Имитатор измерительного радиоприемного устройства Советский патент 1983 года по МПК G06G7/48 

нала, а другой вход блока деления входом опорного сигнала, дополнительно введены два дополнительных блока умножения, четыре сумматора, три (УЛока памяти, генератор случайных кодов и датчик интервалов време ни, причем выход генератора случайных кодов соединен с первым входом первого дополнительного блока умножения, второй вход которого является первым входом констант имитатора, а выход подключен к первому входупервого сумматора, второй вхо первого сумматора, второй вход кото рого является вторым входом констант имитатора, а выход соединен с адрес ным входом первого блока памяти, вы ход которого соединен с первым входом второго сумматора, выход которо го подключен к второму входу блока умножения, выход датчика интервалов времени соединен с адресным входом второго блока , выход которог подключен к первому входу вторюго дополнительного блока умножения, вт рой вход . которого является третьим входом констант имитатора, а вход соединен с первьм входом третьего сумматора, выход которого подключен к второму входу второго сумматора, вход измерительного сигнала имитатора соединен с адресным входом тре тьего блока памяти, выход которого подключен к первому входу четвертог сумматора, второй вход которого является четвертым входом констант имитатора, а выход соединен с вторы входом третьего сумматора. На чертеже приведена структурная схема предлагаемого имитатора. Имитатор содержит подключенные к лходу 1 измерительного сигнала последовательно соединенные блок 2 умножения, блок 3 деления, блок 4 логарифмирования, соединенный с вторым входом блока 3 деления, вход 5 опорного сигнала, входы 6-8 констант/ дрполнительные блоки 9 и 10 умножения, сумматоры 11 - 14 блоки 15 - 17 памяти, генератор 18 случайных кодов, датчик 19 интервалов времени и вход 20 сумматора 13. в дальнейшем использованы следую щие обозначения парё1метров характеристик измерительного радиоприемного устройства: l(gj( - значение уровня сигнала на входе измерительного канала,fpo - значение уровня сигнала на входе опорного канала ак()- значение амплитудно-частотной характеристики, задаваемое таблично . ДК(Ч)- значение амплитудной характеристики, задаваемое таблично; дкиЬ значение временной нестабильности коэффициента передачи; иК - максимальное значение временной нестабильности коэффициента, передачи; k - номинальное значение коэффициента передачиi Kj-- результирующее мгновенное значение козффициента передачи; ЗОА номинальное значение рабочей частоты на входе; ЗОА максимальная девиация (отклонение рабоч ей частоты от номинального . значения в процессе работы радиоприемного устройства) / А(С) - номингшьно распределенная случайная функция/ AU)- таблично задаваемая случайная функция; Vgbix--значение измеренной величины. В предлагаемом имитаторе измерительного радиоприемного-устройства реализована имитация погрешностей, обусловленных зависимостью коэффициента передачи устройства от частоты, динамического диапазона и временных флук-туаций, когда именно эти погрешности в основнсич определяют точность измерений. Схема данного имитатора позволяет учитывать и другие преобладающие погрешности. При измерении значений уровня с использованием опорного канала значение измеренной величины на входе измерительного; радиоприемного устройства определяется выражением; fet). Kj-- K+dKli)+dK(t)+4K(Pg) Значение K(.f) определяется как формой амплитудно-частотной характеристики, так и значением отклонения величины рабочей частоты от номинальной ( девиацией). ку аналитические выражения для амплитудно частотных характеристик достаточно громоздки, в предлагаемом Jимитaтoобеспечено табличное задание путем занесения ее значений с достаточной дискретностью в блок 15 памяти. Отклонение значений рабочей частоту т номинального обеспечения ;реалиэует я генераторе 18 нормально распределенной случайной функции. 7аким образом, погрешность коэффициента передачи, обусловленная зависимостью коэффициента передачи от частоты определяется следующим выражением:4К()(г) Аналогично таблично задается значение погрешности коэффициента передачи от уровня на входе )блоком 1б памяти. Временные .флуктуации коэффициента передачи подчиняются случайному закону. Однако для различных типов ytT .ройств, выполненных на разнообраз.нЪй элементной базе и находящихся в различных условиях эксплуатации, слу чайные зависимости, по которым происходит флуктуация коэффициента передачи, могут сильно отличаться. Поэтому для упрощения аппаратурной реализ-ации, В предлагаемом имитаторе реализовано табличное задание сл .чайной функции путем занесения ее значений в блок-17 памяти. Таким образом, погрешность коэффициента передали, обусловленная временной нестабильностью определяе ся выражением. 4K(t) dKAU) ;Отсюда получаем Е Ч задАС-С + AK(PgJl flKAtt)J i Значение измеренной величины ла выходе измерительного радиоприемног устройства определяется выражением Vt)n В имитаторе измерительного радиопр емного устройства реализован алгоритм функционирования. Имитатор работает следующим образом. Предварительно в блок 15 памяти заносятся значения амплитудно-час тотной характеристики имитируемог устройства, .в блок 16 памяти значения амплитудной характеристики TOFO же устройства, а в блок 17 памяти - значения требуемой случайной функции. На вход 1 подается код, соответствующий значениям уровня измеряемо величины, а на вход 5 - код, соответствующий значению уровня опорного кансша. На соответствующих вход констант вырабатываются коды значеНИИ:на входе 6 сумматора 11 - номи-. нальное значение рабочей частоты на входе; на входе 7 блока 9 умножения значение максимального отклонения (девиации } рабочей частоты; на входе 8 блока 10 умножения значение максимальной временной нестабильности коэффициента передачи/ на входе 20 сумматора 13 - значе ние номинального коэффициента передачи . В блоке 9 умножения код случайно величины, от генератора 18 случай ных кодов перемножается со значение аксимального отклонения (девиацией) абочей частоты. Результат складыватся в сумматоре 11 с номинальным начением рабочей частоты и полученный код далее поступает на адресный вход блока 15 памяти, а на выоде которого вырабатывается значение погрешности коэффициента переачи на данной частоте ДК) . На адресный вход блока 16 памяти поступает код с входа 1. На выходе блока 16 памяти вырабатывается значение погрешности коэффициента передачи для данного уровня входного сигнала UKiPgx)На адресный вход блока 17 памяти поступает код от датчика 19. Код случайной величины с выхода блока 17 памяти перемножается в блоке 10 умножения с кодом максимального значения временной нестабильности коэффициента передачи. Полученные значения погрешностей последовательно суммируются в сумматорах 13,. 14 и 12. Результирующее значение Кjj поступает на вход блока 2 умножения, где перемножается с кодом значения измеряемой величины. Блок 3 деления вычисляет отношение полученной величины к величине опорного сигнала. Полученное частотное поступает на вход блока 4 логарифмирования и далее на выходные шины имитатора. Таким образом, на выходе имтато а образуется код, имитирующий значения измеренной величины в завиcи лocти от задаваемых значений рабочей частоты, уровнявходного сигнала, усиления, их допустимых отклонений, функциональных зависимостей и законов распределения. Кроме того, предлагаемый имитатор позволяет имитировать работу измерительного радиоприемного устройства в экстремальных условиях и критических ситуациях. Техническое преимущество изобретения в сравнении с известным имитатором состоит в повьиаении точности имитации путем воспроизведения погрешностей, связанных с зависимостью коэффициента передачи от частоты, динамического диапазона и временных флуктуации, а также в расширении номенклатуры имитируемых погрешностей . . . . Преимуществом изобретения является также возможность имитации измерительных радиоприемных устройств для широкого круга типов- и классов таких устройств, обеспечение необходимой полноты отработки алгоритмов и программ в реальном масштабе времени при отсутствии реальных устройств. Обеспечивается возможность . отработки алгоритмов автоматизированных измерительных установок в уелоВИЯХ, максимально приближенных к реальным и возможность выявления критических ситуаций.

