SU438939A1 - Устройство аналогового определени ортогональной составл ющей спектра финитных сигналов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области электроизмерительной техники и может быть -использовано при создании устройств дл  исследовани  спектральных характеристик электрических сигналов произвольной формы.

Известные устройства аналогового опредеггени  ортогональной составл ющей спектра финитных сигналов, содержащие схему периодической выборки мгновенных значений сигнала , генератор импульсов, сумматор на основе С-интегратора, согласующий и инвертирующий каскады, не обеспечивают возможности Получени  величины, пропорциональной ортогональной составл ющей спектра на заданной частоте непосредственно в исследуемом диапазоне.

Цель изобретени  - расщирение функциональных возможностей устройства. Это достигаетс  тем, что схема периодической выборки мгновенных значений выполнена в виде сдвигающего регистра с ключами в нагрузочной цепи, сигнальные входы которых подключены к выходам согласующего « инвентирующего каскадов с учетом знака весовых коэффициентов , а выходы ключей подключены к весовым резисторам сумматора.

На чертеже представлена блок-схема устройства .

Оно содержит схему периодической выборки мгновенных значений сигнала 1, сумматор 2, выполненный в виде многовходового RC- интегратора, генератор импульсов 3, согласующий каскад 4 и инвертирующий каскад 5. Схема периодической выборки, осуществл юща  временную дискретизацию сигнала, выполнена на базе сдвигающего регистра 6, нагрузкой которого служат ключи, например 7

и 8, сигнальные выходы которых подключены на взвешивающие резисторы, например 9 и 10, сумматора 2.

Устройство работает следующим образом. Исследуемый сигнал с выхода каскада 4

(дл  случа  неинвертируемого знака весовых коэффициентов) и с выхода каскада 5 (дл  инвертируемого знака весовых коэффициентов ) поступает на сигнальные входы ключей, например 7 и 8, схемы периодической выборки 1, ко входу регистра которой подводитс  периодическа  последовательность импульсов от генератора 3.

С приходом первого импульса срабатывает первый триггер регистра 6 и открывает на

врем  А/ ключ 7, разреща  тем самым передачу сигнала на весовой резистор 9, определ ющий дл  данного момента вз ти  выборки йАг абсолютное значение коэффициента взве- («МО. шивани  С выхода весового резистора 9 произведе ие вида f (МО (ojfeA) запоминаетс  конденсаторОМ 11 сумматора 2. С приходом следующего импульса от генератора 3 срабатывает второй триггер регистра 6 и процесс выборки сигнала, его умножение на гармонический коэффициент взвешивани  и запоминание результата повторитс . Так как °( принимает значени  от -1 до +1. отрицательный знак коэффициента взвешивани  отрабатываетс  сумматором 2 дл  выборочных значений сигнала, поступивших с выхода согласующего каскада 5 (дополнительного усилител -инвертора). В результате взаимодействи  входного оигнала и .импульсов сдвига регистра 6 на выходе схемы периодической выборки мгновенных значений сигнала 1 образуетс  периодическа  последовательность импульсов, промодулированных по амплитуде исследуемым сигналом. Площадь каждого импульса пропорциональна мгновенному значению сигнала в момент открытого состо ни  ключа, например 7 и 8. Схема периодической выборки распредел ет полученную последовательность выборочных значений сигнал /(feAif) по взвешивающим резисторам , обеспечивающим различные коэффициенты передач-и (). Умножение выборочных значений сигнала f() «а коэффициент передачи (&kM) происходит последовательно во времени с интервалом А/ с одновременным запоминанием их сумматором 2, напр жение на выходе которого к концу времени анализа Т пропорционально интегралу от суммы входных выборочных значений сигнала. (Ш) . Ь - причем абсолютное значение коэффициента взвешивани  определ етс  (с точностью до посто нного множител  -- j величиной, обратно-пропорциональной значению весовых резисторов , а величина представл ет собой взвешенное с весом значение выборки сигнала в момент Mf, где тожде; ; С о„5 (cofeAO. Постоственно равно значению  нный множитель - учитываетс  при фиксации результата. В результате перечисленных преобразований сигнала напр жение на накопительной емкости сумматора 2 к концу времени анализа Т будет пропорционально значению ортогональной (синусной или косинусной) составл ющей спектра исследуемого сигнала на частоте где N -- ut ( о М(й количество учитываемых отсчетов, однозначно св занное с длительностью сигнала Т и интервало.м дискретизации по времени А. На этом первый коммутационный цикл заканчиваетс  и импульс последнего триггера регистра возвращает сдвиговый регистр в исходное состо ние. Предмет изобретени  Устройство аналогового определени  ортогональной составл ющей спектра финитных сигналов, содержащее схему периодической выборки мгновенных значений сигнала, управл емую генератором импульсов, сумматор, выполненный в виде RC-интегратора, согласующий и инвертирующий каскады, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, схема периодической выборки мгновенных значений выполнена в виде сдвигающего регистра с ключами в нагрузочной цепи, сигнальные входы которых подключены к выходам согласующего и инверирующего каскадов с учетом знака весовых оэффициентов, а выходы ключей подключеы к весовым резисторам сумматора.