SU655070A1 - Способ дискретного дифференцировани электрических сигналов и устройство дл его осуществлени - Google Patents
Способ дискретного дифференцировани электрических сигналов и устройство дл его осуществлениInfo
- Publication number
- SU655070A1 SU655070A1 SU721859164A SU1859164A SU655070A1 SU 655070 A1 SU655070 A1 SU 655070A1 SU 721859164 A SU721859164 A SU 721859164A SU 1859164 A SU1859164 A SU 1859164A SU 655070 A1 SU655070 A1 SU 655070A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- signal
- integrator
- multiplier
- Prior art date
Links
Landscapes
- Noise Elimination (AREA)
Description
1
Изобретение относитс к радиотехнике и может использоватьс при вторичной обработке принимаемых сигналов с помощью вычислительных устройств, а также в информационно-измерительных системах различного назначени .
При вторичной обработке получаемой информации возникает задача дискретного дифференцировани электрических сигналов , котора заключаетс в измерении и регистрации разностей их мгновенных значений в граничных точках временных интервалов А1
Известен способ дискретного дифференцировани электрических сигналов, используемый в цифровых дифференциальных анализаторах, который заключаетс в образовании кратковременных вырезок сигнала в начальный и конечный моменты временного интервала Ai, преобразовании амплитуд этих вырезок в цифровую форму, запоминании амплитуды первой вырезки, их вычитании и регистрации полученной величины 1.
Этот способ обладает низкой помехозащищенностью по отношению к импульсным помехам, а также малым быстродействием и низкой точностью аналого-цифрового преобразовани .
Известен также способ измерени разности мгновенных значений сигнала в начальный и конечный моменты временного интервала А который включает образование кратковременных вырезок принимаемого сигнала в начальный и конечный моменты временного интервала Ai, запоминание амплитуды первой вырезки, инвертирование второй вырезки, их суммирование и регистрацию полученной в результате суммировани величины. Способ реализуетс устройством , содержащим фазоинвертор и стробирующий каскад, выход которого подключен к входу регистратора, а также синхронизатор , первый выход которого соединен с первым входом стробирующего каскада 2.
Данный способ и реализующее его устройство обладают низкой помехозащищенностью к импульсным помехам, которые вызывают значительные искажени сигнала в моменты стробировани . Кроме того, необходимость малоискаженной передачи сигнала к моменту первой вырезки делает необходимым расширение полосы пропускани импульсной информационно-измерительной системы, что приводит к снижению ее помехоустойчивости. С целью повышени помехозащищенности информационно-измерительных систем с дискретным дифференцированием принимаемых сигналов по предлагаемому способу во временном интервале Д генерируют вспомогательный сигнал вида т (2л -l)vi S osTt где А - амплитуда; t - врем ; п - р д натуральных чисел от 1 до т, перемножают его с входным сигналом и интегрируют результирующий сигнал. При этом число косинусоидальных колебаний т, образующих вспомогательный сигнал, выбирают , исход из обеспечени наибольщей точности измерени разности мгновенных значений принимаемого сигнала в услови х помех.; Такой способ может быть осуществлен предлагаемым устройством, в которое введены генератор вспомогательного сигнала, перемножитель, два интегратора и коммутатор , выход которого подключен к второму входу стробирующего каскада, а входы коммутатора соответственно подключены к выходам интеграторов и к второму выходу синхронизатора, вход которого соединен с первым выходом генератора вспомогательного сигнала, второй выход которого подключен к входу перемножител , выход перемножител соединен с входом первого интегратора через фазоинвертор, а с входом второго интегратора непосредственно. На чертеже представлена структурна электрическа схема устройства дл реализации способа дискретного дифференцировани электрических сигналов. Предлагаемый способ осуществл етс следующим образом. Во временном интервале А генерируют вспомогательный сигнал вида
.Л(2п -)
л/ А
м
/
перемножают его с принимаемым сигналом и интегрируют произведение обоих сигналов . В момент окончани временного интервала Д образуют кратковременную вырезку проинтегрированного произведени и регистрируют ее амплитуду. Амплитуда вырезки вл етс оценкой разности мгновенных значений принимаемого сигнала в граничных точках временного интервала Д/. Изобретение основано на том, что разность значений аналитической функции л;(О, принимаемых ею в граничных точках 0 и временного интервала Д, может быть определена путем весового интегрировани этой функции по формуле
и
(0)-((02cosX
X
6л 1
