Способ стробоскопического преобразования периодических электрических сигналов Советский патент 1985 года по МПК G01R13/02 

pt(

№(pN-pN)

N

заданное число выборок на период входного сигнала.

СПОСОБ СТРОБОСКОПИЧЕСКОГО ПРЕОЁРАЗОВАНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, заключающийся в несинхронном с входным сигналом импульсном стробировании этого сигнала, при котором считьгоают все дискретные значения сигнала в моменты стробирования, формируют по импульсам - первой эталонной последовательности с заранее известным периодом следования Т первую калибровочную последовательность стробимпульсов, формируют по импульсам- второй эталонной последовательности вторую -калибровочную последовательность стробимпульсов, стробируют входной сигнал калибровочными последовательностями стробимпульсов, преобразуют выборки входного сигнала путем усиления и расширения в первый и второй преобразованные сигналы, формируют первую и вторую вспомогательные последовательности с периодами следования импульсов, равными периодам первого и второго преобразованных сигналов, определяют число N периодов первой эталонной и число Р периодов первой вспомогательной последовательностей в интервале времени между начальным и конечным - двумя следующими подряд совпадениями импульсов, этих последовательностей, рассчитывают величину Т периода следования стробим- пульсов измерительной последовательности, устанавливают величину периода следования стробимпульсов равной рассчитанной величине и получают преобразованный сигнал, соответствующий измерительной последовательности стробимпульсов, отличающ ,и и с я тем, что, с целью расширения полосы частот входных сигна(Л лов, в которой обеспечивается заданное число выборо с на период входного сигнала, вторую эталонную последовательность импульсов начинают формировать в момент.начального совпадения импульсов первой эталонной и первой вспомогательной последова- тельностей, при этом в качестве им3d 4;ib 9) Пульсов второй эталонной последовательности импользуют импульсы первой эталонной последовательности, которые задерживают на время t, опсх ределяют число N периодов второй эталонной и число периодов второй вспомогательной последовательностей в интервале.времени между начальным . совпадением импульсов первой эталон-.ной и первой вспомогательной последовательностей и первым совпадением импульсов второй эталонной и вспомогательной последовательностей, .причем величину периода следования стробимпульсов измерительной после- довательности устанавливают равной

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при исследовании периодических электрических сигналов с неизвестным периодом следования,

Известен способ стробоскопического преобразования, заключающийся в несинхронном с входным сигналом импульсом стробировании этого сигнала, при котором считьшают все дис кретные значения сигнала в моменты стробирования и запоминают значения выборок и амплитуду напряжения развертки в момент стробирования lj .

Недостатком данного способа явля ется низкая точность преобразования так как не обеспечивает получения заданного числа выборок на период входного сигнала.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности-способ стробоскопического преобразования периодических электрических .сигналов, заключающийся в несинхронном с входным сигналом импульсном стробировании этого сигнала, при котором считьгоают все дискретные значения сигнала в моменты стробирования, формируют по импульсам первой эталонной последовательности с заранее известным периодом следования Т первую калибровочную последовательность стробимпульсов, формируют по импульсам второй эталонной последовательности .с заранее извест ным периодом следования Т вторую калибровочную последовательность- . стробимпульсов, стробируют входной сигнал калибровочными последовательностями стробимпульсов, преобразуют ,выборки входного сигнала путем усилния и расширения в первый и второй преобразованные сигналы, формируют первую и вторую вспомогательные последовательности периодами следования импульсов, равными периодам, певого и второго преобразованных сигналов, определяют число N периодов

первой эталонной и число Р периодов первой вспомогательной последовательностей в интервале времени между начальным.и конечным - двумя следующими подряд совпадениями импульсов этих последовательностей, определяют число N периодов второй эталонной и число Р периодов второй вспомогательной последовательностей в интервале времени между совпадениями импульсов этих последовательностей, рассчитывают величину Т периода следования стробимпульсов измерительной последовательности:

т°-т-.:(т-л

N pN-pN

1

где № - заданное число выборок

на период входного сигнала, устанавливают величину периода следования стробимпульсов равной рассчитанной величине и получают . преобразованный сигнал, соответствующи-й измерительной последовательности строимпульсов 2j .

Недостатком известного способа является узкая полоса частот входных сигналов, в которой обеспечивается заданное число выборок на период вхоного сигнала.

