one measurement cycle of the complex envelope of one of the harmonics is equal to twice the period of the first harmonic of the input signal.
Период Т первой гармоники входного сигнала U (t) делитс в умножителе частоты 9 на N частей. Входные импульсы умножител 9 частоты, период следовани которых равен T/N поступают на счетный вход счетчика 10, Емкость счетчика 10 равна 2N, Так как старший разр д счетчика 10 соединен с входом знакового разр да преобразовател 11 на нечетных периодах входного сигнала, когда состо ние старшего разр да счетчика 10 равно нулю, код h на входе преобразовател 11 принимает значени и/N на выходе преобразовател 11 (деление производитс путем переноса зап той), а на четных периодах входного сигнала , когда состо ние старшего разр да счетчика равно единице, код hего младших разр дов преобразуетс в код (N-h)/N на выходе преобразовател 1 1.The period T of the first harmonic of the input signal U (t) is divided in frequency multiplier 9 into N parts. The input pulses of the frequency multiplier 9, the period of which is equal to T / N are fed to the counting input of the counter 10, the capacity of the counter 10 is 2N, Since the most significant bit of the counter 10 is connected to the input of the sign bit of the converter 11 on odd periods of the input signal, when the state the high bit of counter 10 is zero, the code h at the input of converter 11 takes values and the N at output of converter 11 (division is done by transferring a comma), and for even periods of the input signal when the high bit of the counter equals In this case, its low-order code is converted to the (N-h) / N code at the output of the 1 1 converter.
Выходные коды генератора 1 при измерении комплексной огибающей К-й гармоники входного сигнала О(t) после h -го импульса умножител 9 час1 « oit тоты равны .- С05 -Кп и 5in--Кп .. ЭтиThe output codes of the generator 1 when measuring the complex envelope of the K-th harmonic of the input signal O (t) after the h-th pulse of the multiplier 9 h1 "oit are equal to .- С05 -Кп and 5in-Кп .. These
коды поступают на входы вспомогательных блоков 2 и 3 умножени соответственно . Номер измер емой гармоники 1 задаетс при помощи кода К на входах управлени генератора 1, Номер п выходного импульса умножител 9 частоты отсчитываетс от начала периода.the codes arrive at the inputs of auxiliary blocks 2 and 3, respectively. The number of the measured harmonic 1 is set using the code K on the control inputs of the generator 1, the number n of the output pulse of the frequency multiplier 9 is counted from the beginning of the period.
Входной сигнал U (i) проходит через блоки В, 2 и 3 умножени на сигнальные входы интеграторов 4 и 5, интегрирование в которых происходит в течение двух периодов входного сигнала. В конце зтого интервала времени выходные сигналы интеграторов 4 и 5, равные соответственно действительной а, и мнимой Ь составл ющим комплексной огибающей К-й гармоники, поступают в функциональный преобразователь 6, в котором определ етс значение огибагощей К-й гармоники в текущий момент времени, например, путем извлечени корн квадратного из суммы квадратов составл ющих q j; и Ь ,The input signal U (i) passes through blocks B, 2 and 3 multiplied by the signal inputs of integrators 4 and 5, the integration in which takes place over two periods of the input signal. At the end of this time interval, the output signals of integrators 4 and 5, equal respectively to real a, and imaginary b components of the complex envelope of the K-th harmonic, are fed to the functional converter 6, which determines the value of the K-harmonic envelope at the current time, for example, by extracting the square root of the sum of the squares of the components qj; and b
В конце второго периода входного сигнала на выходе переполнени счетчика 10 по вл етс сигнал, который запускает блок регистрации 8, и устанавливает в исходное состо ние ин- те-граторы 4 и 5 и генератор 1. При этом в блок 7 заноситс информаци о параметрах комплексной огибающей гармоники, а интеграторы А и 5 и генератор 1 подготавливаютс к новому циклу измерени .At the end of the second period of the input signal, a signal appears at the overflow output of the counter 10, which starts the recording unit 8, and initializes the integrators 4 and 5 and the generator 1. At the same time, information on the parameters of the complex the harmonic envelope, and integrators A and 5 and generator 1 are being prepared for a new measurement cycle.
