SU1538143A2 - Statistic analyzer of final difference of signal phase - Google Patents

Statistic analyzer of final difference of signal phase Download PDF

Info

Publication number
SU1538143A2
SU1538143A2 SU884358385A SU4358385A SU1538143A2 SU 1538143 A2 SU1538143 A2 SU 1538143A2 SU 884358385 A SU884358385 A SU 884358385A SU 4358385 A SU4358385 A SU 4358385A SU 1538143 A2 SU1538143 A2 SU 1538143A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
signal
digital
adder
Prior art date
Application number
SU884358385A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Михайлович Вешкурцев
Сергей Михайлович Новиков
Original Assignee
Омский политехнический институт
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 Омский политехнический институт filed Critical Омский политехнический институт
Priority to SU884358385A priority Critical patent/SU1538143A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1538143A2 publication Critical patent/SU1538143A2/en

Links

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и служит дл  определени  статистических характеристик флуктуаций фазы сигнала. С целью повышени  точности определени  статистических характеристик исследуемого шага ΔV квантовани  вещественного параметра случайного процесса ΔV = ϕ/2FM, где FM - максимальное отклонение флуктуаций фазы от своего среднего значени , размах 2 FM флуктуаций фазы измер етс  в течение времени анализа введенным цифровым фазовым детектором и по таблице, записанной в посто нном запоминающем блоке, определ етс  значение оптимального шага квантовани , которое используетс  в течение следующего времени анализа. Использование оптимального шага квантовани  вещественного параметра дает возможность снизить методическую погрешность определени  статистических характеристик флуктуаций фазы сигнала до значений (10-4 - 10-5)%. 3 ил.The invention relates to a radio measuring technique and serves to determine the statistical characteristics of signal phase fluctuations. To improve the accuracy of determining the statistical characteristics of the investigated step ΔV of quantizing the real parameter of a random process ΔV = ϕ / 2F M , where F M is the maximum deviation of phase fluctuations from its average value, the range of 2 F M phase fluctuations is measured during the analysis time entered by digital phase The detector and the table recorded in the Permanent Storage Unit determine the value of the optimal quantization step, which is used during the next analysis time. The use of the optimal quantization step of the real parameter makes it possible to reduce the methodological error in determining the statistical characteristics of the fluctuations of the phase of the signal to values (10 -4 - 10 -5 )%. 3 il.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, может быть использовано дл  измерени  статистических характеристик случайной фазы сигнала и  вл етс  усовершенствованием изобретени  по авт„, св« № 1422182.The invention relates to a measurement technique, can be used to measure the statistical characteristics of a random phase of a signal, and is an improvement of the invention according to the author, # 1422182.

Среднее значение случайной величины e)Vx называетс  характеристической функцией 9(v) случайной величины х, а именноThe mean value of the random variable e) Vx is called the characteristic function 9 (v) of the random variable x, namely

e(v)m,teJVX} A(v)+JB(v),(l)e (v) m, teJVX} A (v) + JB (v), (l)

где S(v) - характеристическа  функци ;where S (v) is the characteristic function;

vv

га.ha

A(v), B(v)A (v), B (v)

вещественный параметрreal parameter

характеристическойcharacteristic

функции;functions;

знак математическогоmathematical sign

ожидани ;waiting;

оценки соответственно действительной и мнимой частей характеристической функцииоestimates, respectively, of the real and imaginary parts of the characteristic function

Известно, что измерив оценки действительной и мнимой составл ющих характеристической функции при различных значени х вещественного параметра v, можно определить ту или инуюIt is known that by measuring the estimates of the real and imaginary components of the characteristic function for various values of the real parameter v, one can determine

СПSP

соwith

0000

Јь СОСО CO

N) N)

31538143А31538143А

статистическую характеристику иссле-дуемого случайного процесса. Напримерstatistical characteristic of a random process under study. for example

6- --- + 4 fr П A() Г 2f B(iav)V,,, 6- | + Н) - I - U J,(-) (2)6- --- + 4 fr П A () Г 2f B (iav) V ,,, 6- | + H) - I - U J, (-) (2)

где С - среднеквадратическое отклонение исследуемого случайно го процесса;where С is the standard deviation of the random process under study;

UV - шаг квантовани  веществен- ного параметра v характеристической функции; i - целое число. Цель изобретени  - повышение точности определени  статистических ха- рактеристик исследуемого случайного процессаUV is the quantization step of the real parameter v of the characteristic function; i is an integer. The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the statistical characteristics of the random process under investigation.

На фиг о1 приведена структурна  схема статистического анализатора конечной разности фазы сигнала; на фиг.2 - временные диаграммы работы статистического анализатора.Fig. O1 is a structural diagram of a statistical analyzer of a finite phase difference of a signal; figure 2 - timing charts of the statistical analyzer.

