СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВРЕМЕННЫХ СИГНАЛОВ И ИХ ПАРАМЕТРОВ Российский патент 2008 года по МПК H03M1/06 G01R23/167 H04B1/10 

Описание патента на изобретение RU2325028C1

Известны способы преобразования временных сигналов и их параметров, применяемые при построении измерительных систем и систем автоматического регулирования с номинально линейными аналоговыми преобразователями, основанными на различных физических принципах и используемыми совместно с преобразованием Фурье для получения спектров этих процессов [1, 2, 3]. Подобные преобразования характеризуются комплексной передаточной функцией, модуль которой представляет собой их амплитудно-частотную характеристику (АЧХ), а аргумент - фазочастотную характеристику (ФЧХ). Для подобных преобразователей устанавливается задаваемая (номинальная) передаточная функция (т.е. номинальные АЧХ и ФЧХ), в соответствии с которой входной сигнал должен преобразовываться в выходной. Однако в силу различных причин реальные АЧХ и ФЧХ преобразователя отличаются от номинальных, что приводит к существенным искажениям выходного сигнала преобразователя по отношению к таковому, заданному номинальными АЧХ и ФЧХ.

Цель изобретения - повышение точности и расширение частотного диапазона преобразования временных сигналов, их параметров и их амплитудных и фазовых спектров за счет внесения соответствующих коррекций, получаемых на основе сравнения номинальных и реальных АЧХ и ФЧХ. Указанная цель достигается тем, что, в соответствии с данным способом, после прямого преобразования Фурье осуществляют корректировку амплитудного спектра путем его умножения на корректирующие коэффициенты, рассчитываемые как отношение задаваемой (номинальной) АЧХ преобразователя к его реальной АЧХ, и корректировку фазового сдвига, представляющую собой дополнительный фазовый сдвиг, рассчитываемый как разность фаз, соответствующих задаваемой (номинальной) ФЧХ, и фаз, содержащихся в фазовом спектре.

Процедура реализации способа поясняется структурной схемой на чертеже.

Входной сигнал xвх(t) с амплитудным |X(jω)| и фазовым ϕ(ω) спектром поступает на вход линейного преобразователя (1) с модулем |Кп(jω)|(АЧХ) и аргументом j [-ϕп(ω)] (ФЧХ) передаточной функции, после чего выходной сигнал xвых(t) подвергается преобразованию Фурье (2), в результате чего получаются его амплитудный спектр |Xпр(jω)|=|X(jω)|·|Кп(jω)|(3) и фазовый спектр jϕпр(ω)=j [ϕ(ω)-ϕп(ω)] (4). Далее эти спектры подвергаются амплитудной (5) и фазовой (6) коррекции, следствием чего являются скорректированные амплитудный спектр |Хкр (jω)|=|Хпр (jω)|·|Кк(ω)|(7) и фазовый спектр jϕкр (ω)=j[ϕ(ω)-ϕп(ω)+ϕк(ω)] (8), где |Кк(ω)| - корректирующий множитель, а ϕк(ω) - корректирующий фазовый сдвиг. Далее выполняется обратное преобразование Фурье, результатом чего является выходной скорректированный сигнал с корректированными амплитудным и фазовым спектрами. Этот сигнал практически соответствует сигналу, который был бы получен в том случае, если бы преобразователь имел номинальную передаточную функцию, т.е. указанную процедуру можно рассматривать как коррекцию передаточной функции преобразователя. Коррекция выходного сигнала означает и коррекцию его параметров, формируемых на основе мгновенных значений сигнала.

Процедура может использоваться частично, если требуется только амплитудная или только фазовая коррекции временного сигнала, а также если требуется коррекция амплитудного и/или фазового спектров. Коэффициенты амплитудной коррекции и корректируемый фазовый сдвиг могут определяться различными способами: теоретически, экспериментально, путем моделирования преобразователей и т.п.

Источники информации

1. Приборы для измерения и анализа вибрации Movipac, Франция. Описание для Государственного реестра средств измерений №28861-05.

2. Приборы для измерения и анализа вибрации многоканальные Диана-8, Россия. Описание для Государственного реестра средств измерений №30435-05.

3. Приборы для измерения и анализа вибрации Vibrolog II, США. Описание для Государственного реестра средств измерений №27775-04.

