Способ формирования конечной разности огибающей сигнала Советский патент 1991 года по МПК G01R19/00 

w

W

&

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности. Из входного сигнала формируются с помощью амплитудных детекторов 4 и 9, а также линии 1 задержки исходная и задержанная огибающие, которые делятся в делителях 6 и 8 на аналогичные, сигналы, полученные с помощью амплитудных детекторов 5 и 10 и линии 2 задержки. Благодаря блоку 3 автоматической регулировки усиления эти сигналы несут информацию о паразитной амплитудной модуляции, которая устраняется на входе блока 7 вычитания. 1 ил. Выход

ON СЛ ЧЭ 00 00

ю

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано при разработке и построении анализаторов конечных разностей огибающей сигнала.

Цель изобретения - повышение точности формирования конечной разности огибающей сигнала.

На чертеже приведена обобщенная структурная схема устройства, реализующего способ.

Способ заключается в следующем.

Исследуемый сигнал U(t)E(t) t+ + р(t) ограничивают по амплитуде, т.е. преобразуют в сигнал с постоянной амплитудой Ео. U3(t)Eosin Uo t+ $t), где - частота сигнала.

p(t) - фаза сигнала.

Выделяют огибающую E(t) исследуемого сигнала путем управления огибающей исследуемого амплитудно-детектируемого сигнала огибающей ограниченного сигнала U3(t), например, с помощью деления указанных огибающих, т.е. осуществления следующей операции: . k (fife ) E(t)/k(ttb )Eo, где k( (Do) - коэффициент передачи амплитудного детектора на частоте fife , в результате которой получают искомый сигнал U6(t)E(t)/Eo, независимый от k(ftb).

Задерживают во времени исследуемый сигнал. При этом в задержанном исследуемом сигнале ,

Wi(t) 5k(t)E(t -r) (t -r) + p(t -г),

где т- время задержки, появляется д k(t) - паразитная амплитудная модуляция, вызванная принципиальной невозможностью идеального выполнения операции задержки во времени, заключающейся в зависимости ослабления задерживаемого сигнала по амплитуде от частоты сигнала, широким спектром частот исследуемого сигнала. Формируют вспомогательное колебание U2(t), у которого амплитудная модуляция равна паразитной амплитудной модуляции (5k(t), возникающей при задержке во времени исследуемого сигнала, например, путем ограничения по амплитуде исследуемого сигнала U(t), т.е. преобразования в сигнал с постоянной амплитудой

Eosln ftJot+#(t),

и задержке во времени ограниченного по амплитуде исследуемого сигнала. В результате указанных операций формируют требуемое вспомогательное колебание

(t) Ео 5k(t) Sin ofe (t - т) + tp (t - r),

у которого амплитудная модуляция равна паразитной амплитудной модуляции д k(t).

Формируют задержанную огибающую

E(t-r) исследуемого сигнала, независимую от 6k(t), путем управления огибающей задержанного амплитудно-детектируемого сигнала огибающей ограниченного задержанного сигнала, например, с помощью де0 ления указанных огибающих, т.е. осуществления следующей операции:

k (соо)д k(t) E(t -r)/k (аъ)5 k(t) E« , где k(ftJo)- коэффициент передач амплитуд5 наго детектора на частоте ftfe , в результате которой получают требуемый сигнал L)8(t) E(t - г) 1 /Ео, независимый от д k(t) и k( оь ).

Определяют разность продуктов деления U6(t)-U8(t), в результате чего получают

0 искомую конечную разность огибающей сигнала (E(t)-E(t -т)) /Ео независимо от паразитной амплитудной модуляции и неидеальности частотных свойств амплитудных детекторов.

5 Устройство, реализующее способ, содержит первую и вторую линии 1 и 2 задержки, к входам которых подключены вход и выход блока 3 автоматической регулировки усиления и входы первого и второго ампли0

0

тудных детекторов 4 и 5, выходы которых

подключены к входам первого делителя 6 напряжений, выход которого присоединен к первому входу вычитающего блока 7, к второму входу которого подключен выход вто5 рого делителя 8 напряжений, первый и второй входы которого через последовательно соединенные амплитудные детекторы 9 и 10 подключены к выходам линий 1 и 2 задержки. Вход устройства подключен к

0 входу блока 3 автоматической регулировки усиления, а выход - к выходу вычитающего блока 7,

Устройство работает следующим образом.