Статистический анализатор конечной разности фазы сигнала содержит аналоговый запоминающий блок 1, фор- мирователь 2 опорного колебани , цифровой пиковый детектор 3, посто нный запоминающий блок 4, буферный регистр 5, сумматор 6 кодов, управл емый генератор 7 тактовых импульсов, делитель 8 частоты, первый 9 и второй 10 элементы выборки и хранени , первый аналого-цифровой преобразователь 11, второй аналого-цифровой преобразователь 12, первый накапливаюThe statistical analyzer of the final phase difference of the signal contains an analog storage unit 1, a reference oscillator 2, a digital peak detector 3, a permanent storage unit 4, a buffer register 5, a code adder 6, a controlled oscillator 7 clock pulses, a frequency divider 8, the first 9 and 10 second elements of the sample and storage, the first analog-to-digital converter 11, the second analog-to-digital converter 12, the first accumulate

щий сумматор 13, второй накапливающий сумматор 14, первый отсчетный индикатор 15, второй отсчетный индикатор 16, формирователь 17 стробиру ющих импульсов оthe adder 13, the second accumulating adder 14, the first reading indicator 15, the second reading indicator 16, the driver 17 of the gating pulses

Входом статистического анализатора конечной разности фазы сигнала служат объединенные входы аналогового запоминающего блока 1, Формировател  2 опорного колебани  и первый вход циф- рового пикового детектора 3, второй вход которого присоединен к выхоцу формировател  2 опорного колебани . Выход цифрового пикового детектора 3 подключен к последовательно соединен- ным посто нному запоминающему блоку 4, буферному регистру 5, сумматору 6 кодовс Выход сумматора 6 кодов присоединен к входу управл емого генератора 7 тактовых импульсов, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму тактовым входам аналогового запоминающего блока 1, у которого первый такThe inputs of the statistical analyzer of the final phase difference of the signal are the combined inputs of the analog storage unit 1, Shaper 2 reference oscillation and the first input of a digital peak detector 3, the second input of which is connected to the output of shaper 2 reference oscillation. The output of the digital peak detector 3 is connected to serially connected permanent storage unit 4, buffer register 5, adder 6 and cods. The output of adder 6 codes is connected to the input of the controlled oscillator 7 clock pulses, the first and second outputs of which are connected respectively to the first and second clock the inputs of the analog storage unit 1, which has the first

0 0

5five

00

Q Q

товый вход объединен с тактовым входом формировател  2 опорного колебани . Вход стробировани  сумматора 6 кодов объединен с входом делител  8 частоты и присоединен к цепи Врем  измерени . Выход делител  8 частоты подключен к тактовому входу посто нного запоминающего блока 4, входу синхронизации цифрового пикового детектора 3 и к входам обнулени  буферного регистра 5 и сумматора 6 кодов . Выход аналогового запоминающего блока 1 подключен к объединенным входам первого и второго каналов преобразовани , в каждом из которых последовательно соединены соответственно первый 9 и второй 10 этементы выборки и хранени , первый 11 и второй 12 аналого-цифровые преобразователи первый 13 и второй 14 накапливающие сумматоры, первый 15 и второй 16 от- счетные индикаторы. Входы стробировани  накапливающих сумматоров 13 и 14 присоединены к цепи Врем  измерени  Объединенные входы стробировани  элемента выборки и хранени  и аналого- цифрового преобразовани  первого и второго каналов преобразовани  подключены соответственно к первому и второму выходам формировател  17 стробирующих импульсов, первый вход которого объединен с в кодом управл емого генератора 7 тактовых импульсов, а второй вход подключен к выходу формировател  2 опорного колебани .This input is combined with a clock input of the driver 2 of the reference oscillation. The gating input of the adder 6 codes combined with the input of the frequency divider 8 and connected to the measurement time circuit. The output of the frequency divider 8 is connected to the clock input of the permanent storage unit 4, the synchronization input of the digital peak detector 3 and to the zero inputs of the buffer register 5 and the adder 6 codes. The output of the analog storage unit 1 is connected to the combined inputs of the first and second conversion channels, in each of which the first 9 and second 10 samples of sampling and storage, the first 11 and second 12 analog-to-digital converters, the first 13 and second 14 accumulating adders, the first 15 and second 16 reference indicators. The gating inputs of accumulating adders 13 and 14 are connected to the Measurement time circuit. The combined gating inputs of the sample and storage element and the analog-digital conversion of the first and second conversion channels are connected respectively to the first and second outputs of the gate generator 17, the first input of which is combined with the controlled code generator 7 clock pulses, and the second input is connected to the output of the driver 2 reference oscillation.

Аналоговый запоминающий блок 1 предназначен дл  изменени  вещественного параметра характеристической функции v путем умножечи  фазы исследуемого сигнала. Дл  этого в аналоговый запоминающий блок сначала записываютс  дискретные значени  входного напр жени  за один период исследуемого сигнала, а затем происходит считывание данной информации с частотой импульсов считывани , в v раз Большей частоты импупьсов дискретизации Работа аналогового запоминающего блока идентична работе такого блока в известном анализаторе.Analog storage unit 1 is designed to change the real parameter of the characteristic function v by multiplying the phase of the signal under study. To do this, discrete values of the input voltage for one period of the signal under investigation are first recorded in the analog storage unit, and then this information is read at a read pulse frequency, v times. Higher sampling frequency The operation of the analog storage unit is identical to that of a known analyzer.

Формирователь 2 опорного колебани  служит дл  формировавши опорного сигнала и представл ет собой аналоговуюThe reference waveform generator 2 serves to form the reference signal and is analogue

линию задержки. Причем посто нна  времени линии задержки определ ет параметр исследуемой конечной разности фазы сигналаdelay line. Moreover, the time constant of the delay line determines the parameter of the studied final difference of the signal phase

4(t) /Jv(t) f(t)- v(t-f). (3)4 (t) / Jv (t) f (t) - v (t-f). (3)

Цифровой пиковый детектор 3 предназначен дл  измерени  размаха фазовых флуктуации. На выходе цифрового пикового детектора 3 формируетс  цифровой код, пропорциональный размаху фазовых флуктуации исследуемого сигнала.Digital peak detector 3 is designed to measure the magnitude of phase fluctuations. At the output of the digital peak detector 3, a digital code is generated that is proportional to the magnitude of the phase fluctuations of the signal under study.