Похожие патенты RU2325028C1

название год авторы номер документа
Способ аналого-цифровой обработки сигнала связи 2022
  • Бокк Герман Олегович
  • Шорин Василий Олегович
RU2787473C1
ДАТЧИК РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ РЕЗКОПЕРЕМЕННОЙ НАГРУЗКИ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КОМПЕНСАТОРОМ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 1994
  • Кузьменко В.А.
  • Тропин В.В.
RU2081494C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И ЭКСПЕРТНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2005
  • Добролюбов Иван Петрович
  • Савченко Олег Федорович
  • Альт Виктор Валентинович
RU2293962C1
СПОСОБ КОГЕРЕНТНОЙ РАЗНЕСЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛА 2001
  • Гармонов А.В.
  • Карпитский Ю.Е.
  • Савинков А.Ю.
RU2192094C1
ДУПЛЕКСНЫЙ МОДЕМ 1998
  • Бочков В.К.
  • Кирюхин М.С.
  • Лысиков А.В.
  • Миронов Н.П.
  • Овчинкин Г.М.
  • Оськин В.А.
  • Прохоров А.Д.
  • Султанов Б.В.
  • Шутов С.Л.
RU2147791C1
СПОСОБ СИНТЕЗА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ФИЛЬТРОВ ПО ЗАДАННОЙ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКЕ 2001
  • Евстафиев А.Ф.
RU2241306C2
Приемный тракт многоканального гидроакустического комплекса 2020
  • Горлин Александр Викторович
  • Смирнов Антон Олегович
  • Бочарова Дарья Владимировна
RU2754917C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ КАНАЛОВ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ 2000
  • Шевеленко В.Д.
  • Кутузов В.И.
  • Шевеленко Д.В.
  • Квитек Е.В.
RU2200959C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НЕЛИНЕЙНО-ЧАСТОТНО МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ 2011
  • Ананьев Александр Владиславович
  • Антипенский Роман Валериевич
  • Змий Борис Филиппович
  • Лютин Владимир Иванович
RU2503028C2
СПОСОБ ФИЛЬТРАЦИИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИГНАЛОВ 2003
  • Шевеленко В.Д.
  • Кутузов В.И.
  • Шевеленко Д.В.
  • Квитек Е.В.
RU2251791C2

Реферат патента 2008 года СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВРЕМЕННЫХ СИГНАЛОВ И ИХ ПАРАМЕТРОВ

Изобретение относится к области обработки аналоговых временных сигналов и может быть применено для измерения временных процессов и их параметров, а также для регулирования преобразователей, построенных на использовании различных физических принципов. Способ преобразования временных сигналов основан на преобразовании входного сигнала линейным аналоговым преобразователем, прямом преобразовании Фурье с получением амплитудного и фазового спектров и обратном преобразовании Фурье. Дополнительно для повышения точности и расширения частотного диапазона после прямого преобразования Фурье осуществляют корректировку амплитудного спектра путем его умножения на корректирующие коэффициенты, рассчитываемые как отношение задаваемой номинальной амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) преобразователя к его реальной АЧХ, и корректировку фазового сдвига, представляющую собой дополнительный фазовый сдвиг, рассчитываемый как разность фаз, соответствующих задаваемой номинальной фазо-частотной характеристике, и фаз, содержащихся в фазовом спектре, и добавляемый к последним. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 325 028 C1

Способ преобразования временных сигналов и их параметров, основанный на преобразовании входного сигнала линейным аналоговым преобразователем, прямом преобразовании Фурье с получением амплитудного и фазового спектров и обратном преобразовании Фурье, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения частотного диапазона преобразования, после прямого преобразования Фурье осуществляют корректировку амплитудного спектра путем его умножения на корректирующие коэффициенты, рассчитываемые как отношение задаваемой номинальной амплитудно-частотной характеристики преобразователя к его реальной амплитудно-частотной характеристике, и корректировку фазового сдвига, представляющую собой дополнительный фазовый сдвиг, рассчитываемый как разность фаз, соответствующих задаваемой номинальной фазочастотной характеристике и фаз, содержащихся в фазовом спектре, и добавляемый к последним.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2008 года RU2325028C1

Пломбировальные щипцы 1923
  • Громов И.С.
SU2006A1
Цифровой панорамный измеритель частоты 1979
  • Стенюков Николай Сергеевич
  • Супян Юрий Валентинович
SU873145A2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАКТА ЗВУКОВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ 1992
  • Ключнев Дмитрий Николаевич
  • Самков Валерий Анатольевич
RU2022370C1
US 6266361 В1, 24.07.2001
US 6351505 В1, 26.02.2002
Пломбировальные щипцы 1923
  • Громов И.С.
SU2006A1

RU 2 325 028 C1

Авторы

Бараш Владимир Яковлевич

Даты

2008-05-20Публикация

2006-10-17Подача