Законы изменени гармоник Ij(t) входного сигнала U C t) в интервале времени - Л длительность которого равна 2Т, могут .быть аппрокси- мированы линейными законами. Тогда в этом интервале времени входной сигнал описываетс зависимостьюThe laws of change of the harmonics Ij (t) of the input signal U C t) in the time interval - L whose duration is 2T, can be approximated by linear laws. Then in this time interval the input signal is described by the dependence
, .t.o..ye,tcos(-f-Ki.,.K .t.o..ye, tcos (-f-Ki.,. K
(1) (one)
где АЦ- амплитуда, oi - угол сдвигаwhere AC is the amplitude, oi is the angle of shift
фазы посто нной составл ющей К-й гармоники сигнала,the phases of the constant component of the K-th harmonic signal,
скорость изменени , угол сдвига фазы линейно измен ющейс составл ющей К-й гармоники сигнала. rate of change; phase angle of the linearly varying component of the K-th harmonic of the signal.
Тогда комплексна огибающа К-й гармоники в этом интервале времени описьшаетс линейной функциейThen the complex K-harmonic envelope in this time interval is described by a linear function
(2)(2)
U,,+ B,i, .U ,, + B, i,.
гдеWhere
..
,,.А,е,В,,,. A, e, B,
а мгновенное значение U(t) в середине указанного интервала равно Ux{o) 4Длительность одного цикла измерени равна двум периодам входного сигнала . Можно прин ть середину этого интервала времени за начало, отсчета, тогда номера импульсов умножител 9 частоты в первом периоде цикла работы устройства имеют отрицательные ,значени и измен ют от - N до -1, а во втором от О.до (N-1). Тогда на вход блока 8 умножени поступает код равныйand the instantaneous value U (t) in the middle of the specified interval is Ux {o) 4 The duration of one measurement cycle is equal to two periods of the input signal. You can take the middle of this time interval for the beginning, counting, then the numbers of the pulses of the multiplier 9 frequencies in the first cycle of the device have negative values, and change from - N to -1, and in the second from O to (N-1) . Then the input of block 8 multiplication enters a code equal to
Н(1) H (1)
( .. O - NH, (.. O - NH,
а на входы блоков 2 и 3 умножени коды соз-рКп и 6 n- knприand the inputs of blocks 2 and 3 multiply the codes cos-rKp and 6 n-kn
ieie
.С-,.WITH-,
i -N,...,N-1 .i -N, ..., N-1.
Результаты измерени (выходные сигналы интеграторов 4 и 5) анализи- 5 .руетс как комплексное числоThe measurement results (output signals of integrators 4 and 5) are analyzed - 5. As a complex number.
(Л(L
Тогда в блоке 12 вьщелени ортогональных составл ющих входной сигнал умножаетс на комплексные коэффициентыThen, in block 12, the orthogonal components of the input signal are multiplied by the complex coefficients
M(t).co.fxn.js,-nf)Cn-/ ,M (t) .co.fxn.js, -nf) Cn- /,
,(n+o,n-N,...,N-i. (5) Входной сигнал (1) выгл дит как, (n + o, nn, ..., ni. (5) The input signal (1) looks like
joik iT- K -2joik iT- K -2
л -JO if -3T t -tAke е 425l -JO if -3T t -tAke e 425
.8,.eight,
ЗДZD
Если положитьIf we put
, , ,.,,,
8,.u, ..О.8, .u, ... About.
;то входной сигнал (1) принимает вид; then the input signal (1) takes the form
/ /
U(t)45: lA,.8,U (t) 45: lA, .8,
Чс--1ЮChs - 1U
(6)(6)
Можно показать, что значение комп- 40 лексной огибающей в середине интерва- . ла измерени (т.е. в момент времени, который полагают равным нулю) равно величине С .It can be shown that the value of the complex envelope in the middle of the interval is. The measurement (i.e., at the point in time that is assumed to be zero) is equal to the value of C.
