Преобразователь прямоугольных координат вектора в полярные

Преобразователь прямоугольных координат вектора в полярные

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПРЯМОУГОЛЬ-НЫХ КООРДИНАТ ВЕКТОРА В ПОЛЯРНЫЕ, содержащий генератор, два источника входных сигналов, сумматор и компаратор , первый вход которого соединен ,с выходом первого источника входных сигналов, и выход - с шиной первого выходного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности, в него введены счетчик, два ключа, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и фильтр нюкних частот , причем выходы источников входных сигналов соединены через ключи с входами сумматора, выход которого соединен , через фильтр с вторым входом компаратора и второй щиной выходного сигнала, выход генератора соединен через счетчик с входами элемено ;s та ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, управляющий вход второго ключа соединен с первым выходом счетчика.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51)4 Н 03 M 1/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

А0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3559482/24-21 (22) 28.02.83 (46 ) 15.11.85. Бюл. 1(> 42 (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. В.В.КуйГ>ышева (72) А.А.Рафалович и А.В.Крыжановский (53) 621.371.4;088.8) (56) Котюк А.Ф. и др. Методы и аппаратура для анализа характеристик случайных процессов. M., 1967, с. 172. Авторское свидетельство СССР

N- 624383, кл. H 03 К 13/20, 1974. (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПРЯМОУГОЛЬ-НЫХ КООРДИНАТ ВЕКТОРА В ПОЛЯРНЫЕ, содержащий генератор, два источника входных сигналов, сумматор и компаратор, первый вход которого соединен,с выходом первого источника входных сигналов, и выход — с шиной первого выходного сигнала, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и точности, в него введены счетчик, два ключа, элемент

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и фйльтр нижних частот, причем выходы источников входных сигналов соединены через ключи с входами сумматора, выход которого соединен,через фильтр с вторым входом компаратора и второй шиной выходного сигнала, выход генератора соединен через счетчик с входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, управляющий вход второго ключа соединен с первым выходом счетчика.

1192141

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, предназначено для преобразования прямоугольных координат вектора электрического напряжения в полярные S (модуль и фазу) и может быть применено в анализаторах спектра для преобразования синусной и косинусной составляющих спектра исследуемого канала в.амплитудный и фазный спектр.

Целью изобретения является повышение надежности, достигаемое за счет упрощения устройства, и повышение точности за счет обеспечения более точной квадратурности обрабатываемых сигналов.

На фиг.1 представлена блок-схема преобразователя прямоугольных координат вектора в полярные, на фиг.2 - 20 временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит источники 1 и

2 входных сигналов, выходы которых через ключи 3 и 4 соответственно соединены со входами сумматора 5, выходом соединенного с входом фильтра

6 нижних частот, выход источника 1 соединен с первым входом компаратора 7, выход которого соединен с шиной39 первого выходного сигнала, а второй вход соединен с шиной второго выходного сигнала и с выходом фильтра 6, выход генератора 8 соединен через счетчик 9 со входами элемента 10

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходом соединенного с управляющим входом ключа 3, управляющий вход ключа 4 соединен с первым выходом триггера 9.

Преобразователь работает следую- 4р щим образом.

Входные сигналы, пропорциональные синфазной и и квадратурной а проекциям вектора, снимаются с источников 1 и 2 и модулируются (перемно- 45 жаются) ключами 3 и 4 с управляющими сигналами, которые можно аналитически отобразить в виде знаковых функций S(p (з1п tg и $(п fcosy t) °

Полученные произведения суммируются, уу и с выхода сумматора снимается сигнал следующего вида

ll,.= b sgn(s n co t)+a s(n (coo añtj ())

С учетом того, что периодические функции Б(п (sin () t) и Sgp (oos Q tj можно разложить в ряд по нечетным гармоническим составляющим, выражение (1) можно записать следующим образом.

U, b(ocs пы,t+psin3co,t o4 ...)+ 6(и cos ы ttpcosso>o1 bbcosыи,1 ...),(2) где Ы, /3, ) — коэффициенты спектрального разложения.

Группируя по гармоникам, получаем

0 =к(16 иио1+ соз apt)+/3(bsbn Sue +

При соответствующей настройке фильтра 6 нижних частот сигнал на его входе синусоидален и описывается выражением (),=жfb ь и ы, ig cog g,g), Выражение (4) легко преобразуется к виду () -0C Д " (о + qj (5) (6) Z= Х ° Y VX Y где Х,У вЂ” входные;

Z — - выходной сигнал схемы; — знак дизъюнкции: — знак инверсии, является элементом "неравнозначности", т.е. дает единичный сигнал где А= à +b (g =arctg — — — иско1 2 ч

Ъ мые полярные координаты вектора (модуль и фаза).

Для определения модуля вектора необходимо измерять амплитуду сигнала

U . .Для вычисления фазы сигнал U при помощи компаратора 7 сравнивается с синфазной проекцией вектора Ь.

Длительность импульса, формируемого компаратором, пропорциональна искомой координате (. Функционирование гене-ратора двух последовательностей прямоугольных импульсов поясняется фиг.2.

Генератор 8 (фиг.l); выходной сигнал которого показан в виде коротких импульсов на диаграмме (фиг.2а), запускает двухразрядный двоичный счетчик 10 (фиг.l), выходные сигналы младшего и старшего разрядов которого :.показаны соответственно на диаграммах фиг.2б и в.

Логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, алгоритм функционирования которого описывается булевой функцией

1192141

0 .t

„0

У „1"

„0 фие Р.Составитель Н.Коновалов

Техред О.Ващишина Корректор Е.Сирохмаи

Редактор Т.Парфенова

Заказ 7173/57 Тираж 871

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Фипиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 на выходе в случае неравенства друг другу входных логических сигналов. Анализируя в свете этого ра- . боту логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 11 (фиг.l) можно представить S его выходной сигнал в виде, показанном на диаграмме.фиг.2ã. Сопоставляя диаграммы в и r (фиг.2) видим, что соответствующие им последовательности прямоугольных импульсов со скважностью 2 действительно сдвинуты друг относительно друга на четверть периода.

Предлагаемая реализация преобра зователя обладает существенной простотой и более высокой точностью по сравнению с прототипом.