&ИВЛИОТЕКА Советский патент 1973 года по МПК G06G7/52 

1

Предлагаемое изобретение относится к области специализированных средств вычислительной техники и может быть применено для определения оценок функции плотности вероятности мгновенных значений реализаций физических процессов, преобразованных в электрические сигналы. Такими процессами могут быть вибрации и соответственно устройство может быть применено при исследовании объектов в машиностроении, на железнодорожном транспорте, в моторостроении, авиации и т. л.

Известны устройства для измерения пикового напряжения .и частоты электрических сигналов, основанные на принципе гетеродинирования исследуемого сигнала с последующей частотной селекцией напряжения разностной частоты и определения величины его раз.маха и временного положения с помощью измерительного прибора. Они состоят из входного блока, смесителя, местного гетеродина, соединенного с генератором качающейся частоты. Выход гетеродина соединен со входом смесителя, другой вход которого соединен со входным блоком, на вход которого поступает электрический сигнал. Напряжение сигнала и напряжение гетеродина смешиваются для получения сигналов, меняющихся во времени, которые подаются на усилитель промежуточной частоты, выход которого соединен с выпрямителем. Сигнал с выпрямителя через пиковый детектор подается на измерительный прибор.

Целью предлагаемого изобретения является повышение точности определения оценки функции плотности вероятности, особенно в области с малой плотностью, при простой аппаратурной реализации.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства, которое содержит входной блок /, частотный модулятор 2 с большим индексом модуляции, генератор 5 гармонического опорного сигнала, Широкополосный фильтр 4, смеситель 5, гетеродин 6, генератор

7 пилообразного напряжения, линейку 8 избирательных усилителей с квадоатором, состоящую из усилителя 9 промел уточной частоты (УПЧ), настроенного на суммарную или разностную промел-суточную частоту, Нелинейного элемента JO, УПЧ 11, настроенного на удвоенную промежуточную частоту, подключенного к выходу нелинейного элемента, детектор 12, усредняющий блок 13 и графический индикатор 14.

Принцип работы устройства при получении функции плотности вероятности состоит вПрименении частотной модуляции несущей частоты исследуемым электрическим сигналом с больши.м индексом модуляции и пронускании

полученного преобразованного снекгра исследуемого Сигкала через перестраиваемую селекционную систему, отклик которой квадрируется и детектируется. ;Как известно, при частотной модуляции несущей стационарных «процессов с достаточно медленным изменением частоты, т. е. при достаточно большом Индексе модуляции, огибающая энергетического спектра процорционалына плотности вероятности модулируюп1,его процесса. Устройство работает следующим образом. Исследуемый электрический сигнал у (t) пропускается через входной блок 1, затем подается на первый вход частотного модулятора 2 с большим индексом модуляции, со вторым входом которого соединен генератор 3 гармонического опорного сигнала, где преобразуется в сигнал, энергетический спектр которого можно записать следующим образом: Gy(f)4Ml при т/. 1 Wi(y) + ydy w,(y,y}-{-...+ где Шр - индекс частотной модуляции; Wi (у} - одномерная плотность вероятности; i()-совместная плотность вероятности; я, Ло, а - константы. Первый член выражения является предельным, когда индекс модуляции . Затем преобразованный сигнал, прошедший через широкополосный фильтр 4, ограничивающий ЯиапаЗОН частотного анализа, подается на смеситель 5, второй вход которого связан с гетеродином 6, управляемым по частоте генератором 7 пилообразного напрян ения. Сигнал после смешения с качающейся частотой гетеродина подается на линейку избирательных усилителей с квадратором. Отклик после линейки избирательных усилителей детектируется на детекторе 12, сглаживается усредняющим блоком 13 и фиксируется на графическом индикаторе 14. Предмет изобретения 1.Устройство для определения функции плотности вероятности мгновенных значений электрических сигналов, содержащее входной блок, цепочку из последовательно соединенных смесителя, линейки избирательных усилителей с квадратором, детектора, усредняющего блока, Графического индикатора, первый вход смесителя соединен с выходом гетеродина, вход которого подключен к генератору пилообразного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения функции плотности вероятности, устройство содержит генератор гармонического опорного сигнала, широкополосный фильтр и частотный модулятор, один вход которого соединен со входным блоком, другой вход - с генератором гармонического сигнала, а выход через широкополосный фильтр подключен ко второму входу смесителя. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что линейка избирательных усилителей с квадратором содержит две последовательно соединенные через нелинейный элемент Линейки усилителей промежуточной частоты.