SU757995A1

SU757995A1 - Method and device for measuring signal amplitude with additive noise

Info

Publication number: SU757995A1
Application number: SU782624271A
Authority: SU
Inventors: Evgenij Kuflevskij; Alim D Tytar; Boris Khlabustin
Original assignee: Taganrogskij Radiotech Inst
Priority date: 1978-06-05
Filing date: 1978-06-05
Publication date: 1980-08-23

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при построении устройств для измерения среднего значения амплитуды сигнала с аддитивной помехой в телемеханике, в устройствах передачи и преобразования информации.The invention relates to measurement technology and can be used in the construction of devices for measuring the average value of the amplitude of the signal with additive noise in the remote control, in devices for transmitting and converting information.

Известен способ измерения амплитуды сигнала с помехой, основанной на усреднении измеряемого сигнала инерционным звеном, в котором для повышения помехоустойчивости осуществляется управление интервалом первой степени интегрирования £ΐ].A known method of measuring the amplitude of a signal with noise, based on averaging the measured signal by an inertial link, in which the interval of the first integration degree £] is controlled to increase the noise immunity.

Изменение частоты помехи в широких пределах при этом не связано с изменением периода интегрирования, что не позволяет получить достаточную помехоустойчивость.A change in the frequency of interference over a wide range is not associated with a change in the integration period, which does not allow for obtaining sufficient noise immunity.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является способ измерения амплитуды сигнала с помехой, заключающийся в том, что первоначально проводят усреднение измеряемого сигнала с помехой путем интегрирования в. течение заданного временного интервала, потом интегрируют эталонное напряжение и, сравнивая полученные интегралы, опре2The closest technical solution to this invention is a method of measuring the amplitude of a signal with interference, which consists in the fact that initially carry out the averaging of the measured signal with interference by integrating into. for a given time interval, then integrate the reference voltage and, comparing the integrals obtained, define

деляют среднее значение входного сигнала М.divide the average value of the input signal M.

Недостатком данного способа является низкая помехозащищенность от помех, частота которых не кратна сетевой при фиксированном времени интервала интегрирования, что приводит к увеличению погрешности измерения.The disadvantage of this method is low noise immunity from interference, the frequency of which is not a multiple of the network at a fixed time interval of integration, which leads to an increase in measurement error.

Целью изобретения является повы¹шение точности измерения амплитуды сигнала с аддитивной помехой при фиксированном времени измерения.The invention aims povy ¹ shenie precision amplitude measurement with additive noise for a fixed measuring time.

Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения амплиту15 ды сигнала с аддитивной помехой, основанном на усреднении измеряемого сигнала инерционным эвеном, конденсаторы инерционного звена заряжают до уровня входного сигнала с аддитив20 ной помехой, сигнал подают на вход инерционного звена в течение всего интервала измерения и определяют усредненное значениесигнала по фор25 мулеThis goal is achieved by the fact that in the method of measuring the amplitude of the signal with additive noise based on averaging the measured signal by the inertial Even, the inertial link capacitors are charged to the level of the input signal with additive noise, the signal is fed to the input of the inertial link during the entire measurement interval and determine averaged signal value by the formula 25

где у (ί₂) “ напряжение на выходеwhere y (ί ₂ ) “output voltage

инерционного эвена вinertial even in

33

757995757995

конце интервала усреднения;the end of the averaging interval;

т - весовой коэффициент инерционного эвена в конце интервала усреднения ;t is the weighting factor of the inertial Even at the end of the averaging interval;

γ(гр - напряжение на выходе инерционного звена в начале интервала усреднения;γ (gr is the voltage at the output of the inertial link at the beginning of the averaging interval;

весовой коэффициент инёр ционного эвена в начале интервала усреднения.weight coefficient of inertial Even at the beginning of the averaging interval.

.Поставленная цель достигается тем,' чФо в устройство, осуществвляЮщёе данный способ измерения амплитуды сигнала с аддитивной помехой и содержащее инерционное звено, состоящее из конденсаторов, резисторов и усилителя, преобразователь "напряжение-код',', генератор тактовых импульсов, введены ключи, шунтирующие времязадающие резисторы инерционного звена, блок формирования весовых коэффициентов, реверсивный счетчик, причем выход инерционного звена связан через блок формирования весовых коэффициентов со входом преобразователя "напряжение-код", с которым соединен генератор тактовых импульсов, выход преобразователя "напряжение-код" подключены к .шине сложения реверсивного счетчика при записи пер вого отсчета и к шине вычитания при записи второго.. The goal is achieved by the fact that in the device, this method of measuring the amplitude of the signal with additive interference and containing an inertial link consisting of capacitors, resistors and amplifier, voltage-voltage converter, clock generator, shunt keys are entered. inertial link timing resistors, weighting factor shaping unit, reversible counter, the inertial link output being connected via the weighting factor shaping unit to the voltage input of the converter The e-code ", to which the clock pulse generator is connected, the output of the voltage-code converter, is connected to the addition counter of the reversible counter during recording of the first sample and to the subtraction bus during recording of the second one.

