Устройство для измерения сигнала на фоне помехи Советский патент 1980 года по МПК H04B15/00 G01R19/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИГНАЛА НА ФОНЕ ПОМЕХИ

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения сигналов на фоне помех.

Известно устройство для измерения сигнала на фоне помехи, содержащее генератор импульсов, ключ и измерительный прибор 1.

Однако известное устройство обладает низким быстродействием из-за наличия в нем инерционных фильтров.

Целью изобретения является повышение бь,1стродействия.

Для этого в устройство для измерения сигнала на фоне помехи, содержащее генератор импульсов, первый ключ и измерительный прибор, введены три цепи, каждая из которых выполнена в виде последовательно соединенных дополните:льного ключа и запоминающей ячейки, блок продвижения импульсов, распределитель импульсов, линия задержки, последовательно соединенные первый перемножитель, сумматор и второй перемножитель, выход которого подключен к измерительному прибору, а также последовательно соединенные формирователь интервалов квантования и функциональный

преобразователь, выход которого подключен .к другому входу второго перемножителя, управляющий вход генератора импульсов поключен к выходу формирователя интервалов квантования, а выход - к управляющему входу первого ключа через линию задержки и к управляющим входам дополнительных ключей, запоминающих ячеек и блока продвижения импульсов через распределитель импульсов, входы блока продвижения импульсов подключены к выходам запоминающих ячеек, два выхода подключены к сумматору, а третий к первому перемножителю, другой вход которого подключен к выходу формирователя интервалов квантования.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство для измерения сигнала на фоне помехи содержит генератор импульсов 1, первый ключ 2, измерительный прибор 3, дополнительные ключи 4-6, последовательно соединенные с запоминающими ячейками 7-9, блок продвижения импульсов 10, распределитель импульсов 11, линию задержки 12, последовательно соединенные первый перемножитель 13, сумматор 14 и второй перемножитель 15, выход которого подклТЮЧей к измерительному прибору 3, а также последовательно соединенные формирователь интервалов квантования 16 и функциональный преобразователь 17, выход которого подключен к другому входу второго перемножйтеля 15. Управляющий вход генератора импульсов 1 подключен к выходу формирователя интервала квантования 16, а выход,к управляющему входу первого ключа 2 через линию задержки 12 и к управляющим входам дополнительных ключей 4-6, запоминающих ячеек 7-9 и блока продвижения импульсов 10 через распределитель импульсов 11. Входы блока продвижения импульсов 10 подключены к выходам запоминающих ячеек 7-9, два выхода подключены к сумматору 14, а третий к первому перемножителю 13, другой вхШ кбтор6г6 подклюЧен к вь1хбду формирователя интервалов квантования 16. Устройство работает следующим образом, Импульсы от генератора импульсов 1, проходя через линию задержки 12, кратковременно открывают первый ключ 2. При этом из входного сигнала UBK формируются импульсные сигналы, амплитуды которых пропорциональны его текущим мгновенным значениям. Одновременно импульсы от генератора импульсов 1 поступаютна вход распределителя импульсов 11, на каждом из трех выходов которого последовательно, с приходом каждого очередного импульса, формируется высокий потенциал, открывающий один из дополнительных ключей 4-6. Сигналы, пропорциональные текущим мгновенным значениям, поступают через открытий в каждый текущий момент времени дополнительный ключ 4-6 на соответствующую запоминающую ячейку 7-9. Смещение в линии задержки 12 осуществляется на время, необходимое для срабатавания ключей и для сброса предшествующей информации в запоминающих ячейках 7- 9. Сброс предшествующей информации в запоминающих ячейках 7-9 осуществляется передним фронтом импульса, поступающего с выхода распределителя импульсов 11 на вход сброса запоминающих ячеек 7-9. С. запоминающих ячеек 7-9 сигналы, пропорциональные запомненным значениям, поступают на блок продвижения импульсов Сигналы с выходов блока продвижения импульсов 10 поступают на сумматор 14, ас третьего выхода - на первый перемножитель 13. С выхода сумматора 14 сигнал поступает на второй перемножитель 15, а с его выхода - на измерительный прибор 3С выхода фор1ййрОБ;а;теЖ йН ё р1ала квантования 16 сигналы, определяющие величины интервалов квантования, поступают на вход генератора импульсов 1, на вхОд

720750 первого перемножителя 13 и через функциональный преобразователь 17-на вход второго перемножителя 15. На вход устройства поступает полезный сигнал UH , являющийся напряжением постоянного тока или низкочастотным сигналом, и накладывающаяся на него некоторая помеха, которая в общем случае имеет некоторую амплитуду А, частоту ш и фазуф UBK . UH + А sin ( at-f j). Выбирая три сколь угодно близко отстоящие друг от друга ординаты (три отсчета) соответствующие мгновенным значениям внутри периода помехи в моменты времени ti, tifta получим систему уравнений Ui X UH + Asin (wti + c U2 UH-f Asin ((at24- и 3 UH -f A sin (ojtj -f- Ф, при помощи которой можно найти искомое значение полезного сигнала. Решая эту систему уравнений, получим J TI Ui.-2U2.co54e403 - jrPcosTig) 4- cosec2 -1 (Ui-2U2COS Ав + Ua), где Л0 - значение, определяющее величину интервалов квантования. Генератор импульсов 1 выдает импульсы с частотой, намного превыщающей частоту помехи. Блок продвижения импульсов 10 обеспечивает непрерывную последовательность импульсов анализа кривой входного сигнала. При этом в любой момент времени на выходах этого блока будут значения Ui - первого отсчета для данного момента, иг-второго отсчета и Us - третьего отсчета. В перемножителе 13 значение сигнала и г умножается на 2 cos Л 0. В сумматоре 14 значения сигналов Ui, Us и сигнала с выхода перемцожителя 13 суммируются, а во втором перемножителе 15 значение сигнала с выхода сумматора 14 умножается на сигнал TT-WeT , полученный с выхода функционального преобразователя 17. На выходе перемножителя 15 присутствует сигнал UH, свободный от помехи. Этот сигнал измеряется измерительным прибором 3. Формула изобретения Устройство для измерения сигнала на фоне помехи, содержащее генератор импульсов, первый ключ и измерительный прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены три цепи, каждая из которых выполнена в виде последовательно соединенных дополнительного ключа и запомйнающей ячейки, блок продвижения импульсов, распределитель импульсов, линия задержки, последовательно соединенные первый перемножитель, сумматор

и второй перемножитель, выход которого подключен к измерительному прибору, а также последовательно соединенные формирователь интервалов квантования и функциональный преобразователь, выход которого подключен к другому входу второго перемножителя, при этом управляющий вход генератора импульсов подключен к выходу формирователя интервалов квантования, а выход - к управляющему входу первого ключа через линию задержки и к управляющим входам дополнительн5 1х .

запоминающих ячеек и блока продвижения импульсов через распределитель импульсов, входы блока продвижения импульсов подключены к выходам запоминающих ячеек, два выхода подключены к сумматору, а третий к первому перемножйтелю, другой вхбд которого подключен к выходу формирователя интервалов квантования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 476694, кл. Н 04 В 15/00, 1973 (прототип).