Экономический эффект от предлагаемого имитатора заключается в возможности сокращения объема оборудования при заданном объеме выходной информации. Для получения заданного объема информации с помощью известного имитатора необходимо не менее трех устройств. Та же задача решается с помощью одного предлагаемого имитатора. Считая, что цены имитаторов одинаковы и составляют 5 тыс.руб, достигаемая экономия составит 10 тыс. руб. на комплект аппаратуры имитации.

Формула изобретения

Имитатор измерительного радиопрйемного устройства, содержащий последовательно соединенные блок умножения, блок деления и блок логарифмирования, выход которого является выходом имитатора/ первый вход блока умножения является входом измерительного сигнала, а другой вход блока деления - входом опорного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности имитации, он содержит два дополнительны блока умножения, четыре сумматора, три блбка памяти, генератор случайных кодов и датчик интервалов времени, причем выход генератора случайных кодов соединен с первым входом первого дополнительного блока умножения, второй вход которого является первым входом констант имиjTaTopa, а выход подключен к первому входу первого сумматора, второй вход которого является вторым входом констант имитатора, а выход соединен с адреснь1м входом первого блока памяти, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, выход которого подключен к второму входу блока умножения, выход датчика интервалов времени соединен с адресным входом второго блока памяти, выход которого подключен к первому входу второго дополнительного блока умножения , второй вход которого является третьим входом констант имитатора, а выход соединен с первым входом третьего сумматора, выход которого подключен к второму входу второго сумматора, вход измерительного сигнала имитатора соединен с адресны входом третьего блока памяти, выход которого подключен к первому входу четвертого сумматора, второй вход которого является четвертым входом констант имитатора, а выход соединен с BTQpbV4 входом TpieTberof-Сумматора,

Источники инфо{ 1ации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 3514700,, -кл. 324140, опублик. 1970.

2.StdtUIZiBd RF Ratio Meter. ЛрpEicdtion , note Micro «/aee J, il969 v7l2, W3 (прототип).