ь Исследуемый сигнал U(t)E(t)sin ш0 (t)+ + р (t) с огибающей E(t) и флуктуациями фазы р (t) преобразуют в сигнал с постоянной амплитудой Ео в блоке 3 автоматической регулировки усиления

U3(t)Eosln (Oo t+ (p (t)k3(ftfe), где ki( ftfe) - коэффициент передачи 1-го блока устройства на частоте fife . Кроме того, исследуемый сигнал U(t)c помощью линии I

е задержки задерживают на время г, а сигнал постоянной амплитуды задерживают на время тс помощью второй линии 2 задержки. Поскольку исследуемый сигнал и сигнал U3(t) содержат широкий спектр частот, а реальным амплитудно-частотным характеристихам линий 1 и 2 задержки присуща неравномерность, т.е. их коэффициент передачи по частоте имеет постоянную составляющую ko и переменную составляющую Ak (и), то исследуемый сигнал после прохождения им линии 1 задержки преобразуется к виду

Ui (t) (ko + Д k (t)) E (t - т) sin К ( (t - rtj.

где A k (t) определяет величину и поведение паразитной амплитудной модуляции, возникающей из-за неравномерности амплитудно-частотной характеристики линии задержки. Выходной сигнал блока 3 автоматической регулировки усиления в линии 2 задержки преобразуется к виду

Uz(t) kb +Ak(t))k3(ab)Eosinfffib(t -r) +p(t-r)

Огибающую сигнала Ui(t), выделяемую амплитудным детектором 9, L)9(t) к9 (ufc)(ko+ Ak(t))E(t-t) в делителе 8 напряжений делят на огибающую сигнала U2(t), выделяемую амплитудным детектором 10,

U io(t)kio ((Оо) (ko+ A k(t))k3 (оь )Ео, в результате чего получают сигнал

Ue(t) U(t)/Uo(t) fe ( wo) E(t - r)/k3 (од,) k,0 («,) Eo

пропорциональный задержанной огибающей E(t-T) исследуемого сигнала U(t).

Огибающую исследуемого сигнала U(t), выделяемую амплитудным детектором 4,

U4((ufc)E(t)

в делителе 6 напряжений делят на огибающую сигнала Us(t), выделяемую амплитудным детектором 5,

Us(t)k5(uJb}Eo, в результате чего получают сигнал

U6(t)U4(t)/J5(t)E(t)k4 (ftfe )/ks( fflb )Eo,

пропорциональный огибающей E(t) исследуемого сигнала U(t),

Вычитающий блок выполняет преобразование

U7(t)U6(t)Eo-U8(t)Eo,

в результате которого, при условии идентичности частотных свойств амплитудных детекторов и равенства КЗ(УО )1. имеем разность E(t)-E(t-r), являющуюся искомой конечной разностью огибающей сигнала и

не зависящую от паразитной амплитудной модуляции, возникающей из-за неравномерности амплитудно-частотных характеристик линий задержки, и от неидеальности частотных характеристик амплитудных детекторов.

Таким образом, способ позволяет повысить точность формирования конечной огибающей сигнала за счет уменьшения погрешности от неидеальности выполнения

операции задержки во времени исследуемого сигнала.

Формула изобретения Способ формирования конечной разности огибающей сигнала, заключающийся в

том, что выделяют огибающую сигнала, формируют задержанный сигнал и выделяют его огибающую, формируют разности огибающих исходного и задержанного сигналов, отличающийся тем, что, с целью

повышения точности формирования конечной разности огибающей сигнала, определяют паразитную амплитудную модуляцию задержанного сигнала, выделение огибающей задержанного сигнала осуществляют

путем формирования дополнительного сигнала, частота и фаза которого совпадают с частотой и фазой задержанного сигнала, а амплитудная модуляция дополнительного сигнала равна паразитной амплитудной модуляции задержанного сигнала, осуществляют деление огибающей задержанного сигнала на огибающую дополнительного сигнала, результат деления принимают в качестве огибающей задержанного сигнала.