Способ деления двух сигналов и устройство для его осуществления (его варианты) Советский патент 1984 года по МПК G06G7/16 

2.Устройство для осуществленил способа по п. 1, содержащее сумматор и фазоизмерительный блок, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности и повышения быстродействия, в него введень; коммутатор, избирательньй фильтр и блок синхронизации, причем первый и второй 1; ыходы коммутатора подключены к пходам сумматора, выход которого через избирательный фильтр соединен с первым входом фазоизмерительного блока, первый выход блока синхронизации подключен к управляющему входу коммутатора, второй выход блока синхронизации соединен с вторым входом фазоизмерительного блока, первый и второй входы коммутатора являются входами сигнала-делимого и сигналаделителя.

3.Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее сумматор и фазоизмерительньш блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности и повышения быстродействия, в него введены коммутатор, первый и второй избирательные фильтры и блок синхронизации, причем

4536

первый и второй выходы коммутатора подключены к входам сумматора, первый и второй выходы которого соответственно через первый и второй избирательные фильтры соединены с входами фазоизмерительного блока, выход блока синхронизации подключен к управляющему входу коммутатора, первый и второй входы коммутатора являются входами сигнала-делимого и сигналаделителя .

А. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее сумматор, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности и повышения быстродействия, в него введены коммутатор, фазовый анализатор спектра, блок измерения спектров и блок синхронизации, причем первый и второй выходы коммутатора подключены к входам сумматора, выход которого соединен с входом фазового анализатора спектра, выход которого подключен к входу блока измерения спектров, выход блока синхронизации подключен к управляющему входу коммутатора, первый и второй входы коммутатора являются входами сигнала-делимого и сигнала-делителя.

1. Способ деления двух сигналов, заключающийся в том, что суммируют два гармонических сигнала, имеющих фазовый сдвиг друг относительно друга, измеряют фазовый сдвиг суммарного сигнала относительно одного из гармонических сигналов, величина фазового сдвига является результатом отношения гармонических сигналов, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности и повышения быстродействия, формируют периодический ступенчатый импульсный сигнал, в котором сначала формируют первый импульсный сигнал, амплитуда которого равна сигналу-делт1мому, а длительность равна третьей части пе§ риода затем формируют, второй импульсный сигнал, амплитудл которого (Л равна сигналу-делителю, а длительность равна третьей части периода, преобразуют периодический ступенчатый импульсный сигнал в гармонический.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Известен способ деления двух сигналов, основанный на временном разделении сигналов делимого и делителя, регулировании и сравнении сигналов 1

Недостатками этого способа являются малая точность и низкое быстродействие.

Наиболее близким к предложенному изобретению является способ деления двух сигналов, заключающийся в том, что один из гармонических сигналов сдвигают по фазе относительно другого гармонического сигнала, суммируют сднинутьй по фазе гармонический сигнал с вторым гармоническим сигналом, измеряют фазовый сдвиг суммарного сигнала относительно одного из гармонических сигналов, величина фазового сдвига пропорциональна отношению двух сигналов 2.

Однако этот способ характеризуется малой точностью и низким быстродействием при делении медленно изменяющихся сигналов.

Известно устройство для осуществления способа, содержащее фазосдвигающий блок, входы которого являются входами сигнала-делимого и сигналаделителя, выход фазосдвигающего блока подключен к первому входу сумматора, к второму входу которого подключей источник сигнала-делителя, выход сумматора соединен с первым входом фазоизмерительного блока, к второму входу которого подключен источник сигнала-делителя 23.