сумма первых т членов весовой функции. Таким образом, имеет место свойственное всем информационным системам противоречие между малоискаженным воспроизведением информационного параметра сигнала и помехоустойчивостью системы, которое заключаетс в том, что при малом числе слагаемых т велики искажени сигнала, но высока помехоустойчивость системы, а при большом т искажени сигнала уменьшаютс , но падает помехоустойчивость. И то, и другое ведет к уменьшению точности измерени . Поэтому оптимальное число слагаемых т выбирают, исход из априорных сведений о сигнале и мощности шума,
действующего на вход системы, руководству сь формулой
5JA;(0) - (01 - I- f л:(О V, COSX 6 X()L,,. где весова функци ( 2л - 1) 71 М представл ет собой тригонометрическое разложение периодической последовательности знакопеременных стробирующих функций Дирака. Из формулы следует, что измерение разности мгновенных значений принимаемого сигнала может быть осуществлено путем его перемножени с вспомогательным сигналом ( 2л-1)- , y(t)A COS . Величина интеграла будет представл ть собой оценку измер емого параметра сигнала х(0)-л:(Д/). При этом с увеличением числа слагаемых т точность измерени возрастает , и при неограниченно большом т результат измерени оказываетс точным. Однако наличие щума, действующего на вход системы, приводит к тому, что с ростом т падает помехоустойчивость приемного тракта и, следовательно, точность измерени информационного параметра сигнала . Это подтверждаетс выражением i/ i/ fcpf40rf -2). где L/ia - среднее квадратическое напр жение шума на выходе линейной системы; - спектральна плотность мощности белого щума, действующего на ее вход; т 4 . (2 -1)л ш(0 (2/г-1)
tdt
/«, Д
где 6m - ошибка измерени информационного параметра сигнала;
x(t) -функци , аппроксимирующа сигнал в интервале Д.
Устройство, реализующее способ, имеет две характерные особенности, которые вытекают из необходимости дискретного дифференцировани сигнала на смежных временных интервалах Д. Во-первых, интегрирование перемноженных сигналов должно производитьс при нулевых начальных услови х , что приводит к необходимости освобождени интегратора от запаса энергии предыдущего измерительного цикла. В св зи с этим возникает необходимость использовани двух попеременно работающих интеграторов .
Во-вторых, генерирование вспомогательного сигнала, имеющего одинаковую форму на каждом временном интервале Д, имеет технические трудности, обусловленные скачкообразным изменением его мгновенных значений на границах интервалов. Поэтому вспомогательный сигнал целесообразно генерировать в виде суммы гармонических колебаний, а возникающую на смежных временных интервалах смену пол рности вспомогательного сигнала компенсировать путем инвертировани фазы преобразованного сигнала на входе (или выходе) одного из интеграторов.
В св зи с изложенным устройство дл осуществлени способа дискретного дифференцировани электрических сигналов состоит из генератора 1 вспомогательного сигнала, перемножител 2, фазоинвертора 3, интеграторов 4 и 5, коммутатора 6, стробирующего каскада 7, регистратора 8 и синхронизатора 9.
Устройство работает следующим образом .
Генератор 1 вырабатывает сигнал, представл ющий сумму непрерывных гармонических колебаний. Входной и вспомогательный сигналы поступают на входы перемножител 2, произведение входного и вспомогательного сигналов поступает с выхода неремножител 2 на входы двух интеграторов 4 и 5, причем на вход интегратора 5 - непосредственно , а на вход интегратора 4 - через фазоинвертор 3. Интеграторы работают попеременно. В течение одного временного интервала работает интегратор 5. При этом интегратор 4 освобождаетс от запасов энергии предыдущего цикла. Обесточивание неработающего интегратора и подключение работающего интегратора к входу стробирующего каскада производитс коммутатором 6, управл емым синхронизатором 9. В моменты окончани последовательных временных интервалов стробирующий каскад 7, управл емый синхронизатором 9, производит короткие вырезки напр жений, развивающихс на выходах интеграторов 4 и 5. Амплитуды этих вырезок , пропорциональные разност м мгновенных значений принимаемого сигнала в граничных точках последовательных временных интервалов Д, регистрируютс регистратором 8, в качестве которого может быть использован аналого-цифровой преобразователь . Синхронизатор 9 вырабатывает из поступающего на его вход вспомогательного сигнала импульсы напр жени , которые управл ют коммутатором 6 и стробирующим каскадом 7.
Техническа эффективность способа и реализующего его устройства заключаетс в повыщении помехоустойчивости информационно-измерительных систем по отношению к импульсным помехам. Если в известном способе по вивша с в момент стробировани импульсна помеха вносит существенную ошибку в результат измерени , то в предлагаемом способе вли ние импульсных помех оказываетс ослабленным благодар интегрированию сигнала во временном интервале большой длительности. Отпадает необходимость в измерении мгновенного значени принимаемого сигнала в начальной точке временного интервала Д.
