SU1357919A1

SU1357919A1 - Adaptive device for determining frequeecy characteristics

Info

Publication number: SU1357919A1
Application number: SU864036477A
Authority: SU
Inventors: Валентин Борисович Воронцов; Василий Васильевич Рыжих; Евгений Геннадьевич Смирнов; Владимир Викторович Храмов
Original assignee: Серпуховское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.Ленинского комсомола
Priority date: 1986-03-17
Filing date: 1986-03-17
Publication date: 1987-12-07

Abstract

Изобретение позвол ет повысить точность измерени и скорость получени частотных характеристик за счет т применени новых узлов и св зей. Электрический сигнал, характеризующий частотные свойства объекта, анализируетс блоком 7 измерени спектрального коэффициента формы, в котором формируетс признак класса сигнала . Цифровое значение этого признака позвол ет вы вить класс сигнала в блоке 8 ассоциативной пам ти, который включает соответствующие коммутационные элементы в блоке 9 управлени и тем самым обеспечивает автоподстройку п + 1 фильтров Лагерра 2. Блок 9 управлени также обеспечивает синхронизацию всех узлов предлагаемого устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л с со СП со cput.1The invention makes it possible to increase the measurement accuracy and speed of obtaining frequency characteristics due to the use of new nodes and connections. An electrical signal characterizing the frequency properties of an object is analyzed by a spectral shape factor measuring unit 7 in which a signal class attribute is formed. The digital value of this feature allows detecting the class of the signal in the associative memory block 8, which includes the corresponding switching elements in the control block 9 and thereby auto-tuning the n + 1 Laguerre filters 2. The control block 9 also synchronizes all the nodes of the proposed device. 1 hp f-ly, 3 ill. (L with with JV with cput.1

Description

13 13

Изобретение относитс к электро- и радиоизмерительной технике и может быть использовано дл онределени частотных характеристик динамических объектов и систем.The invention relates to electrical and radio measuring technology and can be used to determine the frequency characteristics of dynamic objects and systems.

Цель изобретени - повьшение точности и быстродействи устройства.The purpose of the invention is to increase the accuracy and speed of the device.

На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2- блок управлени и блоки фильтров ортогональных функций Лагерра; на фиг.З - график, иллюстрирз тощий выбор оптимального значени масштабного коэффициента т.Figure 1 shows the block diagram of the proposed device; 2 shows a control block and filter blocks of orthogonal Laguerre functions; FIG. 3 is a graph illustrating the lean selection of the optimal value of the scale factor m.

Устройство содержит запоминающий инвертирующий блок 1, (п + 1) фильтров 2, по числу п членов р да разложени по функци м Лагерра (п + ) масштабно-суммирующих блоков 3,(п+) делителей 4 напр жени , (п + 1) масштабно-инвертирующих блоков 5, оконечный масштабно-суммирующий блок 6, блок 7 измерени спектрального коэффициента формы сигналов, блок 8 ассо- циативной пам ти и блок 9 управлени Блок 3 управлени содержит кнопки Пуск 10 и Стоп 11, два элемента ИЛИ 12 и 13, генератор 14 импульсов, триггер 15, счетчик 16, логический элемент И 17, m ключей 18, ш коммутационных элементов 19, каждый из которых имеет п контактов 20, элемент 2 задержки. Каждый из фильтров 2 состоит из элемента фильтра 22 и магазина 23 сопротивлений, состо щего из m резисторов 24.The device contains a storage inverting unit 1, (n + 1) filters 2, according to the number n of members of the row, decomposing according to the Laguerre functions (n +) scale-summing blocks 3, (n +) voltage dividers 4, (n + 1) scale-inverting units 5, terminal scale-summarizing unit 6, unit 7 measuring the spectral coefficient of the waveform, unit 8 of the associative memory and unit 9 of the control unit Control unit 3 contains the buttons Start 10 and Stop 11, two elements OR 12 and 13, generator 14 pulses, trigger 15, counter 16, logical element And 17, m keys 18, w switching e The elements 19, each of which has n contacts 20, an element 2 delays. Each of the filters 2 consists of a filter element 22 and a resistance store 23 consisting of m resistors 24.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

С выхода исследуемого объекта воз никающа реакци (сигнала) f(t) поступает на. вход блока 7 и одновременно запоминаетс и инвертируетс в блоке 1. С выхода блока 7 получаем спектральные коэффициенты формы сиг- нала f(t).From the output of the object under study, the emerging response (signal) f (t) is fed to. the input of block 7 is simultaneously stored and inverted in block 1. From the output of block 7, we obtain the spectral coefficients of the signal form f (t).

