Способ компенсации искажений непрерывного периодического сигнала

Способ компенсации искажений непрерывного периодического сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиотехнике и измерительной технике и может быть использовано в устройствах различного назначения, в которых непрерывный периодический сигнал с несимметричными искажениями необходимо преобразователь в симметричный сигнал. Цель изобретения - уменьшение фазовых искажений первой гармоники непрерывного периодического сигнала при наличии искажений, несимметричных относительно среднего значения непрерывного периодического сигнала. Устройство реализующее предлагаемый способ, содержит сумматор 1, первый вычитатель 2, блок 3 экстремального регулирования, блок 4 формирования стробирующих импульсов, первый 5 и второй 6 стробоскопические преобразователи, блок 7 формирования копий сигнала. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

° СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) ()() SU

10 А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCWOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ . ПРИ ГКНТ СССР

f (21) 4289247/24-09 (22) 27.07.87 (46) 07.08.90. Бюл. ff- 29 (71) Конструкторское бюро "Шторм" при Киевском политехническом институте им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) А.И. Фендриков (53) 621.372(088.8) (56) Современная теория фильтров и их проектирование/Под ред. Г. Тешема и др. — М.: Мир, 1977; с. 12, Авторское свидетельство СССР

В 1259476, кл. Н 03 Н 11/12, 1983. (54) СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ ИСКАЖЕНИЙ

НЕПРЕРЫВНОГО ПЕРИОДИЧЕСКОГО СИГНАЛА (57) Изобретение относится к радиотехнике и измерительной технике и (51)5 Н 04 В 1 12 Н 03 Н 11/12

2 может быть использовано в устройствах различного назначения, в которых неп" рерывный периодический сигнал с несимметричными искажениями необходимо преобразовать в симметричный сигнал.

Цель изобретения — уменьшение фазовых искажений первой гармоники непрерывного периодического сигнала при наличии искажений, несимметричных относительно среднего значения непрерывного периодического сигнала. Устройство, реализующее предлагаемый способ,содержит сумматор 1, первый вычитатель

2, блок 3 экстремального регулирования, блок 4 формирования стробирующих импульсов, первый 5 и второй 6 стробоскопические преобразователи, блок

7 формирования копий сигнала. 3 ил.

1584110 (3) Изобретение относится к радиотехнике и радиоизмерительной технике и может быть использовано в устройствах различного назначения, в которых необходимо непрерывный периодический сигнал с несимметричными искажениями преобразовать в симметричный сигнал, ЦЕль изобретения — уменьшение фазовых искажений первой гармоники непрерывного периодического сигнала при наличии искажений, несимметричных относительно среднего значения непрерыв: ного периодического сигнала, На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства компенсации искажений непрерывного периодического сигнала по предлагаемому способу; на фиг. 2 — структурная элек-. трическая схема блока экстремального регулирования; на фиг. 3 — структур-. ная электрическая схема блока формирования стробирующих импульсов.

Устройство компенсации искажений непрерывного периодического сигнала содержит сумматор 1, первый вычитатель 2, блок 3 экстремального регулирования, блок 4 формирования стробирующих импульсов, первый 5 и второй 6 стробоскопические преобразова1„ тели, блок 7 формирования копий сиг-. нала. Блок 3 экстремального регулирования содержит амплитудный детектор 8 интегрирующий фильтр 9, второй вычитатель 10, коммутатор 11, триггер 12, генератор 13 линейно изменяющегося на. пряжения, блок 14 определения экстре мума.

Блок 4 формирования стробирующих импульсов содержит управляемый элемент. 15 задержки, делитель 16 частоты, первый 17 и второй 18 умножители частоты, первый 19, второй 20 и третий 21 формирователи коротких импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Из исходного несимметричного сигнала вида

U(t)=U,(t)+S(t)=U,sin > t+

+ 2 U sin(Kut + g„), (1.)

К= I где U (t) и S(t) - полезный сигнал и о помеха соответственка, с помощью блока 7 формируют прямую

А = U(t) и "зеркальную" Б = U(t) коп п пию сигнала. Прямую и зеркальную копии сигнала формируют путем перемножения исходного сигнала частоты Г с стробимпульсами последовательностей на выходах блока 4, следующих с

m-2 m частотами f = f .. ий = f—

m1 m1 соответственно. Копии, формируемые на более низкой частоте на выходах преобразователей 5 и 6, имеют вид

По s in (51 t + y ) +

СО

U„sin (K5? t + g„+ y ); (2) к=

Б = U sin(y-Qt) +

+LU sin(y + y — КЯ t), К К.где у и — начальные фазы основных

1 гармоник прямой и зер20 кальной копии соответственно;

Я = 2Г F — угловая частота основной гармоники, которая в зависимости от типа блока 7 может быть боль25 ше, меньше либо равна р).