Уменьшению ошибки измерений способствует также устранение операции запоминани амплитуды первой вырезки.
Claims (2)
1. Способ дискретного дифференцировани электрических сигналов, заключающийс в кратковременной вырезке сигнала в момент окончани временного интервала Д и регистрации амплитуды сигнала в этой вырезке, отличающийс тем, что, с целью повыщени помехоустойчивости, во временном интервале Д генерируют вспомогательный сигнал вида
« (2л -1)
2 COSД
п 1
- амплитуда;
где
/. 1 - текущее врем ;
п - р д натуральных чисел от 1 до т, перемножают его с входным сигналом и интегрируют результирующий сигнал.
2. Устройство дл осуществлени способа по п. 1, содержащее фазоинвертор и стробирующий каскад, выход которого подключен к входу регистратора, а также синхронизатор , первый выход которого соединен с первым входом стробирующего каскада , отличающеес тем, что, с целью повышени помехоустойчивости устройства, в него введены генератор вспомогательного сигнала, перемножитель, два интегратора и коммутатор, выход которого подключен к второму входу стробирующего каскада, а
входы коммутатора соответственно подключены к выходам интеграторов и к второму выходу синхронизатора, вход которого соединен с первым выходом генератора всномогательного сигнала, второй выход которого подключен к входу перемножител , выход перемножител соединен с входом первого интегратора через фазоинвертор, а с входом второго интегратора непосредственно .
Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе
1.Преобразование информации в аналого-цифровых вычислительных устройствах и системах. Под ред. Г. М. Петрова. М., «Машиностроение, 1973, с. 266-274.
2.Великий А. Д. и др. Индуктивна электроразведка методом переходных процессов с совмещенными источником и приемником пол . Л., «Недра, 1967, с. 22-25.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU721859164A SU655070A1 (ru) | 1972-12-18 | 1972-12-18 | Способ дискретного дифференцировани электрических сигналов и устройство дл его осуществлени |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU721859164A SU655070A1 (ru) | 1972-12-18 | 1972-12-18 | Способ дискретного дифференцировани электрических сигналов и устройство дл его осуществлени |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU655070A1 true SU655070A1 (ru) | 1979-03-30 |
Family
ID=20535635
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU721859164A SU655070A1 (ru) | 1972-12-18 | 1972-12-18 | Способ дискретного дифференцировани электрических сигналов и устройство дл его осуществлени |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU655070A1 (ru) |
-
1972
- 1972-12-18 SU SU721859164A patent/SU655070A1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU655070A1 (ru) | Способ дискретного дифференцировани электрических сигналов и устройство дл его осуществлени | |
EP0355994B1 (en) | Cross-correlation apparatus and methods | |
US4068171A (en) | Frequency comparator | |
SU746583A1 (ru) | Интерпол тор дл динамических круговых преобразователей | |
SU1239618A1 (ru) | Способ измерени частоты следовани импульсов за фиксированный интеграл времени | |
SU726676A1 (ru) | Способ измерений характеристик электроакустических преобразователей | |
SU1330577A1 (ru) | Способ измерени сдвига фаз | |
SU604002A1 (ru) | Частотно-импульсное вычиттающее устройство | |
SU463949A1 (ru) | Устройство дл контрол динамических характеристик систем управлени | |
RU2081422C1 (ru) | Устройство для измерения размаха периодического сигнала треугольной формы | |
SU1679192A1 (ru) | Способ преобразовани углового перемещени объекта в фазу электрического сигнала | |
SU1262408A1 (ru) | Способ определени амплитудно-фазочастотных характеристик | |
SU568171A1 (ru) | Устройство дл измерени характеристик линий св зи с корректорами | |
RU1831698C (ru) | Способ преобразовани сигнала геомагнитного пол | |
SU441522A1 (ru) | Компаратор частоты | |
SU1663425A1 (ru) | Способ измерени амплитуд синусоидальных механических колебаний | |
SU545084A1 (ru) | Способ измерени частотных характеристик каналов св зи и устройство дл его осуществлени | |
SU629512A1 (ru) | Способ оценки точности цифровых измерительных двухфазных генераторов | |
SU932201A1 (ru) | Устройство дл преобразовани перемещени во временной интервал | |
SU849101A1 (ru) | Устройство сравнени комплексныхВЕличиН | |
SU834594A1 (ru) | Способ измерени фазы сигнала | |
SU703853A1 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код | |
SU1762252A1 (ru) | Способ измерени амплитудных значений амплитудно-модулированных сигналов | |
SU477343A1 (ru) | Устройство дл измерени колебаний скорости магнитной ленты | |
SU690408A1 (ru) | Цифровое устройство дл оптимального измерени фазы сигнала |