В посто нном запоминающем блоке 4 записана таблица соответстви  удвоенного значени  мкксимального отклонени  от среднего случайной величины ( и оптимального шага квантовани  dv вещественного параметра.In the persistent storage unit 4, a table is written corresponding to twice the value of the maximal deviation from the average random variable (and the optimal quantization step dv of the real parameter.

В таблице соответстви  между размахом флуктуации исследуемого сигнала и оптимальным значением шага квантовани  параметр характеристичес- 25 том пересчета и одновибратор, форкой функции получен с помощью выражени In the table, the correspondence between the range of fluctuations of the signal under study and the optimal value of the quantization step is the parameter of the characteristic recalculation and one-shot, the fork function is obtained using the expression

/Jv ff/( 2 К dO,/ Jv ff / (2 K dO,

(4)(four)

где Ь Кwhere b k

JPJP

среднеквадратическое значение исследуемого случайного процесса;RMS value of the random process under investigation;

коэффициент, св зывающий между собой максимальное отклонение от среднего значени  флуктуации фазы cfmn 6, т.е. .ipm Kj.p.6- Экспериментально установлено, что методическа  погрешность достигает своего минимума 10 4-1СГ % при так- ком определении значени  шага квантовани  &v вещественного параметра. На вход блока 4 приходит цифровой код, соответствующий адресу  чейки пам ти, в которой записан код значени  шага квантовани  параметра характеристической функции. Считывание из пам ти происходит при перепаде сигнала из единицы в нуль на тактовом входе блока.the coefficient relating the maximum deviation from the mean value of phase fluctuations cfmn 6, i.e. .ipm Kj.p.6- It was established experimentally that the methodological error reaches its minimum of 10 4-1СГ% with such a determination of the quantization step value & v real parameter. The input of block 4 receives a digital code corresponding to the address of the memory cell, in which the code of the quantization step value of the characteristic function parameter is written. Reading from memory occurs when the signal drops from one to zero at the clock input of the block.

Буферный регистр 5 служит дл  хранени  кода шага квантовани  параметра характеристической функции &v в течение всего времени анализа (фиг.2) Сброс регистра происходит по перепаду из единицы в нуль на входе обнулени  „ Сумматор 6 кодов служит дл  задани  параметра характеристическойThe buffer register 5 is used to store the quantization code of the parameter of the characteristic function & v during the entire analysis time (Fig. 2) The register is reset by a drop from one to zero at the zero input. Code adder 6 is used to set the characteristic parameter.

53814365381436

функции Y. Он состоит из сумматора, одновибратора, формирующего короткий отрицательный импульс при перепаде уровн  сигнала на входе стробировани  из нул  в единицу, и регистра пам ти , запись в который производитс  при перепаде из единицы в нуль на выходе одновибратора. Сброс содержимого регистра пам ти осуществл етс  при перепаде уровн  сигнала на входе обнулени  из единицы в нуль.function Y. It consists of an adder, a one-shot that generates a short negative pulse when the signal level drops at a gating input from zero to one, and a memory register, which is written to at a drop from one to zero at the one-shot output. The contents of the memory register are reset when the signal level at the zeroing input is changed from one to zero.

Управл емый генератор 7 тактовых импульсов формирует две последователь ности тактовых импульсов, одна - с частотой f -,, друга  - с частотойThe controlled generator of 7 clock pulses generates two sequences of clock pulses, one with a frequency f -, a friend - with a frequency

эuh

5five

10ten

1515

v . s Генератор управл етс  цифровым кодом и может быть реализован из последовательно соединенных гене- 2о раторов импульсов и управл емого кодом умножител  частоты.v. s The generator is controlled by a digital code and can be implemented from series-connected pulse generators and controlled by a frequency multiplier code.

Делитель 8 частоты формирует сигнал Врем  анализа и представл ет собой счетчик с заданным коэффициенFrequency divider 8 generates the analysis time signal and is a counter with a predetermined coefficient

5five

00

5five

00

5five

мирующий короткий отрицательный импульс при перепаде уровн  сигнала на выходе счетчика из единицы в нуль.A negative negative pulse is observed when the signal level drops from one to zero.

Формирователь 17 стробирующих импульсов формирует на своих выходах две сдвинутые относительно одна другой на четверть периода последователь ности импульсов, длительность которых равна половине периода сигнала на выходе аналогового запоминающего блока Работа формировател  основана на принципе умножени  частоты в системе ФАПЧ и последующем формировании сдвига фаз на 90°, дл  чего коэффициент умножени  выбираетс  равным 4 VoThe 17 gating pulse shaper generates at its outputs two pulse sequences shifted relative to each other by a quarter period, the duration of which is equal to half the signal period at the output of the analog storage unit. The shaper's operation is based on the principle of frequency multiplication in the PLL system and the subsequent formation of a phase shift of 90 °, for which the multiplication factor is chosen equal to 4 Vo

Элементы 9 и 10 выборки и хранени  интегрирующего типа предназначены дл  интегрировани  поступающего на их вход напр жени  за врем , равное длительности импульса, поступающего на вход стробировани . Элементы выборки и хранени  представл ют из себ  аналогвые интеграторы со сбро- . сом. Сброс интеграторов происходит по по переднему фронту стробирующих им- - пульсов.Elements 9 and 10 of the sampling and storage of the integrating type are designed to integrate the voltage arriving at their input in a time equal to the duration of the pulse arriving at the gating input. The sample and hold elements are analogue integrators with reset. som Reset integrators occurs on the leading edge of gating pulses.

Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) 11 и 12 любого типа дополнены одновибратором, формирующим начало цикла преобразовани  по заднему фронту импульса на выходе стробировани  АЦП. По окончании цикла преобразовани  АЦП 11 и 12 формируют и 1Analog-to-digital converters (ADC) 11 and 12 of any type are supplemented by a single-shot that forms the beginning of the conversion cycle on the falling edge of the pulse at the output of the ADC gating. At the end of the conversion cycle, the ADC 11 and 12 are formed and 1

7171

своем выходе синхронизации импульс конца преобразовани .its synchronization output is the pulse of the end of the conversion.

Каждый из накапливающих сумматоров 13 и 14 состоит из сумматоров, регистра пам ти, запись в который происходит при по влении импульса на входе синхронизации накапливающего сумматора и при наличии логической единицы на входе стробировани , и одновибратора, формирующего сброс содержимого регистра пам ти при по влении переднего фронта импульса на входе стробировани оEach of accumulating adders 13 and 14 consists of adders, a memory register, which is written when a pulse is received at the synchronization input of the accumulating adder and if there is a logical unit at the gating input, and a single vibrator, which forms a reset of the memory register when the front one appears of the pulse front at the gating input

Отсчетные индикаторы 15 и 16 обеспечивают цифровую индикацию отсчетов характеристической функции A(v) и B(v) и состо т из дешифратора и цифрового индикатора,,The readout indicators 15 and 16 provide a digital indication of the counts of the characteristic function A (v) and B (v) and consist of a decoder and a digital indicator,

В исходном состо нии отсчетные индикаторы 15 и 16, накапливающие сумматоры 13 и 14, буферный регистр 5 и сумматор 6 кодов обнулены, па выходе цифрового пикового детектора 3 находитс  нулевой код,а на выходе, делител  8 частоты - потенциал логического нул . Нулевой код с выхода сумматора 6 кодов запрещает работу управл емого генератора 7 тактопых импульсов, который, в свою очередь, запрещает работу аналогового запоминающего блока 1. Данное положение сохран етс  до по влени  логической единицы в любом разр де кода на выходе цифрового пикового детектора 3In the initial state, the reading indicators 15 and 16, accumulating adders 13 and 14, the buffer register 5 and the adder 6 codes are zero, the zero code is on the output of the digital peak detector 3, and the output of the frequency divider 8 is the potential of logic zero. The zero code from the output of the adder 6 codes prohibits the operation of the controlled generator of 7 clock pulses, which, in turn, prohibits the operation of the analog storage unit 1. This position is maintained until the appearance of a logical unit in any code bit at the output of the digital peak detector 3

Статистический анализатор конечной разности фазы сигнала работает следующим образом.Statistical analyzer finite difference of the phase of the signal works as follows.

Исследуемый сигнал поступает на вход анализатора и дальше следует на вход формировател  2 опорного колебани  и на первый вход цифрового пикового детектора 3. Задержанный во времени сигнал с выхода формировател 2 опорного колебани  поступает на второй вход цифрового пикового дете тора 3, который в течение времени анализа (фиг.2в) измер ет 2tfm- разма флуктуации конечной разности 1-го пор дка фазы сигнала. В конце времени анализа (фиг.2в), после измерени  на выходе цифрового пикового детектора 3 по вл етс  цифровой код,, соответствующий значению , к примеру равного 360°оThe signal under study is fed to the analyzer input and then follows the input of the reference oscillator 2 and the first input of the digital peak detector 3. The delayed signal from the output of the reference oscillator 2 arrives at the second input of the digital peak detector 3, which during the analysis time ( Fig. 2c) measures 2tfm-magnitude of fluctuations of a finite difference of the 1st order of the signal phase. At the end of the analysis time (Fig. 2b), a digital code appears at the output of the digital peak detector 3, corresponding to a value of, for example, 360 °

Измерение, уже непосредственно отсчетов характеристической функции начинаетс  с по влени  переднего фрота второго импульса Врем  анализаThe measurement, directly from the readings of the characteristic function, begins with the appearance of the front image of the second pulse. Analysis time

00

5five

00

5five

8143881438

(фиг„2в) на выходе делител  8 частоты При этом происходит считывание в буферный регистр 5 информации из  чейки пам ти, адресом которой  вл етс  цифровой код на выходе цифрового пикового детектора 3, Таблица соответстви  размаха флуктуации фазы и оптимального значени  шага квантовани  AV вещественного параметра характеристической функции записана в блоке 4о Таким образом, в буферном регистре 5 находитс  в течение всего времени анализа () цифровой код оптимального значени  шага квантовани  &v вещественного параметра, в данном примере Av 0,5.(Fig. 2c) at the output of frequency divider 8 In this case, the information from the memory cell, the address of which is the digital code at the output of the digital peak detector 3, is read into the buffer register 5, the table corresponding to the magnitude of the phase fluctuations and the optimal quantization step AV of the real parameter the characteristic function is written in block 4o. Thus, in buffer register 5, the entire code analysis time () is the digital code of the optimal quantization step value & v real parameter, in this example Av 0.5