. Цель изобретения - расширение полосы частот входных сигналов, в которой обеспечивается заданное число выборок на период входного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу стробоско-i пического преобразования, периодических электрических сигналов., заключающемуся в несинхронном -с входным сигналом импульсном стробировании этого сигнала, при котором считывают все дискретные значения сигнала в моменты стробирования., формируют по импульсам первой эталонной последовательности с заранее известным периодом следования Т первую калибровочную последовательность стробимпульсов, формируют по импуль сам второй эталонной последовательности вторую калибровочную последовательность стробимпульсов, стробируют входной сигнал калибровочными последовательностями стробимпульсов преобразуют выбррки входного сигнал путем усиления и расширения в первы и второй преобразованные сигналы, формируют первую и втор.ую вспомогательные последовательности с периодами следования импульсов, равными периодам первого и второго преобразованных -сигналов, определяют число N периодов первой эталонной и число Р периодов первой вспомогательной последовательностей в интервале времени между начальным и конечныедвумя следующими подряд совпадениямиимпульсов этих последовательностей, рассчитьгоают величину Т периода следования стробимпульсов измерител ной последовательности, устанавливают величину периода следования стробимпульсов равной рассчитанной величине и получают преобразованный сигьал, соответствующий измерительной последовательности стробимпу ьсов, вторую эталонную последователь ность импульсов начинают формироват в момент начального совпадения импульсов первой эталонной и первой вспомогательной последовательностей при этом в качестве импульсов второ эталонной последовательности исполь зуют импульсы первой эталонной последовательности, которые задерживают на время t, определяют число N периодов второй эталонной и число Р периодов второй вспомогательной последовательностей в интер вале времени между начальным совпадением импульсов первой эталонной и первой вспомогательной последовательностей и первым совпадением импульсон второй эталонной и вспомо,гательной последовательностей, причем величину периода следования стробимпульсов измерительной после д вательности устанавливают равной Pt() №(PN-PN) где № - заданное число выборок на период входного сигнала На чертеже представлена структурная элек трическая схема устройсгва, реализующего способ. Устройство состоит из управляемого генератора 1, первого формирователя 2 стробимпульсов, первого смесителя 3, первого усилителя-расширителя 4, второго смесителя 5, второго формирователя 6 стробимпульсов, второго усилителя-расширителя 7, первого блока 8 формирования импульсов, первого блока 9 совпадения, второго блока 10 формирования импульсов, второго блока 11 совпадения, первого блока 12 формирования одиночных импульсов, первого и второго счетчиков 13 и 14 импульсов, второго блока 15 формирования одиночных импульсов, третьего и четвертого счетчиков 16 и 17 импульсов, блока 18 вычислений, триггера 19, элемента И 20 и линии 21 задержки. Выход управляемого генератора 1 через формирователь 2 стробимпульсов подключен к первому входу смесителя 3, выход которого, соединен с входом усилителя расширителя 4, а второй вход-с шиной входного сигнала, с которой соединен также первый вход смесителя 5, второй вход которого соединен с выходом формирователя 6 стробимпульсов, а выход - с входом усилителярасширителя 7. Выход усилителя-расширителя 4 подключен к шине выходного сигнала, а также через блок 8 формирования импульсов подключен к первому входу блока 9 совпадения, второй вход которого соединен с выхо дом формирователи 2 стробимпульсов. Выход усилителя-расширителя 7 через бдок 10 формирования ньшульсов подключен к первому входу блока 11 совпадения, второй вход которого соединен с выходом.формирователя 6 стробимпульсов. Выход блока 9 совпадения подключен к входу блока 12 формирования одиночных импульсов, выход которого соединен с входами разрешения счета счетчиков 13 и 14. Счетный вход счетчика 13 соединен с выходом управляемого генератора 1, а счетный вход счетчика 14 .с выходом блока 8 формирования импульсов. Выход блока 11 совпадения подключен к входу блока 15 формирования одиночных импульсов. Выходы блока 12 формирования одиночных мпульсов счетчиков 13 и 14 блока 15 формирования, счетчика 16, счетный вход которого соединен с выходом блока 10 формирования, и счетчика 17 соединены с входами бл ка 18 вычислений, выход которого соединен с управляющим входом гене ратора 1. Выход блока 12 формирова ния подключен также к установочном входу триггера 19, выход которого подключен к первому входу элемента И 20, второй вход которого соедине с выходом зтаравляемого генератора а выход через линию 21 задержки соединен с входом формирователя 6 стробимпульсов и счетным входом сч чика 17. Способ осуществляется следующим образом. Преобразование проводится в два этапа. Первый этап калибровочный, нем получают информацию, необходимую для проведения второго этапа собственно стробоскопического преобразования. В исходном состоянии счетчики 13, 14, 16 и 17, триггер 19, а так аппаратура блока 18 вычислений установлены в О. В начальный момен сигнал с выхода блока 18 вычислени включает управляемый генератор 1 и устанавливает период следования импульсов, равный . При этом на выходе формирователя 2 появляется .последовательность стробимпульсов С периодом Т, на вькоде усилителярасширителя 4 - расширенный сигнал а на выходе блока 8 формирования импульсов - импульсная последовате ность с периодом, равным периоду расширенного сигнала. Блок 9 совпа дения формирует интервал между совпадениями импульсов последовательности стробимпульсов с импульсами последовательности, сформированной блоком 8. Так как стробимпульсы и импульсы, сформированные блоком 8, имеют длительность, отли ную от нуля, на выходе блока 9 сов падения могут появляться пачки импульсов совпадения. Блок 12 из пач ки импульсов формирует одиночный импульс. При появлении этого импульса разрешается работа счетчиков 13 и 14, а также включается триггер 19, и импульсы с выхода генератора 1 через элемент И 20 начинают поступать на вход линии 21 задержки. Б момент появления на выходе блока 12 следующего импульса в счетчике 13 будет подсчитано число N, а в счетчике 14 - число Р. Этим импульсом величины N и Р считываются в блок 18 вычислений. При появлении импульсов на выходе линии 21 задержки блоки 6, 5, 7, 10, 11 и 15 начинают работать аналогично блокам 2, 3, 4, 8, 9 и 12, при этом счетчик 16. подсчитывает число периодов импульсной последовательности, сформированной блоком 10, а счетчик 17 - число периодов импульсной последовательности на выходе линии 21 задержки. В момент появления первого импульса на выходе блока 15 формирования в счетчике 16 будет подсчитано число р , а в счетчике 17 - число N. Этим импульсом величины N и Р считываются в блок 18 вычислений. В момент считывания в блок 18 вычислений последней пары чисел начинается измерительньй этап. Блок 18 вычислений рассчитывает величину Т по формуле: tCN-№) №tPN-PN) С выхода блока 18 вычислений величина Т подается на вход управляемого генератора 1, который начинает генерировать последовательность импульсов с периодом Т°, при этом на выходной пшне формируется преобразованный сигнал, соответствующий измерительной последовательности импульсов. Способ позволяет расширить полосу частот входных сигналов, в которой обеспечивается заденное число выборок на период входного сигнала.