Способ формирования разности амплитуд сигналов, отсчитанных в два момента времени Советский патент 1991 года по МПК G01R19/00 

ON СЛ Ю Ю

ю со

ю

где S(t) - амплитуда; (о- частота; р ( t)- фаза сигнала; п - номер гармоники.

10

Ограниченный по амплитуде сигнал ослабляют по амплитуде, т.е. преобразуют в сигнал

оо , К So 2) - sin nwt+ny(t),

n 1,3,5....

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано при измерении флуктуации амплитуды сигнала и касается усовершенствования известного способа по авт.св. СССР № 834543.

Цель изобретения - повышение точности формирования разности амплитуд сигналов, отсчитанных в два момента времени. На чертеже приведена обобщенная структурная схема устройства, реализующего способ. Способ заключается в следующем. Исследуемый сигнал

U(t)S(t) + p(t) ограничивают по амплитуде, т.е. преобразу- 15 где к коэффициент ослабления; ют в сигнал с постоянной амплитудойS0 - амплитуда ограничения.

° 1Ослабленный по амплитуде сигнал умSo 2 - sin n yt+n y;(t ),ножают на исследуемый сигнал U(t),a продукты перемножения 20

°° 1 KS0 2 -jf )unfp(t) S(t) + y(t)

n 1,3.5....

Kj&{S(t)/2-S(t)cos 2at+2p(t)/2+S(t)(t)x x 2 -J-slntnftM np(t)j,

n 1.3.5,...

П n 1,3.5....

где S(t) - амплитуда; (о- частота; р ( t)- фаза сигнала; п - номер гармоники.

Ограниченный по амплитуде сигнал ослабляют по амплитуде, т.е. преобразуют в сигнал

оо , К So 2) - sin nwt+ny(t),

n 1,3,5....

где к коэффициент ослабления; S0 - амплитуда ограничения.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности. Устройство, реализующее способ, содержит линии 1,2 задержки, аттенюатор 3, усилитель-ограничитель 4 перемножители 5,6, фильтры 7,8,12 нижних частот, вычитающий блок 9, делитель 10 напряжения, квадратор 11. С их помощью из ограниченного по амплитуде и задержанного сигнала формируют сигнал с информацией о паразитной амплитудной модуляции основного задержанного сигнала, которая и устраняется в устройстве. 1 ил.

фильтруют и получают сигнал KS0S(t)/2.

Задерживают во времени на интервал г исследуемый и ограниченный по амплитуде сигналы. При этом в задержанном ограниченном по амплитуде сигнале К S0( Ко + Д K(t)) (t-r)+p(t-r)- и задержанном исследуемом сигнале (Ко + Д K(t))S(t - г) sin Ц1 - г) + p(t - г) пявляетсл паразитная амплитудная модуляК SolKo + Д K(t)) sin - т) + tft - т) (Ко + Д K(t))S(t - г) sin - г) + p(t - ф KSn(Ko +Дк(1))25(1-г) (t-r)+p(t-r) - kS ( Ко + Д К (t у S (t -г) { - cos 2 -т) + 2 p(i -т)/2,

зависящий от паразитной амплитудной модуляции, i

Из ограниченного задержанного сигнала (Ко Ч- Д K(t))So К sin ш(1 - т) + /5(t - г) формируют флуктуирующий сигнал

S%K2(K0 -t-AK(t)2)

2

несущий информацию о паразитной амплитудной модуляции, например, с помощью квадратичного амплитудного детектирования.

Сформированным сигналом So К (К0 + + Д К (t)) /2 управляют амплитудой KSo (К0+ +Д К (t))2 S (t - т)/2 задержанного фильтруе

ция, величина и поведение которой определяются сомножителем ДК(t).Вызвана она принципиальной невозможностью идеального выполнения операции задержки во времени, зависимостью ослабления задерживаемых сигналов по амплитуде от частоты сигналов и широким спектром частот задерживаемых сигналов.

Задержанные сигналы перемножают и получают сигнал

мого сигнала, например, путем деления сигналов, в результате чего получают сигнал S(t-r)/KS0.

Определяют разность профильтрованных сигналов KSoS(t)/2 и 5(г-т)/К50,причем продукту фильтрации задержанного сигнала 5(1-т)/К5оГфисваивают вес K2S02/2, в результате чего получают искомую разность (t)-S(t-r) амплитуд сигналов, отсчитанных в два момента времени.

