Преобразователь прямоугольных координат вектора в полярные

Преобразователь прямоугольных координат вектора в полярные

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И- ЮаА:.4; Я Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 624363

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЛЬСТВУ (6() Дополнительное к авт. свил-ву—

2 (5l) М. Кл

Н 03 К 13/20 (22) Заявлено02.03.77 (21)2458052/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опублнковаио15.09.78.Бюллетень № 34 (45) Дата опубликования описания04.08.78

Государственный комитет

Соввта Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.325. .3 (088.8) С. М. Широков, А, В. Крыжановский и A. А, Рафапович (72) Авторы изобретения

Куйбышевский политехнический институт им. B. В. Куйбышева (7!) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ КООРДИНАТ

ВЕКТОРА В ПОЛЯРНЫЕ

Изобретение относится к информационно-измеритепьной технике и предназначе- но цля преобразования прямоугольных координат векторных величин в полярные (модуль и фазу). В частности, оно может найти применение в бесфильтровых анали— заторах спектра для преобразования синусной и косинусной составпяюших спектра исследуемого сигнала в амплитудный и фазовый спектр.

Известны устройства вычисления модуля спектральной плотности А(<а) исследуемого процесса по известным ортогональным составляющим спектра О(И )и b(W), ocHoBaHHble на непосредст енной еализации зависимости A() * се (си)+фи(и ) К.

Для реализации этого алгоритма требуется применение устройств возведения в квадрат и извлечения квадратного корня, которые характеризуются сложностью an- y паратуры и низкой точностью. Сутцественное упрощение аппаратуры достигается в другом известном устройстве аналогичного назначения, содержащем генератор квадратурных гармонических ко- 25 лебаний, выходы которого соединены с первыми входами двух балансных модулятора, вторые вхоцы которых поцключены к источникам сигналов, пропорциональных прямоугольным координатам вектора, а выхоцы соецинены со входами сумматора (2) . Амплитуда и фаза выходного синусоицального сигнала этого устройства пропорциойальны полярным координатам вектора, заданного прямоугольными координатами. Это известное устройство характеризуется сложностью измерения одной из полярных координат вектора (фазы), так как для этой цели требуется приме кение фаэометра.

Кель изобретения заключается в повышенин надежности. В описываемом преобразователе это достигается тем, что он снабжен компаратором, первый вхоц которого соединен с BblxoQDM сумматора, а второй подключен к выхоцу оцного иэ источников входного сигнала.

На фиг. 1 представлена функциональная схема описываемого преобразователя;

624363 на фиг. 2 — векторные диаграммы его работы.

Преобразователь содержит источники

1 и 2 входных сигналов, соединенные выходами с первыми входами балансных моцуляторов 3 и 4, вторые входы которых подключены к выходам генератора 5 квадратурных гармонических колебанйй. Выходы балансных модуляторов 3 и 4 соединены со входами сумматора 6, выхоцами подключенного к первому входу компаратора 7, вторым входом соединенного с одним из источников вхоцных сигналов 1.

Входные сигналы, пропорциональные синфаэной 4 и квадратурной O проек- . циям вектора, снимаются с источников 1 и 2 и балансными модуляторами 3 и 4, перемножаются с квадратурными гармоническими сигналами 810.И), 4 ы Сов (ю,>t, которые формируются генератором 5. Полученные произведения суммируются и с выхода сумматора 6 снимается синусоидальный сигнал

Ц= Ь51 0 4а с4сюб юоа. О)

Это выражение легко преобразуется к виду

U„= А 810 (ЮОI Ч), (2) где A* а + t),9 apctg — - искомые и cf, полярные коорцинаты вектора (модуль и фаза) °

Для определения модуля вектора (см. фиг. 2,4) необхоцимо измерять амплитуцу сигнала О . Для вычисления второй полярной координаты 9 сигнал 04 при помощи компаратора 7 сравнивается с синфаэной проекцией вектора Ц и измеРяется временный интервал у, Нетрудно показать,что в этом случае интервал У пропорционален искомой координате + ; llehствительно, в момент сравнения (с .1. фиг. 2, 6) (з) где - - — нормированная величина, не

А превышающая 1. Из диаграмм следует, что

Х= — —— 1Г М т 2 (4)

Представляя выражение (4) в формулу (3) и учитывая, что =cas Ð(ñì. фиг.

10 2, а) получаем со% =cоьЧпоэтому

А" 3 = 2 9.

Таким образом, для определения второй полярной координаты цостаточно измерить лишь интервал

Формула изобретения

Преобразователь прямоугольных координат вектора в полярные, соцержащий два балансных модулятора, у которых первые входы соединены с соответствующими источниками входных сигналов, вторые входы соединены с выходами генератора квадратурных сигналов, а выхоцы

33 подключены ко входам сумматора, о тл и ч а ю шийся "тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен компаратором, первый вхоц которого соединен с выхоцом сумматора, а второй подключен к выходу оцного иэ источников входного сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Котюк А. Ф. и цр. Методы и аппа35 ратура для анализа характеристик случайных процессов М„"Энергия", 1967, с. 172-173.

2. Мизюк Л. Я. и Гольцгефтер В. И.

" Узкополосные синхронно-фаэовью фильтры, 40 "Электросвязь, 1961,Щ 9, c., 44-53. 624363

Составитель А. Орлов

Редактор Л, Тюрина техред А. Ала, р в Кррект р д. Межничен"о

Заказ 5203/46 Тираж 1087 Подписное

UHHHDH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

+><«> ППП Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4