По переднему фронту импульса на входе Врем  измерени  происходит обнуление накапливающих сумматоров 13 и 14 и прибавление содержимого буферного регистра 5 к содержимому регистра сумматора 6 кодов. СумматорOn the leading edge of the pulse at the input of the Measurement Time, the accumulating adders 13 and 14 are zeroed out and the contents of the buffer register 5 are added to the contents of the register of the adder 6 codes. Adder

6кодов работает в накапливающем режи-4- ме„ Таким образом, на выходе сумматора 6 кодов находитс  код текущего значени  вещественного параметра v 6 codes works in accumulating mode-4-me. Thus, at the output of the adder 6 of codes there is a code of the current value of the real parameter v

i 4v, где I - номер этапа (фиг.2б) или номер импульса на входе Врем  измерени  в течение времени анализа (фиг.2в). Смысл коэффициента i совпадает с его обозначением в формуле (2) и i измен етс  от 1 до п, где п - необходимое количество отсчетов характеристической функции и коэффициент деленени  делител  8 частоты. Например, п 10. i 4v, where I is the number of the stage (fig. 2b) or the number of the pulse at the input of the measurement time during the analysis time (fig. 2b). The meaning of the coefficient i coincides with its designation in formula (2) and i varies from 1 to n, where n is the required number of samples of the characteristic function and the division factor of the frequency divider 8. For example, n 10.

Рассмотрим, например, измерение отсчетов характеристической функции на третьем этапе () при оптимальном шаге квантовани  dv 0,5„ В этом случае с выхода сумматора 6 кодов на вход управл емого генератораConsider, for example, the measurement of the counts of the characteristic function in the third stage () with the optimal quantization step dv 0.5 in this case from the output of the adder 6 codes to the input of the controlled oscillator

7тактовых импульсов поступает цифровой код числа v zsv-i 1 ,5. На выходе управл емого генератора 7 тактовых импульсов формируетс  две последовательности импульсов: одна с частотой f, друга  с частотой7-pulse pulses the digital code of the number v zsv-i 1, 5. At the output of the controlled oscillator 7 clock pulses, two sequences of pulses are formed: one with a frequency f, the other with a frequency

vf j l,5fg. Обе эти последовательности импульсов поступают на тактовые входы аналогового запоминающего блока 1.vf j l, 5fg. Both of these sequences of pulses arrive at the clock inputs of the analog storage unit 1.

Исследуемый сигнал (фиг„2а) поступает на вход анализатора. Период ис- .следуемого сигнала записываетс  в аналоговый запоминающий блок 1 с частотой дискретизации, равной частоте fЈ сигнала, поступающего на первыйThe analyzed signal (Fig „2a) is fed to the input of the analyzer. The period of the investigated signal is recorded in analog storage unit 1 with a sampling frequency equal to the frequency fЈ of the signal supplied to the first

00

5five

00

5five

00

5five

915915

тактовый вход с первого выхода управл емого генератора 7 тактовых импульсов , а считываетс  с частотой сигнала, поступающего с второго выхода управл емого генератора 7 тактовых импульсов (v-f3 1,5fg), Та ким образом t на выходе блока 1 формируетс  кусочно-импульсный сигнал с фазой и частотой, умноженными в v (1,5) раз (фиг.2г)„ Из сигнала, поступающего с выхода формировател  2 опорного колебани , формирователь 17 стробирукщих импульсов формирует две сдвинутые одна относительно другой на 90° последовательности импульсов, управл ющих работой элементов 9 и 10 выборки и хранени . Причем длительность импульсов равна половине периода сигнала, считываемого с аналогово- го запоминающего блока (фиг.2г,д,е)„a clock input from the first output of the controlled oscillator 7 clock pulses, and is read with the frequency of the signal received from the second output of the controlled oscillator 7 clock pulses (v-f3 1,5fg). Thus, a piecewise-pulse signal is formed at the output of block 1 with phase and frequency multiplied v (1.5) times (Fig. 2d) "From the signal coming from the output of the driver 2 of the reference oscillation, the driver of the 17 strobe pulses forms two sequences of pulses shifted one relative to the other by 90 ° element s 9 and 10 sample and hold. Moreover, the pulse duration is equal to half the period of the signal read from the analog storage unit (FIG. 2d, d, e) „

Элементы 9 и 10 выборки и хранени  интегрируют поступающий с аналогового запоминающего блока 1 сигнал за врем  действи  импульсов, поступаю- щих на входы стробировани  с формировател  17 стробирующих импульсовElements 9 and 10 of the sample and storage integrate the signal arriving from the analog storage unit 1 during the action of the pulses arriving at the gating inputs from the formaker 17 gating pulses

В результате интегрировани  на выходах элементов 9 и 10 выборки и хранени  получают две оценки, пропорцио- нальные значени мAs a result of the integration at the outputs of elements 9 and 10, the sampling and storage get two estimates, proportional to

V( dv.i,t)cos(dv. i-if(t), (5)V (dv.i, t) cos (dv. I-if (t), (5)

V f4v-i,t)sin(dv i-q(t)), (6) IV f4v-i, t) sin (dv i-q (t)), (6) I

Дл  данного случа For this case

V(0,5-3,t) cos(0,5-3-4(t)),V (0.5-3, t) cos (0.5-3-4 (t)),

V(0,5-3,t) sin(0,5-3-cf(t)).V (0.5-3, t) sin (0.5-3-cf (t)).