Коэффициент формы позвол ет определить к какому классу кривых относитс реакци f(,t). Функци , принадлежаща к определенному классу, мо жет быть восстановлена с оптимальной точностью при установке вполне конкретного значени коэффициента т.The shape factor allows you to determine which class of curves the reaction f (, t) belongs to. A function belonging to a particular class can be restored with optimal accuracy by setting a very specific value of the coefficient m.

На фиг.З представлены графики, позвол ющие определить это значение дл одного из классов функции. В блоке 8 ассоциативной пам ти хран тс значени коэффициентов формы дл различных типовых классов функций. ЗнаFIG. 3 shows graphs that allow this value to be determined for one of the function classes. In block 8 of the associative memory, the values of the form factors for the various typical classes of functions are stored. Know

5five

0 5 о 0 5 o

о д about d

Q Q

5five

9292

чение коэффициента формы поступает на блок 8 и на соответствующем его выходе формируетс единичньй сигнал, которьй и удерживаетс до выключени всего устройства.The shape factor is fed to block 8 and a single signal is generated at its corresponding output, which is held until the entire device is turned off.

На панели блока 9 управлени нажимают кнопку 10 Пуск, триггер 15 переводитс в единичное состо ние и подключает генератор 14 с помощью элемента И 17 к счетчику 16, а также вьщает сигнал разрешени передачи информации через ключи 18 в один из коммутационных элементов 19, а также через элемент 21 задержки - на управл ющий вход блока 1. Через ключ 18, на который подаютс одновременно сигналы с блока 8 и с триггера 15, включаетс один из коммутационных элементов 19, который замыкает цепи резисторов 24 в фильтрах 2, соответствующих масштабному коэффициенту т . . К этому времени через элемент 21 задержки в блок I поступает разрешающий сигнал на выдачу инвертированного значени f(t) на фильтры 2.On the panel of the control block 9, the Start button 10 is pressed, the trigger 15 is switched to one state and connects the generator 14 by means of the AND element 17 to the counter 16, and also outputs the information transmission permission signal through the keys 18 to one of the switching elements 19, as well as the delay element 21 is connected to the control input of the unit 1. Through the switch 18, to which signals from block 8 and trigger 15 are simultaneously supplied, one of the switching elements 19 is switched on, which closes the circuits of resistors 24 in filters 2 corresponding to the scale factor t. . By this time, through the delay element 21, the block I receives the enabling signal to output the inverted value f (t) to the filters 2.

Интервал, определ ющий врем ра- 6oTti устройства, св зан с модулем счетчика 16. По заполнению счетчика 16 импульсами от генератора 14 через элемент И 17 с его выхода подаетс сигнал на элемент ИЛИ 12 и далее на вход триггера 15 Установка в 0.Значение выходного сигнала триггера запрещает передачу импульсов от генератора к счетчику, отключает коммутационный элемент 19 через соответствующий ключ 18 и отключает блок 1 от фильтров 2, Кроме того, отключение может быть осуществлено кнопкой 11 Стоп. Работа схемы совпадает с указанной (при заполнении счетчика 16). При этом допол нительно через элемент ИЛИ 12 осуществл етс обнуление счетчика 16, на выходах фильтров 2 по вл ютс сигналы, пропорциональные коэффициентам Лагерра Ар,.,. ,А J,..The interval that determines the time of the device is connected to the counter module 16. By filling the counter with 16 pulses from the generator 14, an output is sent to the OR element 12 from the output element 17 and then to the trigger input 15 Set to 0. Output value the trigger signal prohibits the transmission of pulses from the generator to the counter, turns off the switching element 19 through the corresponding key 18 and disconnects block 1 from the filters 2, In addition, the shutdown can be carried out using the button 11 Stop. The operation of the scheme is the same as indicated (when filling in counter 16). At the same time, additionally through the OR element 12, the counter 16 is reset, and the outputs of the filters 2 receive signals proportional to the Laguerre coefficients Ap,.,. And J, ..

Масштабно-суммир тощие блоки преобразуют коэффициенты разложени Лагерра Ад,... 5 А в коэффициенты R, реализу соотношение.Scale-summing skinny blocks convert the coefficients of the Laguerre Hell decomposition, ... 5 A into the coefficients R, to realize the ratio.

