SU758534A1 - Устройство дл измерени параметров периодического сигнала - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к радиотехнике и может использоватьс  дл  измерени  периодических сигналов с флуктуирующим периодом (квазипериодических) на фоне шумов .

Известноустройство дл  измерени  параметров периодического сигнала, содержащее последовательно соединенные аналоговый преобразователь, сумматор и анализатор параметров, а также фильтр и блок пам ти , вход и выход которого соединены соответственно со вторым входом сумматора 1 .

Однако такое устройство дл  измерени  параметров периодического сигнала не обеспечивает достаточно высокой точности измерени  при действии помех.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  при действии помех.

Это достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  параметров периодического сигнала , содержащее последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, сумматор и анализатор параметров, а также фильтр и блок пам ти, вход и выход которого соединены соответственно со вторым выходом и вторым входом сумматора, введены

генератор, делитель частоты и фазовый детектор , при этом выход фазового детектора через последовательно соединенные фильтр и генератор подключен к управл ющему входу аналого-цифрового преобразовател , сигJ нальный вход которого объединен с первым входом фазового детектора, второй вход которого через делитель частоты соединен с выходом генератора.

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема устройства дл  измереto ни  параметров периодического сигнала.

Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, сумматор 2, анализатор 3 параметров, блок 4 пам ти, фазовый детектор 5, фильтр 6, генератор 7, делитель 8 частоты .

Устройство дл  измерени  пара.метров периодического сигнала работает следующим образом.

Пусть на вход устройства поступает аддитивна  смесь U(t) полезного сигнала

20 x(t) и белого шума n(t)

lJ(t) x(t) + n(t)(1)

x(t)-непрерывный периодический сигнал с флуктуирующим периодом: x(t) ZAi-sin i.2jif,(t).t i где fi(t) -частота основной гармоники периодического сигнала; ( f, р-,(Т период сигнала)  вл етс  случайной функцией времени со средним значением fo; п - количество гармоник периодического сигнала; At - амплитуда i-ой гармоники сигнала; Система, состо ща  из последовательно соединенных фазового детектора 5, фильтра 6,генератора 7 и делител  8 частоты, служит дл  слежени  за основной гармоникой периодического сигнала. Полоса пропускани  такой системы при малых скорост х флуктуации периода сигнала определ етс  полосой пропускани  фильтра 6- Af, и если она меньше области флуктуации частоты основной гармоники периодического сигнала ДГ, то получим повышение помехоустойчивости устройства в t раз. При этом выходное колебание генератора 7 синхронизировано по фазе с принимаемым сигналом, а частота колебаний в 2п раз боль ше частоты f 1 основной гармоники принимаемого сигнала. На первый вход фазового детектора 5 поступает сигнал частоты fi(t), на второй вход-напр жение частоты fr/2n, выходное напр жение фазового детектора пропорционально разности (fi-4)-t

Напр жение на выходе фильтра 6, пропорциональное Дф будет вызывать изменение частоты генератора 7 до значени , когда Дф О, т.е. согласно (3)

f 2nf -4j|L-.

(4)

Напр жение с выхода генератора 7 поступает на вход запуска аналого-цифрового преобразовател  1 и запускает его в моменты

tL i-p-, i 1,2,, 2n,

(5)

- n

где Т - текущее значение периода гармонического сигнала.

За каждый период сигнала формируетс  2п выборок сигнала, значение фазовых углов между которыми

i $-2д (6)

при изменении периода Т полезного сигнала не измен ютс .

С выхода аналого-цифрового преобразовател  1 измеренные значени  сигнала поФормула изобретени 

Устройство дл  измерени  параметров периодического сигнала, содержащее последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, сумматор и анализатор параметров , а также фильтр и блок пам ти, вход и выход которого соединены соответственно со вторым выходом и вторым входом сумматора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  при действии помех, введены генератор, делитель частоты и фазовый детектор, при этом выход фазового детектора через последовательно соединенные фильтр и генератор подключен к управл ющему входу аналого-цифрового преобразовател , сигнальный вход которого объединен с первым входом фазового детектора, второй вход которого через делитель частоты соединен с выходом генератора.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по за вке № 2609733/18-09, кл. Н 04 В 3/46, 28.03.78 (прототип). ступают на сумматор 2, который суммирует результаты измерени , соответствующие одним и тем же моментам запуска аналогоцифрового преобразовател  1 за период сигнала . После каждого цикла измерени , равного одному периоду сигнала, накопленные за предыдущие периоды значени  сигнала занос тс  в блок 4 пам ти. При новом цикле измерени  значени  амплитуды сигнала, поступающие из аналого-цифрового преобразовател  1 и соответствующие i-м моментам запуска аналого-цифрового преобразовател  1 согласно (5) складываютс  со значени ми , хран щимис  в блоке 4 пам ти и соответствующими также i-м моментам запуска аналого-цифрового преобразовател  1, т.е. соответствующие одному и тому же фазовому углу периода сигнала. Этим устран етс  нестационарность процесса, обусловленна  флуктуацией периода сигнала за врем  измерени . Количество усредн емых точек за период сигнала равно 2п, т.е. в два раза больше количества гармоник периодического сигнала. Количество усредн емых периодов N зависит от отношени  сигнал-помеха на входе устройства . Так как сигнал когерентен, то мощность сигнала в процессе накоплени  пропорциональна №(), мощность некогерентного шума , поэтому отношение мощностей после накоплени  увеличиваетс  в - N раз. После N накопленных периодов информаци  с выхода сумматора 2 поступает на вход анализатора 3 параметров.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для измерения параметров периодического сигнала, содержащее последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, сумматор и анализатор параметров, а также фильтр и блок памяти, вход и выход которого соединены соответственно со вторым выходом и вторым входом сумматора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения при действии помех, введены генератор, делитель частоты и фазовый детектор, при этом выход фазового детектора через последовательно соединенные фильтр и генератор подключен к управляющему входу аналого-цифрового преобразователя, сигнальный вход которого объединен с первым входом фазового детектора, второй вход которого через делитель частоты соединен с выходом генератора.