Проинтегрированные значени  напр  жений с выходов элементов 9 и 10 выборки и хранени  поступают на входы АЦП 11 и 12. Запуск АЦП И и 12 производитс  по заднему фронту импуль- сов, поступающих на вход стробирова- ни  с формировател  17 стробирующих импульсов, . сразу после окончани  интегрировани . После окончани  аналого-цифрового преобразовани  АЦП 11 и 12 формируют импульс на выходе Конец преобразовани . Данный импульс поступает на вход синхронизации соответствующего накапливающего сумматора 13 или 14, что вызывает прибавление кода, сформированного на выходе АЦП, к коду, записанному в регистре пам ти накапливающего сумматора 13 ипи 14.The integrated voltage values from the outputs of elements 9 and 10 are sampled and stored at the inputs of ADCs 11 and 12. The start of ADCs I and 12 is performed on the falling edge of the pulses fed to the input of the gates from the driver 17 gates,. immediately after the end of integration. After the end of the analog-digital conversion, the ADC 11 and 12 form a pulse at the output of the Conversion End. This pulse arrives at the synchronization input of the corresponding accumulating adder 13 or 14, which causes the addition of the code generated at the ADC output to the code recorded in the memory register of the accumulating adder 13 or 14.

43 043 0

Измерение 1-х (трех) отсчетов характеристической функции заканчиваетс  по завершении действи  1-го (третьего) импульса Врем  измерени  в данном цикле анализа (фиг,2б,в).The measurement of 1 (3) counts of the characteristic function ends when the 1st (third) pulse is completed. The measurement time in this analysis cycle (Fig. 2b, c).

Таким образом, в накапливающих сум маторах 13 и 14 будут получены цифровые коды чисел, пропорциональных действительной и мнимой составл ющим характеристической функции:Thus, numeric codes of numbers proportional to the real and imaginary components of the characteristic function will be obtained in accumulating summaries 13 and 14:

А;(йУ-1} (7)A; (WY-1} (7)

В, (ду i) Ј2 V (avi.t). N Р ° s lB, (du i) Ј2 V (avi.t). N P ° s l

(8)(eight)

где N - количество кодов, просуммированных накапливающим сумматором за врем  действи  импульса Врем  измерени  на входе стробировани . Дл  рассматриваемого примераwhere N is the number of codes summed by the accumulating adder during the pulse duration. Measurement time at the gate input. For the example in question

А3(0,5-3) 1 iS (0,5-3,t)A3 (0.5-3) 1 iS (0.5-3, t)

5 five

0 0

5five

00

5 0 5 5 0 5

Вэ(0,5-3) Ј 1 (0,5 3,t). Е ОVe (0.5-3) Ј 1 (0.5 3, t). E o

Результаты измерени , наход щиес  в регистрах пам ти накапливающих сумматоров 13 и 14, индицируютс  в отсчетных индикаторах 15 и 16., По заднему фронту импульса Врем  анализа (фиг,2в) происходит обнуление буферного регистра 5 и сумматора 6 кодов о Таким образом, статистический анализатор конечной разности фазы сигнала готов к новым измерени м.The measurement results in the memory registers of accumulating adders 13 and 14 are indicated in the readout indicators 15 and 16. On the falling edge of the pulse of the analysis time (Fig. 2b), the buffer register 5 and the adder 6 codes o are reset. Thus, the statistical analyzer The final phase difference of the signal is ready for new measurements.

Наличие оценок характеристической функции, измеренных при различных значени х вещественного параметра v, позвол ет в аналитическом виде установить необходимые статистические характеристики конечной разности фазы сигнала. Выбор оптимального шага квантовани  av вещественного параметра позвол ет уменьшить методическую погрешность анализатора и нормировать при этом количество необходимых отсчетов характеристической функции, что приводит к выигрышу либо в быстродействии, либо в статистической точности измерени  отсчетов характеристической функции.The presence of estimates of the characteristic function, measured at various values of the real parameter v, allows analyzing the required statistical characteristics of the finite difference of the signal phase in an analytical form. The choice of the optimal quantization step av of a real parameter reduces the methodological error of the analyzer and at the same time normalizes the number of necessary samples of the characteristic function, which leads to a gain in either the speed or the statistical accuracy of measuring the samples of the characteristic function.

