Устройство аналогового определения ортогональной составляющей спектра финитных сигналов

Устройство аналогового определения ортогональной составляющей спектра финитных сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ,„

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 438939

Союз Советских

Сониалистнческих

Республик (61) Зависимое от авт, свидетельства (22) Заявлено 19.10.72 (21) 1839172 18-10 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.08.74. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 19.02.75 (51) М. Кл. G 01г 23, 00

Госудорственнык комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.757 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Бабенко, В. И. Чайковский и В. И. Крыцын (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО АНАЛОГОВОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ОРТОГОНАЛЬНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ СПЕКТРА ФИНИТНЫХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано при создании устройств для исследования спектральных характеристик электрических сигналов произвольной формы.

Известные устройства аналогового определения ортогональной составляющей спектра финитных сигналов, содержащие схему периодической выборки мгновенных значений сигнала, генератор импульсов, сумматор на основе RC-интегратора, согласующий и инвертирующий каскады, не обеспечивают возможности получения величины, пропорциональной ортогональной составляющей спектра на заданной частоте непосредственно в исследуемом диапазоне.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства. Это достигается тем, что схема периодической выборки мгновенных значений выполнена в виде сдвигающего регистра с ключами в нагрузочной цепи, сигнальные входы которых подключены к выходам согласующего и инвентирующего каскадов с учетом, знака весовых коэффициентов, а выходы ключей подключены к весовым резисторам сумматора.

На чертеже представлена блок — схема устройства.

Оно содержит схему периодической выборки мгновенных значений сигнала 1, сумматор

2, выполненный в виде многовходового RC— интегратора, генератор импульсов 3, согласующий каскад 4 и инвертирующий каскад 5.

Схема периодической выборки, осуществляющая временную дискретизацию сигнала, выполнена на базе сдвигающего регистра б, нагрузкой которого служат ключи, например 7

1о и 8, сигнальные выходы которых подключены на взвешивающие резисторы, например 9 и

10, сумматора 2.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал с выхода каскада 4

15 (для случая неинвертируемого знака весовых коэффициентов) и с выхода каскада 5 (для инвертируемого знака весовых коэффициентов) поступает на сигнальные входы ключей, например 7 и 8, схемы периодической выбор20 ки 1, ко входу регистра которой подводится периодическая последовательность импульсов от генератора 3.

С приходом первого импульса срабатывает первый триггер регистра 6 и открывает на

25 время At ключ 7, разрешая тем самым передачу сигнала на весовой резистор 9, определяющий для данного момента взятия выборки

kAt абсолютное значение коэффициента взвешивания,,"„ (kAt) .

438939

С выхода весового резистора 9 произведение вида j(kit),",„ (аМt) запоминается конденсатором 11 сумматора 2.

С приходом следующего импульса от генератора 3 срабатывает второй триггер регистра

6 и процесс выборки сигнала, его умножение на гармонический коэффициент взвешивания и запоминание результата повторится.

Так как Д„" (ойдо) принимает значения от — 1 до +1, отрицательный знак коэффициента взвешивания отрабатывается сумматором 2 для выборочных значений сигнала, поступивших с выхода согласующего каскада 5 (дополнительного усилителя-инвертора).

В результате взаимодействия входного оигнала и импульсов сдвига регистра 6 на выходе схемы периодической выборки мгновенных значений сигнала 1 образуется периодическая последовательность импульсов, промодулированных по амплитуде исследуемым сигналом.

Площадь каждого импульса пропорциональна мгновенному значению сигнала в момент открытого состояния ключа, например 7 и 8.

Схема периодической выборки распределяет полученную последовательность выборочных значений сигнал f (ЙМ) по взвешивающим резисторам, обеспечивающим различные коэффициенты передачи,",„ (вйМ) . Умножение выборочных значений сигнала j(kit) на коэффициент передачи cps(mkht) происходит последовательно во времени с интервалом М с одновременным запоминанием их сумматором 2, напряжение на выходе которого к концу времени анализа Т пропорционально интегралу от суммы входных выборочных значений сигнала, Uâûæ = dt о причем абсолютное значение коэффициента взвешивания определяется с точностью до

1 постоянного множителя — ) величиной, обс) ратно-пропорциональной значению весовых резисторов, а величина

/(/гм) представляет соус

5 бой взвешенное с весом значение вывс

1 борки сигнала в момент kit, где тождеRkC ственно равно значению,",„ (аИ1). Посто10 1 янный множитель — учитывается при фикС сации результата.

B результате перечисленных преобразований

15 сигнала напряжение на накопительной емкости сумматора 2 к концу времени анализа Т будет пропорционально значению ортогональной (синусной или косинусной) составляющей спектра исследуемого сигнала на частоте а = Ми = —, где N = — количество

К2к, iV Ы учитываемых отсчетов, однозначно связанное с длительностью сигнала Т и интервалом дискретизации по времени ht. На этом первый

25 коммутационный цикл заканчивается и импульс последнего триггера регистра возвращает сдвиговый регистр в исходное состояние.

Предмет изобретения

Устройство аналогового определения ортогональной составляющей спектра финитных сигналов, содержащее схему периодической выборки мгновенных значений сигнала, управ35 ляемую генератором импульсов, сумматор, выполненный в виде RC — интегратора, согласующий и инвертирующий каскады, отличающ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, схема периодиче40 ской выборки мгновенных значений выполнена в виде сдвигающего регистра с ключами в нагрузочной цепи, сигнальные входы которых подключены к выходам согласующего и инвертирующего каскадов с учетом знака весовых

45 коэффициентов, а выходы ключей подключены к весовым резисторам сумматора, 438939

Фь) Составитель А. Изюмов

Техред Т. Миронова

Корректор Л. Орлова

Редактор О. Филинова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 239/8 Изд. № 238 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5