Пусть во входном сигнале есть толь- 45 ко,-одна Е - гармоника ggfiN JT аLet in the input signal there is only, - one E - harmonic ggfiN JT a
L 2 2 J измер етс К- гаромника, т.е.L 2 2 J is measured by a Kgaromnik, i.e.
()i(,t) () i (, t)
В соответствии с изложенным принципом действи устройства величина С равна In accordance with the stated principle of the device operation, the value of C is equal to
Ck-fJu(t)Het)M(t}dt. (8)Ck-fJu (t) Het) M (t} dt. (8)
-т-t
После подстановки (7), (3) и (5) в выражение (8) получаютAfter substitution (7), (3) and (5) in the expression (8) receive
с, ,with, ,
)e ) e
f if . e cjt +f if. e cjt +
I(.0 I N:J f . . , , .;W.I (.0 I N: J f..,,.; W.
4r I ((й4r I ((th
etet
Ji.Ji.
(9)(9)
Вычисление определенного интеграла (9) дает ,The calculation of the definite integral (9) gives,
и tand t
5iM-T- --n5iM-T- --n
CKCk
NN
е/нe / n
О, Е , т.е. результат измерени зависитO, E, i.e. measurement result depends
1223158612231586
процента от амплитуды первой гармоники .percent of the amplitude of the first harmonic.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843751961A SU1223158A1 (en) | 1984-06-12 | 1984-06-12 | Apparatus for measuring signal complex enveloping harmonics |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843751961A SU1223158A1 (en) | 1984-06-12 | 1984-06-12 | Apparatus for measuring signal complex enveloping harmonics |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1223158A1 true SU1223158A1 (en) | 1986-04-07 |
Family
ID=21123362
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843751961A SU1223158A1 (en) | 1984-06-12 | 1984-06-12 | Apparatus for measuring signal complex enveloping harmonics |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1223158A1 (en) |
-
1984
- 1984-06-12 SU SU843751961A patent/SU1223158A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Мирский Г.Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. - М„: Энерги , 1972, рис. 5-3, с. 243-246. Авторское свидетельство СССР № 970256, кл. G 01 R 23/00, 1982. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5243537A (en) | Method and apparatus for rapid measurement of AC waveform parameters | |
US3514585A (en) | Multichannel correlator system | |
KR880000873A (en) | Sampled data signal multiplier | |
SU1223158A1 (en) | Apparatus for measuring signal complex enveloping harmonics | |
JPS5819068B2 (en) | Denshiki Denryokuriyokei | |
IL27767A (en) | Correlators | |
US3515990A (en) | Apparatus for obtaining the amplitude and phase spectrums of a waveform | |
US4862074A (en) | Polyphase volt-hour indicating circuit | |
SU1166010A1 (en) | Digital autocompensating phasemeter | |
SU859950A1 (en) | Digital spectrum analyzer | |
RU2028623C1 (en) | Method for determining voltage dc component | |
SU1051450A1 (en) | Phase-meter | |
SU1366966A1 (en) | Phase-shift meter | |
SU1040432A1 (en) | Phase shift meter (its versions) | |
SU495614A1 (en) | Method for measuring electrical power | |
SU1004900A1 (en) | Device for compensating chromatogram base line drift | |
SU781809A1 (en) | Multiplier | |
GB2037523A (en) | Frequency Sensing Circuit | |
SU1679405A1 (en) | Signal phase digital meter | |
SU1350513A1 (en) | Device for determining disbalance vector | |
SU926764A1 (en) | Ac voltage-to-number converter | |
SU1298679A1 (en) | Digital spectrum analyzer | |
SU1030807A1 (en) | Spectrum analyzer | |
SU790099A1 (en) | Digital pulse repetition frequency multiplier | |
SU1049822A1 (en) | Pulse signal analyzer |