Таким образом, введение цифрового пикового детектора, посто нного запоминающего блока, буферного регистра , сумматора кодов и делител  частоты позвол ет повысить точность опреде- делени  статистических характеристик исследуемого сигнала,Формула изобретени Thus, the introduction of a digital peak detector, a persistent storage unit, a buffer register, a code adder, and a frequency divider can improve the accuracy of determining the statistical characteristics of the signal under investigation, the Invention Formula

Статистический анализатор конечной разности фазы сигнала по авт. св0 № 1422182, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности определени  статистических характеристик фазы сигнала, в него введены последовательно соединенные цифро-ю вой пиковый детектор, посто нный запоминающий блок, буферный регистр и сумматор кодов, а также делитель частоты с подключенной к его входу цепью Врем  измерени , первый вход цифро- 15Statistical analyzer of the final phase difference of the signal according to the author. No. 1422182, characterized in that, in order to improve the accuracy of determining the statistical characteristics of the phase of a signal, serially connected digital peak detector, a permanent storage unit, a buffer register and a code adder, and a frequency divider connected to its input circuit Measurement time, the first input is digital 15

вого пикового детектора соединен с входом, а второй вход - с выходом формировател  опорного колебани , выход делител  частоты соединен с входом синхронизации цифрового пикового детектора, тактовым входом посто нного запоминающего блока и с входами обнулени  буферного регистра и сумматора кодов, выход последнего соединен с входом управл емого генератора тактовых импульсов, а вход стробирова- ни  сумматора кодов - с входом делител  частоты и входами обнулени  на- капливаюпдех сумматоров.The second peak detector is connected to the input, and the second input is connected to the output of the reference oscillator, the output of the frequency divider is connected to the synchronization input of the digital peak detector, the clock input of the permanent storage unit and the inputs of the zeroing of the buffer register and the code adder, the output of the latter is connected to the control input clock generator, and the input of the gating of the code adder - with the input of the frequency divider and the zeroing inputs accumulates accumulators of adders.

WV VWWWV УХЛММЛЛЛЛАЛЛ/WV VWWWV UHLMLLLLALL /

a .a.

,,W,, W

00

HH

ifWa «4pr./ Lrtf,y9 Г «л отГЛгУifWa "4pr./ Lrtf, y9 G" l from LGU

W8 АУ-0&2этап. . W8 AU-0 & 2 Stage. .

Выход ДЧ 8 ЛУ-03Output DCH 8 LU-03

.,,. аТ анализа,. ,,. aT analysis

ЪыХодЮYa go

-9-9

tt

iл.  il

V- V-VV Т/ 1/ V-V-VV T / 1 /

п пп пппг пп п ппппппп nnnnnnnnn tp pp pppg pp p ppppppp nnnnnnnnn t

еe

г П ППППП ППП ППППППП ППППП П  г П ППППП ППП ППППППП ППППП П

фиг. 2FIG. 2

-9-9

tt

Claims (1)