На чертеже представлена структурная схема устройства, осуществляющего данный способ измерения амплитуды сигнала с аддитивной помехой.The drawing shows a block diagram of a device implementing this method of measuring the amplitude of a signal with additive interference.

Устройство содержит инерционное звено 1, состоящее из резисторов 2,3, конденсаторов 4,5 и усилителя 6, блок формирования весовых коэффициентов 7, преобразователь »"напряжение-код" 8, ключи 9,10,11, генератор тактовых импульсов 12 и реверсивный счетчик 13 .The device contains an inertial element 1, consisting of resistors 2,3, capacitors 4,5 and amplifier 6, block for forming weight coefficients 7, converter “voltage code” 8, keys 9,10,11, clock generator 12 and reversible counter 13 .

Работает устройство следующим образом. Сигнал поступает на вход инерционного звена 14 частотозадающих резисторов 2,3, которые перемыкаются перед началом измерения ключами 9,10. Преобразователь "напряжение-код" 8 преобразует аналоговый сигнал, поступающий на его вход, через блок формирования весовых коэффициентов 7, в котором для первого отсчета установлен коэффициент ш . После преобразования первого отсчета ключи 9,10 размыкаются, в блоке 7 устанавливается коэффициент т₂ и цифровой код первого отсчета переписывается из преобразователя 8 в реверсивный счетчик 13, который шиной сложения 15 присоединен к выходу преобразователя 8 через ключ 11. Момент размыкания ключей 9,10 является началом интервала усреднения и одновременно определяет значение начальных усилий инерционного звена.The device works as follows. The signal is fed to the input of the inertial link 14 of frequency-setting resistors 2,3, which are bridged before starting the measurement with keys 9,10. The voltage-code converter 8 converts an analog signal arriving at its input through a weight factor generator 7, in which the coefficient w is set for the first sample. After the conversion of the first reference, the keys 9.10 open, in block 7 the coefficient m _{2 is set} and the digital code of the first reference is copied from the converter 8 to the reversible counter 13, which is connected to the output of the converter 8 via the switch 11 by means of the addition bus 15. is the beginning of the averaging interval and at the same time determines the value of the initial efforts of the inertial link.

Перед окончанием заданного интервала усреднения с упреждением наBefore the end of a given interval averaging proactively on

время, необходимое для преобраэова-.the time required for conversion.

ния второго отсчета в цифровой код,second count in a digital code

производится снятие второго отсчетаsecond count is removed

сигнала с учетом кбэффициента т .signal, taking into account the coefficient t.

Я.I.

В момент окончания интервала измерения ключа 11 подключают шину вычитания 16 к выходу преобразователя 8 и код второго отсчета вычитается из кода первого отсчета. Результат вычитания отображает усредненное значение входного сигнала.At the end of the interval measurement key 11 connect the subtraction bus 16 to the output of the inverter 8 and the code of the second count is subtracted from the code of the first count. The result of the subtraction displays the average value of the input signal.

Сравнительная оценка погрешностей измерения амплитуды сигнала с аддитивной помехой по данному изобретению показала, что погрешность измерения амплитуды сигнала может быть уменьшена до величины десятых долей процента.A comparative evaluation of the errors in measuring the amplitude of a signal with additive interference according to this invention showed that the error in measuring the amplitude of a signal can be reduced to a value of tenths of a percent.

Это позволяет использовать его в устройствах, в которых необходимо по лучение высокой помехоустойчивости.This allows it to be used in devices in which it is necessary to obtain high noise immunity.

Claims

Claim

1. A method for measuring the amplitude of the si-nal with an additive noise based on averaging the measured signal by the inertial link, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, the inertial-link capacitors are charged to the level of the input signal with the disturbing noise during the entire measurement interval and determine the averaged value of the signal by the formula:

where y (1 ₂ ) ^is the output voltage

an inertial link at the end of the averaging interval;

T ₂ is the weight coefficient of the inertial Even at the end of the averaging interval;

() is the output voltage

inertial link at the beginning of the averaging interval

n> d is the weighting factor of the inertial link at the beginning of the averaging interval.

2. A device for implementing a method for measuring the amplitude of a signal with additive interference in π. 1, containing an inertial link consisting of capacitors', resistors and an amplifier, voltage-voltage converter, clock pulse generator, characterized in that keys are introduced that shunt time-varying inertia link resistors, weighting factor shaping unit, reversing counter, and inertial link output connected through the block 'formation of the weighting factors with the input of the Converter "on 5

757995

6

voltage was code ", which is connected to the generator T ^ak pulses they output transducer" code voltage "connected to the bus addition reversible counter when recording the first frame and to subtract the bus - at the second recording.