Структурно-корреляционный вольтметр Советский патент 1985 года по МПК G01R19/00 

1

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для помехоустойчивого измерения амплитуды слабых гармонических сигналов в широком диапазоне частот.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

На чертеже представлена структурная .электрическая схема структурно-корреляционного вольтметра.

Структурно-корреляционный вольтметр содержит перемножители 1-4, интеграторы 5-9, линии 10 и 11 задержки, квадраторы 12 - 16, блоки 17 и 18 деления, блоки 19 и 20

извлечения квадратного корня, усилитель 21 с нормированным коэффициентом усиления, сумматоры 22 и 23 инвертор 24 и индикатор 25, при этом к входной клемме подключены первые входы перемножителей 1 и 2, входы квадратора 16 и линии 10 задержки, выход линии Ю задержки подключен к второму входу перемножителя 1, к входам линии 11 задержки и квадратора, выход, линии 11 задержки подключен к второму входу перемножителя 2 и к входу квадратора 14 выходы перемножителей 1 и 2, квадраторов 14 - 16 соединены с входами интеграторов 5-9 соответственно, выход интегратора 5 через последовательно соединенные квадратор 12 и усилитель 21 с нормированным коэффициентом усиления подключен к первому входу перемножителя 3, выход . интегратора 6 через квадратор 13 подключен к второму входу сумматора 22 и через инвертор 24 к второму входу сумматора 23, выход интегратора 7 соединен с одним из входов блока 17 деления, другой вход которого соединен с выходом интегратора 9 и с из входов блока 18 деления, другой вход которого соединен с выходом интегратора 8, выход блока 17 деления через блок 19 извлечения квадратного корня соединен с первым входом перемножителя 4 выход блока 18 деления подключен к второму входу перемножителя 3, выход последнего подключен к первому входу сумматора 22, выход которого через блок 20 извлечения квадратного корня подключен к первому входу сумматора 23, выход сумматора 23 подключен к второму входу перемножи660012

теля 4, подключенного к входу индикатора.

Структурно-корреляционный вольтметр работает следующим образом. 5 Входной сигнал поступает на

первые входы перемножителей 1 и 2, на вход квадратора 16 непосредственно, на вход квадратора 15 через линию 10. задержки, а на второй вход

0 перемножителя 2 и на вход квадратора 14 - через линии 10 и 11 задержки. Часть вольтметра от его входа до выхода интегратора 5 представляет собой основной канал автокорреляционного измерения амплитуды, выходной сигнал которого (напряжение) пропорционален значению аетокорреляционной функции измеряемого сигнала при величине задержки, определяемой

0 параметрами линии 10 задержки. Часть вольтметра от его входа до выхода интегратора 6 представляет собой второй канал автокорреляционного измерения, аналогичный основному,

5 но имекяций удвоенное значение задержки сигнала, так как линии 10 и 11 имеют одинаковое время задержки. Указанные каналы вольтметра позволяют при последующей нелинейной

0 обработке провести частотно-независимую оценку амплитуды входного сигнала прибора на фоне шума.

Часть вольтметра от его входа до выходов интеграторов 7-9 образует три канала, которые позволяют при последукщей обработке компенсировать неравномерности амплитудно- , частотных характеристик линий 10 и 11 задержки.

д Часть вольтметра от выходов интеграторов 5 - 9 до индикатора представляет собой нелинейный преобразователь с пятью входами и одним выходом, характеристика преобразова5 ния которого описывается формулой

.

;i)

где X, - выходной сигнал основного

измерения (значение автокорреляционной функции сигнала) ; Хя - выходной сигнал второго канала измерений (значение

автокорреляционной функции сигнала при удвоенном времени задержки); 3 xj,, MXj- выходные сигналы третьего, четвертого и пятого каналов измерения соответственно; у -выходной сигнал перемножителя 4 (результат нелинейно го преобразования) Пусть на выбранной частоте коэффициент передачи по амплитуде ли-% НИИ 10 задержки равен ci(), а результирующий коэффициент передачи по амплитуде линий 10 и П задержки равен ). X, oix , г. 3 3 выходные Сигна где х лы каналов соответственно;, Xj - выходные сигналы каналов в случае, когда коэффициент передачи по амплитуде линий задержки тождественно равен. единице (при этом XS.P, где Р мощность входного процесса). енку в соответкоэффициенуде линий

СТРУКТУРНО-КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ ВОЛЬТМЕТР по авт. св. № 555348, отличающийся, тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены третий и четвертый перемножители, два блока деления, второй блок извлечения квадратного корня и три дополнительных канала, каждый из которых состоит из квадратора и интегратора, при этом квадратор и интегратор каждого канала соединены последовательно, третий перемножитель включен между усилителем с нормированным коэффициентом усиления и одним из входов первого сумматора, четвертый перемножитель между выходом второго сумматора и индикатором, первый дополнительный канал включен между выходом второй линии задержки и одним из входов обоих блоков деления, выход первого блока деления соединен через второй блок извлечения квадратного корня с другим входом четвертого перемножителя, выход второго блока деления соединен с другим входом третьего перемножителя, второй дополнительный канал включен между выходом первой линии задержки и другим входом второго блока деления, а третий дополнительный канал включен между входной клеммой и другим - 8 входом первого блока деления. О) а