Устройство для измерения сигнала на фоне помехи

Устройство для измерения сигнала на фоне помехи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАЙКЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Реслублик (ii)720750.К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.11.7? (21) 2536221/18-09 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 05.03.80. Бюллетень № 9 (51) М. Кл .

Н 04 В 15/ОО

G 01 R 19/00

Госудерстненный комитет

СССР (53) УДК 621 372 .543.3 (088.8) по делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 15.03.80 (72) Автор изобретения

Г. А. Шаповалов

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт буровой техники (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИГНАЛА

НА ФОНЕ ПОМЕХИ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения сигналов на фоне помех.

Известно устройство для измерения сигнала на фоне помехи, еодержащее генератор импульсов, ключ и измерительный прибор (1) .

Однако известное устройство обладает низким быстродействием из-за наличия в нем инерционных фильтров.

Целью изобретения является повышение быстродействия.

Для этого в устройство для измерения сигнала на фоне помехи, содержащее генератор импульсов, первый ключ и измерительный прибор, введены три цепи, каждая из которых выполнена в виде последовательно соединенных дополнительного ключа и запоминающей ячейки, блок продвижения импульсов, распределитель импульсов, линия задержки, последовательно соединенные первый перемножитель, сумматор и второй перемножитель, выход которого подключен к измерительному прибору, а также последовательно соединенные формирователь интервалов квантования и функциональный

I преобразователь, выход которого подключен

-.к другому входу второго перемножителя, у правляющий вход генератора импульсов поключен к выходу формирователя интервалов квантования, а выход — к управляюS щему входу первого ключа через линию задержки и к управляющим входам дополнительных ключей, запоминающих ячеек и б. ока продвижения импульсов через распределитель импульсов, входы блока продвиже1Î ния импульсов подключены к выходам запоминающих ячеек, два выхода подключены к сумматору, а третий к первому перемножителю, другой вход которого подключен к выходу формирователя интервалов квантован ия.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство для измерения сигнала на фоне помехи содержит генератор импульсов

2о 1, первый ключ 2, измерительный прибор 3, дополнительные ключи 4 — 6, последовательно соединенные с запоминающими ячейками

7 — 9, блок продвижения импульсов 10, распределитель импульсов 11, линию задержки

720750

12, последовательно соединенные первый перемножитель 13, сумматор 14 и второй перемножитель 15, выход которого подключей к измерительному прибору 3, а также последовательно соединенные формирователь

Сигналы, пропорциональные текущим мгновенным значениям, поступают через открытый в каждый текущий момент времени дополнительный ключ 4 — 6 на соответствующую запоминающую ячейку 7 — 9. Смещение в линии задержки 12 осуществляет. ся на время, необходимое для срабатывайия ключей 4 — 6 и для сброса предшествующей информации в запоминающих ячейках 7— 9. Сброс предшествующей информации в за поминающих ячейках 7 — 9 осуществляется

40 передним фронтом импульса, поступающего с выхода распределителя импульсов 11 на вход сброса запоминающих ячеек 7 — 9. 45

С запоминающих ячеек 7 — 9 сигналы, пропорциональные запомненным значениям, поступают на блок продвижения импульсов

10.

Сигналы с выходов блока продвижения импульсов 10 поступают на сумматор 14, а с третьего выхода — на первый перемножитель 13. С выхода сумматора 14 сигнал поступает на второй перемножитель 15, а с его выхода — на измерительный прибор 3.

С выхода формирователя ййтервала квантования 16 сигналы, определяющие ве,личины интервалов квантования, поступают на вход генератора импульсов 1, на вход

55 интервалов квантования 16 и функциональный преобразователь 17, выход которого подключен к другому входу второго перемножителя 15. Управляющий вход генератора импульсов 1 подключен к выходу формирователя интервала квантования 16, а выход— к управляющему входу первого ключа 2 1о через линию задержки 12 и к управляющим входам дополнительных ключей 4 — 6, запоминающих ячеек 7 — 9 и блока продвижения импульсов 10 через распределитель импульсов

11. Входы блока продвижения импульсов 10 подключены к выходам запоминаюЩих ячеек

7 — 9, два выхода подключены к сумматору

14, а третий к первому перемножителю 13, другой вход которого подключен к выходу формирователя интервалов квантования 16.