Формула изобретения • Статистический анализатор конечной разности фазы сигнала по авт. св, № 1422182, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения статистических характеристик фазы сигнала, в него введены последовательно соединенные цифро-ц; вой пиковый детектор, постоянный запоминающий блок, буферный регистр и сумматор кодов, а также делитель частоты с подключенной к его входу цепью Время измерения, первый вход цифро- 1 вого пикового детектора соединен с входом, а второй вход - с выходом формирователя опорного колебания, выход делителя частоты соединен с входом синхронизации цифрового пикового детектора, тактовым входом постоянного запоминающего блока и с входами обнуления буферного регистра и сумматора кодов, выход последнего соединен с входом управляемого генератора тактовых импульсов, а вход стробирования 'сумматора! кодов - с входом делителя частоты и входами обнуления накапливающих сумматоров.The claims • Statistical analyzer of the final phase difference of the signal according to ed. St., No. 1422182, characterized in that, in order to improve the accuracy of determining the statistical characteristics of the phase of the signal, series-connected digital-c are introduced into it; the first peak detector, read-only memory, buffer register and code adder, as well as a frequency divider with a circuit connected to its input. Measurement time, the first input of the digital 1st peak detector is connected to the input, and the second input to the output of the reference oscillator, output the frequency divider is connected to the synchronization input of the digital peak detector, the clock input of the permanent storage unit and to the inputs of zeroing the buffer register and the adder codes, the output of the latter is connected to the input of the controlled generator ovyh pulses and input gating 'of the adder! codes - with the input of the frequency divider and the inputs of zeroing the accumulating adders. — 2цш v град- 2tsh v hail — 4V - 4V 2(f га, град 2 (f ha, deg 4V 4V 2φπι, град 2φπι, deg Z5V Z5v . ---- 2 ifm, град . ---- 2 ifm, hail - 2tfm, . град 2tfm,. hail — _Ί dV- _ Ί dV 2ч® , град 2h®, hail 4V 4V 0 0 0 0 7,5 7.5 24 24 15 fifteen 12 12 24,5 24.5 7 7 72,5 72.5 2 . 2. 240,5 240.5 0,7 0.7 0,5 0.5 360 360 8 8 22 22 15,5 15,5 12 12 0 о · 0 o о о в about about in о « « about " " • · · • · · • · · • · · о · · about · · 1 1 180 180 8,5 8.5 21 21 16 16 1 1 eleven 27,5 27.5 7 7 1 10 1 10 2 2 275 275 0,7 0.7 1,5 1,5 120 120 9 9 20 20 16,5 16.5 И AND 28 28 6 6 110,5 110.5 1,5 1,5 275,5 275.5 .0,6 .0.6 2 2 90 90 9,5 9.5 19 19 17 17 11 eleven в о о in about • · · • · · • О · • ABOUT · • * « • * “ О о · Oh oh • · » • · " 2,5 2,5 72 72 10 10 18 18 17,5 17.5 10 10 32,5 32,5 6 6 150 150 1,5 1,5 320 320 0,6 0.6 3 3 60 60 10,5 10.5 17 17 18 18 10 10 33 33 5 5 150,5 150.5 1 1 320,5 320.5 0,5 0.5 3,5 3,5 50 fifty 11 eleven 16 16 18,5 18.5 10 10 в ·  in · • · · • · · • · о • · about • · « • · “ 321 321 0,5 0.5 4 4 45 45 11,5 11.5 16 16 19 19 9 9 40 40 5 5 200 200 1 1 321,5 321.5 0,5 0.5 4,5 4,5 40 40 12 12 15 fifteen 19,5 19.5 9 9 40,5 40.5 4 4 200,5 200,5 0,9 0.9 322 322 0,5 0.5 5 5 36 36 12,5 12.5 14 14 • о а • about a • о · • about · о · « about · " » · · »· · » о · " about · • . « •. " о о ♦ o o ♦ • · · • · · 5,5 5.5 32 32 13 thirteen 14 14 21 21 9 9 51 51 4 4 220 220 0,9 0.9 358,5 358.5 0,5 0.5 6 6 30 thirty 13,5 13.5 13 thirteen 21,5 21.5 8 8 51,5 51.5 3 3 220,5 220.5 0,8 0.8 359 359 0,5 0.5 6,5 6.5 27 27 14 14 13 thirteen о · о oo « · » "·" • « · • "· « · · "· · • о е • about e • о · • about · 359,5 359.5 0,5 0.5 7 7 25 25 14,5 14.5 12 12 24 24 8 8 72 72 3 3 240 240 0,8 0.8 360 360 0,5 0.5
Фиг.1 иFigure 1 and g Iwy^. WWWW /WVWVVWW\A ag Iwy ^. WWWW / WVWVVWW \ A a a fta ft L —, ,—1этап ¢=4/7Η—.......L -,, —1step ¢ = 4 / 7Η —....... ЗымйДЧ8 ΑΓ-AS 2 этап. ГяАГг : л Твт™*~ /у----ν Л>' 1/ ΤΛ-η/- ^>{ ЗымйДЧ8 ΑΓ-AS Stage 2. Г I АГг: l TWT ™ * ~ / у ---- ν Л>'1 / ΤΛ-η / - ^> { ФшПFshp J1- Γ-η_αιπππ г пп п ппппппп ппппппп п пJ1- Γ-η_αιπππ g pp n ppppppp ppppppp n p -fa-.. Г____ΓΊ ппппп п пп ппппппп ппппп nnnJ ηΐ~-'Σ7Σ~:ΤΉ -. . t *4 5 этап f-Avd ЧэтопГ^оГ!-fa- .. G ____ ΓΊ ppppp ppp ppppppp ppppp nnnJ ηΐ ~ -'Σ7Σ ~: ΤΉ -. . t * 4 5 stage f-Avd ChetopG ^ oG! . Ад·!. Hell·! -' -.......-=ir-—:f фиг. Z- '-.......- = ir-—: f FIG. Z
SU884358385A 1988-01-04 1988-01-04 Statistic analyzer of final difference of signal phase SU1538143A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884358385A SU1538143A2 (en) 1988-01-04 1988-01-04 Statistic analyzer of final difference of signal phase

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884358385A SU1538143A2 (en) 1988-01-04 1988-01-04 Statistic analyzer of final difference of signal phase

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1422182 Addition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1538143A2 true SU1538143A2 (en) 1990-01-23

Family

ID=21347592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884358385A SU1538143A2 (en) 1988-01-04 1988-01-04 Statistic analyzer of final difference of signal phase

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1538143A2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Вешкурцев Ю„М. Статистические анализаторы флуктуации фазы - Омск, 1979, сЛ2„ Авторское свидетельство СССР № 1422182, кло G 01 R 25/00, 1987,; *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6191723B1 (en) Fast capacitance measurement
US4074201A (en) Signal analyzer with noise estimation and signal to noise readout
US4495586A (en) Waveform acquisition apparatus and method
CA1278041C (en) Frequency counting apparatus and method
US4243974A (en) Wide dynamic range analog to digital converter
US5243537A (en) Method and apparatus for rapid measurement of AC waveform parameters
US5578917A (en) Repetitive digital sampling circuit using two delay lines for improved time accuracy
US5093660A (en) Acquisition method and device allowing to precisely digitize analog signals
Max Testing high speed high accuracy analog to digital converters embedded in systems on a chip
US4733167A (en) Measurement circuit for digital to analog converter
SU1538143A2 (en) Statistic analyzer of final difference of signal phase
CA2214241A1 (en) Rms converter using digital filtering
CN109633251B (en) IF circuit integral voltage peak-to-peak value solving method and device
JPH05196657A (en) Method for measuring peak value of ac voltage
US6308139B1 (en) Digital process for determining the effective value of a periodic electric test signal
JP5174433B2 (en) AD converter and scale
US6469492B1 (en) Precision RMS measurement
JP2566006B2 (en) Wave height detection circuit for radiation detector
JPH04144423A (en) A/d converter
SU805418A1 (en) Device for testing aperture time of analogue storage units
JPH0634681A (en) Fft analyzer
SU1377609A1 (en) Temperature-measuring device
SU1115220A1 (en) Device for measuring non-linearity of analog-to-digital converter
SU1404973A1 (en) Mean-value digital phase meter
EP0443693A2 (en) Frequency counting apparatus and method