С помощью сумматора 1 и вычитателя

2 формируют суммарный и разностный

ЗО сигналы C(t) = А + Б и P(t) = А-Б, -которые после почленной группировки и простейших тригонометрических преобразований имеют вид

35 С (t) = 2U sin y cos g t +

2Пкз п(+V )соя К gt; . (4) к= к к

P (t) 2U сов sin Q, t + х

+Z2U cos(„+ y ) sin К Q t, (5)

4О к= где = (y,+ y /2).

Операция фазирования копий BbIIIoJI няется следующим образом,В блоке 3 из сигнала C(t) формируется напряже45 ние, пропорциональное среднему значению этого сигнала, а на его выходе формируется линейно изменяющееся напряжение ДС, котррым копии смещаются одна относительно другой. Указанное

5Q смещение копий сопровождается изменением среднего значения сигнала С "(t).

Фазирование копий заканчивается в момент достижения минимума среднего напряжения C(t). В результате копии ока.

55 зываются ефазированными требуемым образом, чему соответствует у = О.

Подставляя (= О в выражение (5), по-лучаем выражение для преобразованного сигнала

1584 110 6

25

35 ао

50 мени.

P(t)=2U sin>1t+ 2U„cos y,здпК5? . (6)

0 к:<

Из сравнения выражений (1) и (6) следует, что все составляющие спектра помехи стали синфазными основной гармонике полезного сигнала. Это стало возможным благодаря фазоамплитудному преобразованию исходного сигнала, пРи котоРом фазы 11 К гаРмоник пРеобразуются в изменения их амплитуд

U ños g . При этом преобразованный сигнал становится строго симметричным (симметрия 2-ro рода), что обеспечивает повышенную точность оценки фазы основной гармоники полезного сигнала.

Блок 3 экстремального регулирования работает следующим оápазом. Сигнал с выхода сумматора 1 детектируется детектором 8, интегрируется фильтром 9 и поступает на блок 14 и вычитатель 10.

В исходном состоянии на выход коммутатора 11 управляемого триггером !

2, поступает сигнал генератора 13, который обеспечивает смещение по оси времени входного сигнала устройства и его зеркальной копии в блоке 7 до обнаружения минимума в блоке 14. При обнаружении минимума в блоке 14 на

его выходе формируется, импульс, который переключает триггер 12. К выходу коммутатора 11 подключается сигнал вычитателя 10, равный разности зафиксированного сигнала генератора 13 и сигнала фильтра 9 и представляющий собой сигнал ошибки, который, поступая на блок 4, поддерживает необхо,,димое расположение сигналов с выходов ,преобразователей 5 и 6 на оси времеI ни °

Блок 4 работает следующим образом.

Импульс с выхода формирователя 19, пройдя элемент 15, задерживается во времени. С помощью делителя 16 частота следования коротких импульсов с выхода элемента 15, равная частоте входного сигнала U(t), делится в (ш-1) раз. При этом формируется частота F = f/(m-1), определяющая собой частоту преобразованного сигнала. Импульсы с выхода делителя !6 определя- ют собой положение осН симметрии на входном сигнале U(t). Положение оси симметрии регулируется изменением времени задержки короткого импульса с помощью элемента 15 под действием управляющего сигнала с блока 3. С помощью умножителей 17 и 18 частота F умножается в m и (m-2) раз соответственно. При этом формируются требуемые частоты Е, и fq.

Выходные сигналы указанных частот формируются на выходах соответственно формирователей 20 и 2 1.

Таким образом, изменением частоты и.f a блоке 4 обеспечивается изменение взаимного расположения на оси времени сигналов на выходах преобразователей 5 и 6, что и приводит к уменьшению фазовых искажений первой гармоники непрерывного периодического сигнала на выходе вычитателя 2 °

Формула изобретения

Способ компенсации искажений непрерывного периодического сигнала, согласно которому из искаженного непрерывного периодического сигнала формируют вспомогательный сигнал, а компенсацию искажений осуществляют

i посредством вычитания вспомогательного сигнала из искаженного непрерывного периодического сигнала, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения фазовых искажений первой гармоники непрерывного периодического сигнала при наличии искажений, несимметричных относительно среднего значения непрерывного периодического сигнала, вспомогательный сигнал суммируют с. искаженным непрерывным периодическим сигналом и изменяют взаимное расположение на оси времени искаженного непрерывного периодического сигнала и вспомогательного сигнала до получения минимума суммарного сигнала, при этом вспомогательный сигнал формируют как зеркальную копию искаженного непрерывного периодического сигнала относительно оси, ортогональной оси вре1584110

Составитель Н. Мельников

Редактор И. Горная Техред Л.Олийнык Корректор С. Шевкун

Заказ 2264

Тираж 530

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д..4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101