Устройство работает следующим образом. уу

Импульсы от генератора импульсов 1, проходя через линию задержки 12, кратковременно открывают первый ключ 2. При этом из входного сигнала Us формируются импульсные сигналы, амплитуды которых пропорциональны его текущим мгновенным значениям. Одновременно импульсы от генератора импульсов 1 поступают на вход распределителя импульсов 11, на каждом из трех выходов которого последовательно, с приходом каждого очередного импульса, формируется высокий потенциал, открывающий один из дополнительных ключей 4 — 6. первого перемножителя 13 и через функциональный преобразователь 17 — на вход второго перемножителя 15.

На вход устройства поступает полезный сигнал Цн, являющийся напряжением постоянного тока или низкочастотным сигналом, и накладывающаяся на него некоторая помеха, которая в общем случае имеет некоторую амплитуду А, частоту а и фазу р

11вк = 11н + A sin (cut + Q.

Выбирая три сколь угодно близко отстоящие друг от друга ординаты (три отсчета) соответствующие мгновенным значениям внутри периода помехи в моменты времени t q, t z, t з получим систему уравнений

U х U + А sin (wt + Q

Uа = U„+ A sin (at а+ ф

Ua = Uq+ Аз1п (в15 + ф, при помощи которой можно найти искомое значение полезного сигнала.

Решая эту систему уравнений, получим V -20а созд 8 ч-Оа н fgГсОбд Д )

= — cosec -ф — (Uq-2U os ЛО + Uз), где Ь 8 — значение, определяющее величину интервалов квантования.

Генератор импульсов 1 выдает импульсы с частотой, намного превышающей частоту помехи. Блок продвижения импульсов 10 обеспечивает непрерывную последовательность импульсов анализа кривой входного сигнала. При этом в любой момент времени на выходах этого блока будут значения

U< — первого отсчета для данного момента, U q — второго отсчета и U 5 — третьего отсчета.

В перемножителе 13 значение сигнала

13 умножается íà 2cos ЛО. В сумматоре 14 значения сигналов Uq, 11з и сигнала с выхода перемножителя 13 суммируются, а во втором перемножителе 15 значение сигнал а с выхода сумматора 14 умножается на сигнал — p=,— „-= — cosec — —, д6 полученный с выхода функционального преобразователя 17.

Wa выходе перемножителя 15 присутствует сигнал Uz, свободный от помехи. Этот сигнал измеряется измерительным прибором 3.

Формула изобретения

Устройство для измерения сигнала на фоне помехи, содержащее генератор импульсов, первый ключ и измерительный прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, a него введены три цепи, каждая из которых выполнена в виде последовательно соединенных дополнительного ключа и запоминающей ячейки, блок продвижения импульсов, распределитель импульсов, линия задержки, последовательно соединенные первый перемножитель, сумматор

720750

Составитель Н Смолякова

Редактор Л. Гельфмаи Техред К. Шуфрич Корректор М. Вигула

3axаз 10245 48 Тираж 729 П од пи сное

ЦНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4(5 филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 и второй перемножитель, выход которого подключен к измерительному прибору, а также последовательно соединенные формирователь интервалов квантования и функциональный преобразователь, выход которого подключен к другому входу второго перемножителя, при этом управляющий вход генератора импульсов подключен к выходу формирователя интервалов квантования, а выход — к управляющему входу первого ключа через линию задержки и к управляющим входам дополнительнь1х ключей, 6 запоминающих ячеек и блока продвижения импульсов через распределитель импульсов, входы блока продвижения импульсов подключены к выходам запоминающих ячеек, два выхода подключены к сумматору, а треS тий к первому перемножителю, другой вход которого подключен к выходу формирователя интервал о в ква нтования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

1о № 476694, кл. Н 04 В 15/00, 1973 (прототип).