(54) СПОСОБ ,ИЗМЕРЕНИЯ КОМШ1ЁКСНЫХ ttCTiDTaiMX ХАРАКТЕРИСТИК КОЛЕБАТЕЛЬЙЫХ СЖСТЕМ системе 6 установлены входной и выходной датчики 8 и 9, выходы которых соединены со входами арифметического .устройства 10, выход которого подсоединен ко входу регистратора И. Вто рой вход схемы 7 совпадени соединен с. выходом источника 12 сигналов запуека анализатора. Выход схемы 7 со ападени соединен со входом запуск цифрового спектроанализатора 2. Предложенный способ заключаетс в следующем. Колебательную систему 6 возбуждаю устройством 5 возбуждени , возбуждение осуществл ют широкополосным сигналом S виде периодической последовательности импульсов. Колебани в двух точках колебател ной системы принимают с помощью датчиков 8 и 9, а затем анализируют циф ровым анализатором спектров 2, приче цифровой анализатор спектра синхройи зируют с указанной периодической последовательностью импульсов. Перио дограммы, колебаний, полученные из вы борок конечной длительности, усрёдн ют, причем усреднение производ т до йпрёделени модулей и фазы спектраль ных составл ющих путем комплексного усреднени выборок. Длительность каждой выборки анализируемых колебаний выбирают в целое число раз бол ьшей периода следовани импульсов воз бу сдени .. . . Эффективность предложенного спосо ба объ сн етс следующи1м. Цифровой анализ спектра, осуществл ющий дискретное преобразование Фурье, можно уподобить анализатору i параллельного действи с числом экви валентных фильтров, равным половине числа отсчетов в выборке анализируемого процесса, В результате такого анализа получаетс дискретна спектрограмма , обычно называема периодограммой , отсчетные точки которой, Т.е. ча;стоты настройки эквивалентных фильтров, расположены равномерно на частотной оси с шаром :., ..i.., .;;;. где Af - шаг отсчетов по оси частот, fд- частота дискретизации анализируемых сигналов, N-число отсчетов в борки сигнала, используемых при одном цикле анализа. Если на спектральный ангшиз подат йерй одическйй импульсный сигнал, обладающий дискретным спектром, составл ющие которого расположены на частотах строго кратных Af то эти составл ющие будут находитьс точно на частотах настройки эквивалентных фильтров. Следовательно, при любой ширине полосы эквивалентных фильтров и любой их частотной характеристике , симметричной относительно частоты настройки этих фильтров,дл .такого сигнала не возникнут частотные и фазовые искажени в процессе спектрального анализа. Форма огибающей спектра сигнала возбуждени не имеет значени , т.к. измер ема частотна характеристика есть отношение спектров. Важно то, что положени составл ющих спектра, возбуждающего сигнала на частотной оси и частоты настройки эквивалентных фильтров спектроанализатора совпадают благодар синхронизации цифрового спектрального анализа и импульсного возбуждени . С помощью комплексного усреднени комплексных спектров достигнуто повышение помехозащищенности измерени , такое, усреднение комплексных спектров позвол ет сузить полосу эквивалентного фильтра. Можно показать, что в результате комплексного усреднени М комплексннх спектров, полученных при синхронном возбуждении, результирующа полоса эквивалентного фильтра сужаетс в М раз. Однако, если анализируемые выборки не синх Ьонизированы, то усредн емые фазовые спектры выборок различны, и усреднение может не дать накоплени полезного сигнала. Благодар синхронизации сигнала возбуждени с началом выборки дл спектрального аг ализа, спектры фаз и амплитуд полезногосигнала, измеренные спектроанализатором , посто нны. Поэтому комплексное усреднение спектров-позвол ет повысить помехоустойчивость измерени за счет синхронного накоплени . Перестановка операций усреднени и спектрального анализа позвол ет значительно сократить врем анализа, причем выигрыш во времени анализа тем больше, чем выше число осредн емых выборок. Предлагаетс выбирать период следовани возбуждающих импульсов в целое число раз. К () меньше длительности выборки цифрового спектроанализатора. При этом составл ющие спектра воз бужденй будут расположены на частотной оси через К отсчетных. точек спектрального анализа. Это позвол ет непосредственно во врем измерени контролировать результирующее отношение сигнал/помеха путем сравнени отсчетов амплитуд на частотах, совпадающих с частотаШ составл ющих спектра возбуждени , и отчетов амплитуд на соседних частотах, которые определ ютс только помехами. Таким образом предложенный способ позвол ет повысить помехозащищенность измерени комплексных частотных характеристик как по отношейию к синусоидальным помехам, частоты которых не кратны частоте дискретизации, так и по отношению к помехам со сплоаным спектром. Одним из важных преимуществ предлагаемого способа вл етс возможность использовани в нем .однок анального цифрового спектроанализатора, что обусловлено стационарностью колебательной системы и детерминированным характером ее возбуждени , синхронизированного со спектральным анализом. При этом спектры сигналов с выходов датчиков могут быть определены в разное врем с учетом имеющейс возможности контрол отношени сигнал/помеха . Формула изобретени 1. Способ измерени комплексных частотных характеристик колебательных систем, заключающийс в том, что возбуждают указанные системы широкополосным сигналом,исследуют анализатором спектры сигналов на входе и на выходе колебательной системы,например цифровым методом,с усреднением периодо грамм выборок конечной длительности , о тличающи йс тем, что с целью повышени точности измерени ч увеличени динамического диапазона анализа, в. качестве широкополосного сигнала используют периодический импульсный сигнал и синхронизируют им анализатор спектра.