Структурная схема устройства, реализующего способ, содержит первую и вторую i линии 1 и 2 задержки, к входам которых подключены вход и - через ступенчатый аттенюатор 3 - выход усилителя-ограничителя

4 и входы первого перемножителя 5, а выходы первой и второй линий 1 и 2 задержки присоединены к входам второго перемножителя 6, первый и второй фильтры 7 и 8 нижних частот, подключенные к выходам соотетствующих перемножителей, вычитающий блок 9, включенный между выходами фильтра 7 и делителя 10 напряжения, одним из входов последовательно включенного с фильтром 8, причем выход вычитающего блока 9 присоединен к выходной клемме всего устройства, а входная клемма устройства подключена к входу усилителя-ограничителя 4, квадратор 11, вход которого подключен к выходу второй линии 2 задержки, а выход - через фильтр 1 нижних частот - к второму входу делителя 10.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал U(t) S(t) sin ы t + + f (t) с ф(уктуациями амплитуды S(t) и фазы (/) (t) ограничивают в усилителе-огря- ничителс, г.е. преобразуют в сигнал с постоянной амплитудой So, и в ступенчатом аттенюаторе 3 ослабляют по амплитуде в К - 2V/S0 раз, где V -- любое целое положительное число. Выходной сигнал аттенюатоР оо

Ua(t) K% 2 -J-sln n ot np(t),

n 1,3,5,. .

Ue(t)(Ko + A K(t))S(t - г) sin w(t - г) + р(. - т)х х (К-, f A K(t)) So К sin - т) + p(t - T)SoK x

x (Ко + A K(t))2 {S (i - r /2 - S (t - r) cos 2 -T)+2tfi- r)/2 }

Выходной сигнал перемножителя 5

оо , Us(t) U2(t) U(t) S (t) () -KS0 Ц -jj-sln nwt«-ny(t)

n - 1.3.5,

К SojS ( t )/2 - Sy cos 2 a) t -f 2 p ( t ) + S (t ) sin ш t -f p (t ) x

00

к 2 (t) I

n 5.3,5.. .

фильтруют в фильтре 7 нижних частот, после чего получают сигнал

U(t) KSoS(t)/2.

Выходной сигнал линии 2 задержки возводят в квадрат. Результат квадрирования U1 i((t) U2(t) {Ко+А К (t))2{ 11I- (t-z) + 2(t-r)/2} K2S0 фильтруют в фильтре 12 нижних частот.

Выходной сигнал фильтра 8 нижних частот

Us(t) SoK (Ко + А К (t))2 S (t - г)/2

0

5

0

5

0

в перемножителе 5 умножают на исследуемый сигнал U(t) и, кроме того, с помощью ними 2 задержки совершают по времени с задержанным на время г в линии 1 задержки сигналом U(t). Поскольку исследуемый сигнал и выходной сигнал аттенюатора 3 содержат широкий спектр частот, а реальным амплитудно-частотным характеристикам линий 1 и 2 задержки присуща неравномерность, т.е. их коэффицент передачи по частоте имеет постоянную составляющуюДК(о) и переменную составляющую К0, то исследуемый сигнал после прохождения им линии 1 задержки преобразуется к виду

Ui(t)

(Ко + A K(t))S(t - г) sin eo(t - г) + p(t - т),

I

где Д К( t ) определяет величину и поведение паразитной амплитудной модуляции, возникающей из-за неравномерности амплитудно-частотной характеристики линии задержки. Выходной сигнал аттенюатора 3 в линии 2 задержки преобразуется к виду U2(t)

(Ко + A K(t))So К sin w(t - г) + р( - г) Выходные сигналы линий 1 и 2 задержки в перемножителе 6 умножаются один на дру- гой, в результате чего получают сигнал

делят в делителе 10 на выходной сигнал фильтра 12 нижних частот

U 12(т) K2S02( Ко + Д К (т ))2/;, после чего получают сигнал

Uio(t) S(t-z)/KSo.

Вычитающий блок 9 осуществляет преобразование

U9(t)U7(t)-Uio(t)K2So2/2, в результате которого имеем УГЗ -З - являющуюся искомой разностью амплитуд сигналов, отсчитанных в два момента времени, и не зависящую от паразитной амплитудной модуляции, возникающей из-за неравномерности амплитудно-частотных характеристик линий задержки.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить точность формирования разности амплитуд сигналов, отсчитанных в два момента времени, за счет уменьшения погрешности от неидеальности выполнения операции задержки во времени исследуемого и ограниченного по амплитуде сигналов.

Формула изобретения Способ формирования разности амплитуд сигналов, отсчитанных в два момента

0

5

времени, по авт.св. СССР Ms 834543, отличающийся тем. что, с целью повышения точности формирования разности амплитуд сигналов, отсчитанных в два момента времени, выделяют паразитные флуктуирующие составляющие амплитуд задержанного и задержанного ограниченного по амплитуде входных сигналов, формируют их произведение и модулируют амплитуду задержаного входного сигнала сигналом, обратным произведению паразитных флуктуирующих составляющих амплитуд задержанного и задержанного ограниченного по амплитуде входных сигналов.