Устройство для измерения параметров гармонических сигналов

Устройство для измерения параметров гармонических сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И CА:"Н" И :-В

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Ресяубпмк и 658569

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 27.01. 76 (21}2321913/18-21 с присоединением заявки №(23) Приоритет—

Опубликовано 25.04. 793юллетень № 15

Дата опубликования описания 30.04.79 (51) М. Кл.

G 06 G 7/12

Гееудерстееиний кемхтет

СССР в делам хзебретенхй м Рткрытий (53) УДК 621.317. .761 (088.8) Ю. Г. Ростовцев, Ю. П. Рышков, А. И. Марков, Н. Ф. Ипатов, А. С. Воробьев, И. И. Ростовцева и A. К. Бортников

{72) Автори изобретения

{71) Заявитель (64) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ГАРМОНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено дпя оперативного одноврем нного определения величины и момента появления экстремума сигнала, отклонения частоты и фазы принимаемого гармонического сигнапа относитепьно опор- 5 ного колебания.

Известно устройство, содержащее усипитепь-ограничитепь, попосовой фипьтр, фазочувствитепьный выпрямитель, фильтр нижних частот, генератор и формироватепь 1В импульсов t 1 j .

Это устройство реагирует на разность фаз между принимаемым и опорным сигнапом, но н е реагирует на изменение амппитуды принимаемого с игнала, а расхождение по частоте вызывает ошибку в опенке фаЬового сдвига между принимаемым и опорным сигналом.

Известно также устройство дпя опреде20 пения экстремапьных значений сигнала, содержащее линию задержки с отводами, с помощью которой формируются значения сигнала, смещенные во времени на интервап квантования по времени, два эпемента сравнения, одкпюченные своими входами к отводам пиний задержки через входные ключи, импульсный генератор, выход которого подключен х управляющим входам этих ключей, формирователи импульсов, две схемы совпадения и выходные ключи, причем выходы этих кпючей являются выходами устройства, определяющего вид и ве личину экстремума сигнапа, а также момент его появпения $2 1.

Такое устроиство не позволяет определить сдвиги по частоте и фазе между принимаемыми и опорными гармоническими сигналами.

Бепь изобретения — повышение быстродействия и точности измерения отклонения частоты и фазы принимаемого сигнала относитепьно опорного копебапия.

Это достигается тем, .то устройство для измерения параметро гармонических сигналов содержащее импульсный генератор, выходом подключенный к входам трех входных ключей, и линию задержки, выхо658569 ды которой через два входных ключа, два чина, поступающая с ключа 3, меньше вьэпемента сравнения, два формироватепя личины, поступающей с кпюча 2. В проимпульсов два элемента совпадения сое- тивном случае c rrran возникает на выхот динены с входами двух выходных ключей, де 9. Элемент 7 сравнения вырабатывает снабжено решающим блоком, три входа ко- 5 сигцап на выходе 10, есдн величина, посторого подключены с п пючены соответственно к выхо- тупаюшая с ключа 3, меньше величины, дам входных ключей, элементом НЕ, форми- поступаюшей с ключа 4. В противном спуроватепем. стробируюшего импупьса, двумя чае сигнап возникает на выходе 11. допопнитепьными выходными ключами и Сигналы с выходов 8 — 11 подаются индикатором, нуля, вход которого соединен 16 на формирователи 12 и 13 импульсов, с вторым входом решаюшего блока, а вы- на выходе которых появляются сигналы, ход через элемент HE - с четвертым его поступающие на элементы 14 и 15 соввходом, причем второй вход элемента НЕ падения. Эпемент 14 вырабатывает на подключен к выходу импульсного генерато- своем выходе сигнал тогда, когда имеетра, и через формироватепь стробируюшего >5 ся минимум функции, а элемент 15 выраимпупьса,к вхо (ам двуж допопнитепьных батывает сигнал тогда, когда появляется выходных ключей, вторые входы которых максимум функции. соединены с двумя выходами решаюшего Сигналы с элемента 14 ипи 15 подаблока соответственно. ются на управпяюшие входы выходных кпюНа чертеже дана принципиальная элект-20 чей 16 или 17, на первые (информационрическая схема устройства дпя измерения ные) входы которых поступает входной параметров гармонических сигналов. сигнал U, задержанный на время pt, Оно содержит линию 1 задержки с от- Ключи 16 и 17 открываются и выдают водами, входные ключи 2-4, импупьснь1й на выход значение экстремума. генератор 5, элементы 6 и 7 сравнения, 25

Так как гармонический сигнал полновыходы 8-11 эпементов сравнения, фор- стью описывается значениями амплитуды, мироватепи 12 и 13 импупьсов, эпементы фазы и частоты, дпя их нахождения необ14 и 15 совпадения, выходные кпючи 16 ° ходимо составить и решить три уравнения и 17, индикатор нупя 18, эпемент НЕ 10т с тремя неизвестными, где в качестве решаюший блок 20, выходные кпючи 21 и известных вепичин используются три . гноЗО м

