SU1674003A1 - Способ определени амплитуды сигнала - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электрорадиоизмерени м дл  определени  амплитуды сигналов, содержащих N-ю гармонику. С целью повышени  точности и сокращени  времени измерени  выполн ют дополнительные операции перемножени  измер емого сигнала с синусной и косинусной составл ющими N-й гармоники опорного сигнала, а также формирование дополнительных сигналов. В устройстве, реализующем способ, измер емый сигнал поступает на входы перемножителей 2 - 5, с генератора 1 опорного напр жени  на входы квадраторов 6 - 9 поступают соответственно синусна  и косинусна  составл ющие опорного сигнала, а также синусна  и косинусна  составл ющие N-й гармоники опорного сигнала. Синусна  составл юща  опорного сигнала поступает также на перемножитель 10, а на перемножитель 11 - косинусна  составл юща . После интеграторов 12 - 21 формируютс  дес ть сигналов, по которым в вычислительном блоке 22 по приведенной формуле вычисл ют результат измерени , отображающийс  в индикаторе 23. Блок 24 управлени  задает врем  измерени . В описании приведены примеры реализации блока 24 и генератора 1. 3 ил.

Description

налов. В устройстве, реализующем способ , измер емый сигнал поступает на входы перемножителей 2-5, с генератора 1 опорного напр жени  на входы квадраторов 6-9 поступают соответственно синусна  и косинусна  составл ющие опорного сигнала, а также синусна  и косинусна  составл ющие n-й гармоники опорного сигнала. Синусна  составл юща  опорного сигнала поступает также

на перемножитель 10, а на перемножитель 11 - косинусна  составл юща . После интеграторов 12-21 формируютс  дес ть сигналов, по которым в вычислительном

блоке 22 по приведенной формуле вычисл ют результат измерени , отображающийс  в индикаторе 23. Блок 24 управлени  задает врем  измерени . В описании приведены примеры реализации

блока 24 и генератора 1. 3 ил.

Изобретение относитс  к электроради- оизмерени м и может быть использовано дл  измерени  амплитуды сигналов, в составе которых присуствует n-а  гармоника за врем  измерени , меньшее периода сигнала , с высокой точностью и помехоустойчивостью .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и сокращение времени изме- рени  амплитуды сигнала, содержащего в своем составе n-ю гармонику.

В соответствии со способом измерени  амплитуды сигнала перемножают измер емый сигнал на синусную и коси- нусную составл ющие опорного сигнала, интегрируют результаты перемножени , получа  соответствующие сигналы а и /3, измер емый сигнал также перемножают с синусной и косинусной составл ющими п- и гармоники опорного сигнала и интегрируют , формиру  соответственно сигналы т/ и 8, синусную и косинусную составл ющие опорного сигнала и синусную и косинусную составл ющие n-й гармоники опорного сигнала возвод т в квадрат и интегрируют , формиру  соответственно сигналы а , 1 , и Ј , синусную составл ющую опорного сигнала и синусную составл ющую n-ой гармоники опорного сигнала перемножают между собой и интегрируют, формиру  сигнал у, косинусную составл ющую опорного сигнала и косинусную составл ющую n-ой гармоники опорного сигнала также перемножают между собой и интегрируют, формиру  сигнал V, затем с помощью полученных дес ти сигналов по результатам интегрирований вычисл ют значение сигнала по формуле

Sm -

g/r-y TW El

+

5

0 5 0

5

0

5

При этом измер емый сигнал представл ет собой:

(t) SiioSln(flbt+0b) +

+ Smn0Sln(nuJbt + ю) + n(t),

где Sm0(,po - амплитуда, частота и фазовый сдвиг гармонического измер емого сигнала;

Smno.yVio - амплитуда и фазовый сдвиг n-ой гармоники измер емого сигнала;

n(t) - флуктуационный шум, присутствующий совместно с полезным сигналом;

п - номер гармоники, присутствующей в сигнале.

При этом опорный сигнал содержит косинусную составл ющую, равную

Soc(t) COS OJb t,

и синусную составл ющую опорного сигнала , равную

S0s(t) slnfiJb t.

На фиг.1 приведена структурна  схема одного из вариантов устройства, реализующего способ; на фиг.2 - вариант схемы блока управлени ; на фиг.З - вариант схемы генератора опорного напр жени .

Устройство содержит генератор 1 опорного напр жени , перемножители 2-5, квадраторы 6-9, перемножители 10 и 11, интеграторы 12-21, вычислительный блок 22. индикатор 23, блок 24 управлени . При этом генератор 1 опорного напр жени  первым выходом,  вл ющимс  выходом синусной составл ющей опорного сигнала, соединен с первым входом перемножител  2, входом квадратора 6 и первым входом перемножител  10, вторым выходом,  вл ющимс  выходом косинусной составл ющей опорного сигнала, генератор 1 соединен с первым входом перемножител  3, входом квадратора 7 и первым входом перемножител  11. третьим выходом,  вл ющимс  выходом синусной составл ющей n-ой гармоники опорного сигнала, генератор 1 опорного сигнала соединен с первым

входом перемножител  4, входом квадратора 8 и вторым входом перемножител  10, четвертым выходом,  вл ющийс  выходом косинусной составл ющей n-ой гармоники опорного сигнала генератор 1 соединен с первым входом перемножител  5. входом квадратора 9 и вторым входом перемно.- и- тел  11. Вторые входы перемножителей 2-5 соединены с шиной входа измер емого си- нала, выходы перемножи гелей 2-5 соединены с входами соответственно интеграторов 12-15, выходы квадраторои 6-9 соединены с входами соответственно интеграторов 16-19, выходы перемножителей 10 и 11 соединены с входами соответственно интеграторов 20-21, выходы интеграторов 12-21 соединены с дес тью входами вычислительного блока 22, своим выходом соединенного со входом индикатора 23.