Недостатками данного устройства являются малая точность и низкое быстродействие. 1|ел7 ю изобретения является увеличение точности и повьпиение быстродействия . Цель достигается тем, что согласно способу деления двух сигналов, заключающемуся в том, что суммируют два гармонических сигнала, имеющих фазовый сдвиг друг относительно друга, измеряют фазовый сдвиг суммарного сигнала относительно одного из гармонических сигналов, величина фазового сдвига является результатом отношения гармонических сигналов, формируют периодический ступенчатый импульсньо сигнал, в котором сначала формируют первый импульсный сигнал, амплитуда которого равна сигналу-делимому, а длительность равна третьей части периода, затем формируют второй импульсный сигнал, ампли туда которого равна сигналу-делителю, а длительность равна третьей части периода, преобразуют периодический ступенчатый сигнал в гармонический. А в устройство для осуществления способа по первому варианту, содержащее сумматор и фазоизмерительный блок, введены коммутатор, избирательный фильтр и блок синхронизации, причем первый и второй выходы коммутатора подключены к входам сумматЪра, выход которого через избирательный фильтр соединен с первым входом фазоизмерительного блока, первый выход блока синхронизации подключен к управляющему входу коммутатора, второй выход блока синхронизации соединен с вторым входом фазоизмерительно го блока, первый и второй входы коммутатора являются входами сигналаделимого и сигнала-делителя. Кроме того,в устройство по второму варианту введены коммутатор, первый и второй избирательные фильтры и блок синхронизации, причем первый и второй выходы коммутатора подключе ны к входам сумматора, первый и второй выходы которого соответственно через первый и второй избирательные фильтры соединены с входами фазоиэме рительного блока, выход блока синхро низации подключен к управляющему вхо ду коммутатора, первый и второй входы коммутатора являются входами сиг- нала-делимого и сигнала-делителя. При этом в устройство по третьему варианту введены коммутатор, фазовый анализатор спектра, блок измерения спектров и блок синхронизации, причем первый и второй выходы коммухатора подключены к входам сумматора, выход которого соединен с входом фазового анал11затора спектра, выход которого подключен к входу блока измерения спектров, выход блока синхронизации подключен к управляющему входу коммутатора, первый и второй входы коммутатора являются BXOAaNfw сигнала-делимого и сигнала-делителя. На фиг. 1-3 изображены функционапьные схемы вариантов устройства для осуществления способа деления двух сигналов; на фиг. 4 - временная диаграмма сигналов, поясняющая способ деления двух сигналов; на фиг.5 зависимость фазового сдвига для отношения сигналов. Устройство для осушествления способа деления двух сигналов (фиг. 1 3) содержит коммутатор 1, блок 2 синхронизации, сумматор 3, первый избирательный фильтр 4, фазоизмерительньй блок 5, вход 6 сигнала-делимого, вход 7 сигнала-делителя, второй избирательный фильтр 8, фазовый анализатор 9 спектра,блок 10 измерения спектров. Устройство для осуществления способа деления двух сигналов по первому варианту (фиг. 1) работает следующим образом. Б первую треть периода коммутатор 1 пропускает сигнал-делимое (фиг.4) на сумматор 3. Во вторую треть периода коммутатор 1 пропускает на сумматор 3 сигнал-делитель. Затем третью часть периода сигналы на сумматоре 3 не проходят. Далее процессы периодически повторяются. На выходе сумматора 3 формируется ступенчато-импульсный сигнал (фит. 4). С выхода сумматора 3 сигнал поступает на первый избирательный фильтр 4, настроенньм на первую гармонику ступенчато-импульсного периодического сигнала, Фазоизмерительньй блок 5 измеряет фазовый сдвиг между опорным сигналом с блока 2 синхронизации и выходным гармоническим сигналом первого избирательного фильтра 4. Величина фазового сдвига равна 4 «rc4( и сигналгде х у - сигнал-делимое дeлитeльJ Т - длительность сформирован ного ступенчато-импульсн го сигнала; f - частота гармоники. График зависимости фазового сдви при различных значениях () от отношения сигналов (фиг, 5) показы2вает, что при Т t г фазовый сдвиг пролор1-и1онален отношению сигн лов. Устройство для осуществления спо соба деления двух сигналов по перво му варианту (фиг, 2), работает аналогичным образом. Для увеличения чувствительности вдвое сигнал с вькода сумматора 3 подается на первый и второй избирательные фильтры А и 8, настроенные соответственно на первую и вторую гармоники. 1 6 В связи с тем, что вторая гармоника имеет зеркальное фазовое отображение первой гармоники, чувствительность второго варианта устройства увеличена вдвое. Устройство для осуществления способа деления двух сигналов по третьему варианту (фиг, 3) работает аналогично первому варианту устройства. Ступенчато-импульсный сигнал с выхода сумматора 3 поступает на фазовый анализатор 9 спектра и затем на блок 10 измерения спектров. Об отношении сигналов судят по начальным фазам всех гармоник. Таким образом, предложенный способ деления двух сигналов по сравнению с известным обеспечивает более высокую точность деления и более высокое быстродействие преобразования сигналов.

z

О Q.2 О.Ч 0.6 0.8 Фиг.5

0t/a

ад.-аз

,8 Ти(П

1 У X