Способ определения амплитуды и частоты гармонических составляющих сигнала Советский патент 1986 года по МПК G01R23/16 

Изобретение относится к измери- те,гп,ной технике и предназначено для измерения средней мощности случайного процесса, приходящейся на единицу полосы частот.

Цель изобретения - повьшгение точности измерений за счет исключения влияния скачка фазы при многократном повторении регистрации сигнала за счет изменения временного положения составляющих сигнала до получения максим-ального значения амплитуды.

Способ определения включает в себя CJleдyющиe признаки: запоминание сигнала для сохранения реализации входного сигнала на время, необходимое для его анализа; многократное повторение запомненного сигнала для накопления энергии в анализируемых системах; вьщеление отдельных узких участков спектра сигнала для оценки модулей отд ельных узких участков спектра сигнала; регистрацию параметров отдельных узких участков спектра сигнала для оценки распределения модулей спектральных плотностей этих участков по оси частот; изменение временного положения и.пи длительност запоминаемого сигнала для получения набора спектрограмм ; сравнение спектрограмм, полученных при различной длительности запомненного сигнала, для обнаружения стыковки начала и конца запомненного сигнала.

Полученные при различной длительности спектрограммы сравнивают между собой и пс результату сравнения судят об истинном спектре сигнала, при этом в качестве критерия выбирают одновременное наличие максимальных значений модулей спектральных компонент сигнала.

На чертеже представлено устройств для реализагщи способа.

Устройство содержит запоминающие устройства 1 и 2, синхрогенераторы 3 и А, частотомер 5 и измеритель 6 спектра сигнала.

Запоминающие устройства 1 и 2 предназначены для хранения поступаю- ,щей в них информации и могут быть выполнены на серийно выпускаемых интегральных микросхемах.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал подается на информационный вход запоминающего устройства 1. Запись его в запоминающее

о

1257548 . 2

устройство 1 производится при наличии соответствующего логического уровня на входе разрешения записи. Hanpiwep, при подаче сигнала, соответствующего логическому нулю,, производится запись сигнала в запоминаю

5

0

щее устройство 1, а при подаче сигнала, соответствующего логической единице, производится хранение сигнала в запоминающем устройстве 1. При этом на выходе запоминающего устройства 1 появляется сигнал, представляющий собой отрезок входного сигнала, длительностью Т . Этот сигнал периодически с периодом Т повторяется на выходе запоминающего устройства 1. Потом сигнал перезаписывается во второе запоминающее устройство 2. На вход синхронизации запоминающего устройства 1 подаются синхроимпульсы постоянной частоты с синхрогенера- тора 3. На вход синхронизации запоминающего устройства 2 подаются синхроимпульсы с синх:5огенератора 4,

5 частоту которого можно изменять. Поэтому, если в запоминающем устройстве 1 хранится отрезок сигнала постоянной длины, равной Т , то во втором запоминающем устройстве можно

0 плавно или дискретно изменять его временное положение или длительность запоминаемого отрезка сигнала, изменяя плавно или дискретно частоту синхрогенератора 4. Частота прслед5 него контролируется частотомером 5. Выход запоминающего устройства 2 подключается к измерителю 6 спектра сигнала, которым производится съем спектрограмм сигнала, хранящегося в

0 запоминающем устройстве 2. Каждая снятая спектрограмма привязывается к координате частоты выдаваемой частотомером 5. Количество снимаемых спектрограмм определяется нижней

5 граничной частотой и верхней граничной частотой, присутствующих во входном сигнале, а также вероятностью возможного пропуска одновременного наличия максимума максиморума модулей всех спектральных компонент, присутствующих во входном сигнале.

По снятым спектрограммам определяется одновременное наличие максимума максиморума модулей всех спектральных компонент, присутствующих во входном сигнале. Так как при зтом известна частота синхрогенератора 3, при которой наступил этот момент, то устанав50

55

.}

ливая Э7 у частоту, на выход устройс ва выдается сигнал, в котором ликвидирован скачок между началом и концом сигнала,

Предлагаемый способ обработки синалов позволяет снизить погрешности при анализе многократно повторяющейся реализации исследуемого сигнала когда время повторения реализации меньше времени затухания резонирующей системы, при нестационарности исследуемого процесса, при ограниченном существовании сигнала во времени. Использование предлагаемого способа анализа позволяет анализировать сигналы, не обладающий стационарностью и эргодичностью в бесконечном временном интервале. Это достигается тем, что участок исследуе- мого сигнала закольцовывается в непрерывное бесконечное кольцо с ликвидацией скачка фазы начала исследуемого участка сигнала с его концом, что обеспечивает его стационарность и эргодичность, а также значительно снижает погрешности измерения спект

Составитель А. Орлов Техред М.Ходанич

Тираж 728

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.

1 7.5 / 3 4

ра.гп.ных СОСТЛВЛЯ1ЧЯПГ.Ч, Р ыгилг лсмых

скачком фазы.

Ф о р м у. л а

изобретения

Способ определения амплитуды и частоты гармонических составляющих сигнала путем его запоминания, многократного повторения, выделения отдельных составляющих сигнала и регистрации их амплитуды и частоты, отличающийся тем, что, с целью повьпяения точности измерений, осуществляют дополнительное запоминание гармонических составляющих сигнала, изменяют их временное положение путем перезаписи исследуемого сигнала, сравнивают между собой амплитуды вьщеленных отдельных гармонических составляющих сигнала, полученных при различном временном положени или длительности запомненного сигнала, а искомые амплитуды и частоты отдельных гармонических составляющих определяют по тем значениям регистрации, на которых амплитуды -армо- нических составляющих максимальны.

Корректор М. Наксимшаинец

Подписное

Изобретение относится к области измерительной техники; Цель изобретения - повышение точности измерений. Устройство, реализующее способ, со- держит запоминающие устройства 1 и 2, синхрогенера торы 3 и 4, частотомер 5 и измеритель 6 спектра сигнала. Запоминающий сигнал многократно повторяют, выделяют его отдельные гармонические составляющие и регистрируют их параметры. Изменяют длительность запоминаемого сигнала и сравнивают между собой- полученные спектрограммы. Искомые амплитуды и частоты отдельных гармонических составляющих определяют по тем значениям регистрации, на которых амплитуды гармонических составляющих максимальны. 1 ил. ss .Сиена/гС иг на/т упр. утр-. Ю сл сл эо