, ,,,

(1)(one)

k лk l

где С - число сочетаний из k по п с выходов масштабно-суммирующих блоков 3 напр жени , пропорциональных коэффициентам R, которые поступаютwhere C is the number of combinations of k over the p from the outputs of the scale-summing blocks 3 voltages proportional to the coefficients R that arrive

на входы делителей 4 напр жени , умножаютс на коэффициентthe inputs of the dividers 4 voltages are multiplied by a factor

CDS (СД) ИЛИ Sinl7n4i CDS (SD) OR Sinl7n4i

П + 1 P + 1

Величины cos ( п, (и), (The values of cos (n, (i), (

выбираютс из номограмм, которые составл ютс заблаговременно в соответствии с соотношени миare selected from nomograms, which are prepared in advance in accordance with the ratios

Г.., (со) - (п + 1) arctg 2|. (2)H., (co) - (n + 1) arctg 2 |. (2)

Дл диапазона частот 0,01tCO :S 100 Гц.For a frequency range of 0.01 tCO: S 100 Hz.

Значени величин cos{;,{to), sin{ (co), соответствующие некоторой (фиксированной частоте со; , выбранные из номограмм, ввод тс в делители 4 напр жени , выходные сигналы которых в масштабно-инвертирзпощих блоках 5 привод тс к видуThe values of cos {;, {to), sin {(co) corresponding to a certain (fixed frequency ω; selected from nomograms are entered into voltage dividers 4, the output signals of which in scale-inverting blocks 5 are reduced to

(,Н,(«) соз,,(со), (3)(, H, («) cos ,, (co), (3)

причем, величина Н „.| также выбираетс из номограммы в зависимости от и; , составленной по формулеmoreover, the value of H „. | also selected from nomogram depending on and; according to the formula

н (о) n (o)

ntcntc

0,25 т +со0.25 t + with

й±1d ± 1

, 2, 2

:4):four)

где m - масштаб преобразовани .where m is the scale of the transformation.

С выходов масштабно-инвертирующих блоков 5 сигнал поступает на масштабно-суммирующий блок 6, которьй формирует и(бо) и V(u) компоненты вектора W(jco), что соответствует одной точке частотной характеристики на комплексной плоскости.From the outputs of the scale-inverting blocks 5, the signal arrives at the scale-summing block 6, which forms and (bo) and V (u) components of the vector W (jco), which corresponds to one point of the frequency response on the complex plane.

Claims

1. An adaptive device for determining frequency characteristics, containing a memory inverting unit, (n + 1) filters, the number n of members of row 1 of decomposition in terms of orthogonal functions La; rr, (n + 1) magggg tabular summing blocks, (n + 1) voltage dividers, (n + 1) scale-inverting blocks and a terminal scale-summing block, the output of the memory inverting block is connected to the information input of the first filter, the information output of each i-th (1bp) the filter is connected to the information input of the (1 + 1) -th filter, the output of the results of each i-ro filter is connected to the input.

five

15

the scaling-summing block, the information output of each i-ro (iin) of the scaling-summing block is connected to the information input (i + 1) of the scaling-summing block, the output of the results of each i-ro scale-summing block is connected to the i-ro input is a voltage divider,

10 information output of each i-ro () voltage divider is connected to the information input of the (i + + I) th voltage divider, the output of the results of each i-ro voltage divider is connected to the input of the i-ro scale inverting unit, the first output The i-ro () of the scale-inverting block is connected to the information input of the (i + 1) -th mass-inverting block, the output of the results of each of the scale-inverting blocks is connected to the corresponding input of the terminal scale-summing block, tl and 25 so that with In order to improve the accuracy and speed of the device, a serially connected spectral coefficient measurement unit and an associative memory unit, as well as a control unit, are inserted into it, the input of the spectral coefficient measurement unit of the signal waveform is connected to the device input and the information input of the inverting memory

20

thirty

35

40

the unit whose control input is connected to the first output of the control unit, the control input of each i-ro filter is connected to the (i + 1) th output of the control unit, and the outputs of the associative memory unit are connected to the corresponding inputs of the control unit.

2. The device according to claim 1, that is, the control unit contains Start and Reset buttons, two OR elements, a pulse generator, a trigger, a counter, an And element, m keys and m switching elements, the input of each of which is connected to the output of the corresponding key; the key inputs are connected to the corresponding inputs of the control unit, and the second key inputs are combined and connected to the first input of the And element and to the trigger output, which is simultaneously connected through the delay element to the first output of the control unit, the second input of the And element under

553579

the keys to the pulse generator, and the output to the information input of the counter, the control input of which is connected to the output of the first OR element, the output of the counter is connected to the first input of the second IZH element, the second input of which is connected to the C6poc button j.

6

and the output to the trigger reset input, the setup input of which is connected to the second input of the first OR element and the Start button, and the contacts of the switching elements are connected to the corresponding outputs of the control unit.

i ... v

ig.2. .

200 t

FiaZ

Compiled by P. Kudr vtsev Editor I. Shulla Tehred I. Veres Proofreader O. Kravtsova

Order 480 Circulation 863 Subscription

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab, 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4