Блок 24 управлени  содержит (фиг 2) формирователь 25 импульса пуска, врем - задающий элемент 26 и формирователь 27 импульсов, последовательно соединенные между собой. Первый выход блока 24 управлени   вл етс  выходом врем зада- ющего элемента 26, а второй - выходом формировател  27 импульсов, первый выход которого соединен с управл ющими входами генератора 1 и интеграторов 12- 21, а второй соединен с управл ющими входами интеграторов 12-21 и индикатора 23.

Генератор опорного напр жени  1 содержит (фиг.З) тактовый генератор 28, вход которого  вл етс  управл ющим входом, запоминающие блоки 29-32, входы которых соединены с выходом тактового генератора 28 и четыре цифроаналоговых преобразовател  (ЦАП) 33-36, входы которых соединены с соответствующими выходами запоминающих блоков 29-32, а выходы ЦАП 33-36  вл ютс  выходами синусной и косинусной составл ющих опорного сигнала и синусной и косинусной составл ющих n-ой гармоники опорного сигнала соответственно.

Устройство работает следующим образом .

Формирователем 25 импульса пуска, работающим в ручном или автоматическом режиме, блоком 24 управлени  формируют момент начала измерени , врем задающим элементом 26 формируют импульс, равный по длительности времени измерени  Ти , который по первому выходу поступает на генератор 1 опорного напр жени , на вход тактового генератора 28 и на интеграторы 12-21. В течение времени интегрировани  с помощью генератора 1 опорного напр жени  формируют синусную и косинусную составл ющие опорного сигнала, которые подают на перемиохители 3 и 2. квадраторы 6 ;: 7, перемножитепи 1C и 11, синусную и 5 косинусную составл ющие n-ой гармоники опорного сигнала, которую подают на перемножители 4 п 5, квадраторы 8 и 9, перемножители 1C и 11. Перемноженные с измер емым сигналом синусную и косинус- 10 ную составл ющие опорного сигнала и синусную и косинусную составл ющие п-ой гармоники опорного сигнал, квадрирсчан- мыс синусную и косинусную составл ющие опорного сигнала и синусную и косинусную

5 составл ющие n-ой гармоники опорного с,ч нала, а также перемноженные между собой синунусную составл ющую опорного сигнала и синусную составл ющую n-ой гармоники опорного сигнала, косинусную со0 ставл ющую опорного сигнала и косинусную составл ющую n-й гармоники опорного сигнала интегрируют в интеграторах 12-21 в течение времени T,I.

После окончани  интегрировани  ин5 тегроторы 12-21 запоминают результаты на врем , равное длительности импульса с выхода формировател  27 импульсов поступающего по второму выходу на интеграторы 12-21 и индикатор 23. Сигналы с выходов

0 интеграторов 12-21, которые в течение действи  этого импульс-i посто нны по времени , подают на входы вычислительного блока 22, в котором их перевод т в цифровую форму и вычисл ют результат измерени  по рас5 четной формуле. С выхода вычислительного блока 22 сигнал,  вл ющийс  резучьгатом измерени , подают на индикатор 23, который запоминает его и отображает до окончани  следующего измерени .

Claims (1)

1. 0Формула изобретени 

   Способ определени  амплитуды сигнала , заключающийс  в перемножении измер емого сигнала на синусную и косинусную составл ющие опорного сигнала, интегри5 ровани  результатов перемножени  дл  формировани  соответственно сигналов а и /7,возведени  в квадрат синусной и косинусной составл ющих опорного сигнала, интегрировании результатов возведени  в

   0 квадрат дл  формировани  соответственно

   / сигналов а и// .отличающийс  тем,

   что, с целью повышени  точности и сокращени  времени измерени  амплитуды, содержащую в своем составе n-ю гармонику, измер емый сигнал дополнительно перемножают с синусной и косинусной составл ющими п-й гармоники опорного сигнала и интегрируют, формиру  соответственно сигналы / и Ј . синусную и косинусную со5

   ставл ющие п-й гармоники опорного сигнала возвод т в квадрат и интегрируют, фор- id е миру   соответственно сигналы tj и с ,

   синусную составл ющую опорного сигнала и синусную составл ющую n-й гармоники опорного сигнала перемножают между собой и интегрируют, формиру  сигнал у, косинусную составл ющую опорного сигнала и косинусную составл ющую n-й гармоники опорного сигнала также перемножают между собой и интегрируют, формиру  сигнал v, затем с помощью полученных дес ти сигналов по результатам интегрирований вычисл ют значени  амплитуды сигнала по формуле

   10

   гп

   , WE -vip

   aV-x2

   пае