22 сигналов рассогпасования, формирова- венных значения-.сигнала, снятых через. тепь 23 стробируюших импупьсов, сигна- интервалы времени gt . При этом дпя устлы 24- и 25 соответственно рассогпасо- ранения неопредепенности в определении вания по частоте и фазе, вход 26 опорно- частоты и фазы измерения допжны про35 т го сигнала. изводится на интервале, r.geTc - пеУстройство работает спедуюшим обра- риод частоты исспедуемэго входного си1 нала. Так как на интервале — следует т, Входной гармонический сигнап ц подается на пинию 1 задержки а также на произвести три отсчета Я=в

Сигналы с выходов ключей 2 — 4 поступают на входы решающего бпока 20.

Опредепение отклонения частоты, прои 2 ь1 и подается(соответственно на первые дь вые входы кпючей 3 и 4. изводимое в решаюшем блоке, осушествляНа вторые (управпяющие) входы кшочей

45 ется по формуле

2 - 4 подаются импупьсы от импупьсного

f генератора 5 который синхронизируется у F = — aro со А

И о 2Я: у опорным сигналом, поступающим, например, от второго гетеродина приемника, Y+Y 1 причем импульсы аырабатыааиттси при иу- тае и

1 левой фазе синхронизируюшего опорного сигнапа, а период генератоРа Равен вр - о „а у, ц у — соответoi 1 2 мени задержки сигнала ь . С выходов ственно мгновенные значения сигна ов, к "ей 2 - 4 сигна пода на эл - о„читываемые в МоМеН 1 вр ме менты 6 и 7 сравнения и на входы решающего блока 20, а сигнал с выхода кпю- 0 =4t и1 п2,3

3 ча 2 еще и на индикатор на индикатор упя 18. причем за нупевой момент времени усповмент 6 сравнения выра- но принимается момент появпения сигнала

При этом элемент р батывает сигнал на выходе 8, если вепи- на выходе кпюча 3.

58569

Мгновенный фазовый сдвиг между опорными и анализируемым копебаниями определяется по формуле

q Д-дг

IP =ave t

Дпя исключения ошибок, вызванных выполнением операции деления на малую величину У, сигналы с ключа 3, формируюшие величину Y подаются на индика10

1 тор нуля 18, который при значениях У, меньших некоторых значений д, вырабатывает импульс, поступаюший на элемент НЕ. ври, этом импульс от генератора 5 через элемент НЕ не проходит, и

1$ сигнал на управляющий вход решающего блока не поступает. В результате этого решение на данный момент времени не выдается.

Для повышения точности измерения отсчеты производятся в те момен ты времени, когда переходные процессы успевают закончиться. С этой целью сигналы 24 и

25 соответственно рассогпасовании по ча- >5 стоте и фазе выдаются с выходных ключей

21 и 22 сигналов рассогласования лишь при поступлении на управляющие входы последних импульсов от формирователя

23 стробирующих импульсов, на вход которого поступают сигналы от импульсного генератора 5. B частном случае при применении фазовой ипи относительной фазовой модуляции на управляющие входы ключей 1 и 3 могут передаваться импупь- з сы тактовой синхронизации, сдвинутые относительно зйачащих моментов времени на половину периода частоты модуляции.

Формула изобретения

Устройство дпя измерения параметров гармонических сигналов, содержащее импульсный генератор, выходом подключенный к входам трех входных ключей, и пинию задержки, выходы которой через два входных ключа, два элемента сравнения, два формирователя импульсов, два элемента совпадения соединены с Входами двух выходных ключей, о т п и ч а ю ш ее с я тем, что, с цепью повышения бысч родействия и точности измерения отклонения частоты и фазы принимаемого сигнала относительно опорного копебания, снабжено решаюшим блоком, три входа которого подключены соответственно к выходам входных ключей, элементом НЕ, формирователем стробируюшего импульса, двумя дополнительными выходными кпючами и индикатором нуля, вход которого соединен с вторым входом решающего блока, а выход через элемент НŠ— с четвертым его входом, причем второй ход элемента НЕ подключен к выходу импульсного генератора, и через формирователь стробируюшего импульса — к аходам двух дополнительных выходных ключей, вторые входы которых соединены с двум я выходами решаюшего блока соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Фремке Л. Ф. Тепеизмерения. М., Высшая школа, 1975, с. 212.

2. Авторское свидетельство СССР

N 424162, кл. G 06 С 7/12, 1974.

658569

Составитель В. Степанов ,Редактор Л. Гребенникова Текред И. Асталош Корректор Н. Григорух

Заказ 2059/45 Тираж 779 Подпнс ное

UHHH ПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4