Способ калибровки относительного изменения амплитуд спектральных составляющих сигнала Советский патент 1980 года по МПК G01R23/00 

СПОСОБ КАЛИБРОВКИ ОТНОСИТЕЛЬНОГО

(54) ИЗМЕНЕНИЯ АМПЛИТУД СПЕКТРАЛЬНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ СИГНАЛА

1

Изобретение относится к области радиотехнических измерений.

Известен способ калибровки относительного изменения амплитуд спектральных составляющих, заключакхцийся в изменении амплитуда синусоидального сигнала и измерений амплитуды с помощью вольтметра fl) .

Наиболее близок к предлагаемому способ поверки измерителя гилплнтуд спектральных составляющих, основанный на изменении частоты следования импульсов в любое небольшое (меньше четырех) число раз, при сохранении других парс1метров импульсов неизменными с последующим измерением относительного изменения частоты, пропорционального изменению амплитуды спектральной составляющей с невысоким номером 2.

Недостаток известных способов заключается в низкой точности, обусловленной нарушением пропорциональности между частотой следования импульсов и амплитудгили спектральных составляющих.

Цель изобретения - повышение точности калибровки.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемым способом формируют импульсы или радиоимпульсы произвольной формы и, поддерживая их временные характеристики неизменными, устанавливают частоту следования этих импульсов равной той частоте, на которой необходимо получить калиброванное изменение амплитуtoды спектральной составляющей, затем из каждой серии в m импульсов исключают р импульсов, Причем р и m любые числа, которые выбирают в зависимости от конкретного применения 5 способа, но р т. Этим достигается -калиброванное уменьшение амплитуды составлякл ей в р раз.

На чертеже показаны средства, с

20 помощью которых можно регшизовать пр.едлагаеьвлй способ, где:

1- генератор импульсов, временные характеристики которых

25 неизменны;

2- схема запрета;

3- делитель частоты следования

импульсов с козффициентом деления, равным т;

30 4 - ждущий генератор положительных импульсов прямоугольной формы длительностью t рТ, где Т - след вания импульсов генератора 1. К - ключ.. В исходном состоянии ключ К разом кнут. Каждый из выше приведенных узлов общеизвестен И поэтому их схемы не нуждаются в более подробном описании. Спектр последовательности импульсов с частотой следования f и периодом Т -|с 3 Г (ancos2 ft+b.sln )( S - -у n-5.4 Коэффициенты Фурье а„ и Ь соответственно равны: „ т-Г f (t) COS n 2ftft - dt Т ± (t) sin nZitft dt Спектр последова тельности импуль сов, выбранных из предьвдущей последовательности через каждале т-1 импульс, т.е. спектр,последовательнос в которой присутствует только кажды m импульс запишем так: 3nv ) (4 ; Спектральные составляющие такого сигнала отстоят друг от друга и пер вая от начала координат (или от нес щей частоты радиоимпульса) на- Гц, т.е. спектр обогащается новыми составляющими . Коэффициенты Фурье в этом случае равны: 1 о - 1 t V;; « WcosKa%-idt J ni) Ч tt)6ihK2K i-dt f f(t)sm am-dfc с (2) и Сравнивая уравнения (5) 6) с (3), можно отметить, что при %./гт)гп ПОД интегральные выражения у них равны. Следовательно, на частотах, кратных f, а в т раз мень Эр и Ьц, также в т раз меньше bfj, Поскольку коэффициенты а,, и bh изменились в одно и то же число раз то, следовательно, фазы спектральных составляющих на частотах, кратных f, обеих последовательностей им пульсов совпадают. Если в исходной последовательнос ти импульсов, частота которой f, убрать казвдый m импульс, то коэффициенты Фурье а и bf, уменьшатся на Эк. и Ьц соответственно. Зная это, легко определить, как изменяются амплитуды спёктрсшьныос составляющих на частотах, кратных f. Амплитуда п спектрашьной составляющей исходной последовательности через коэффициенты Фурье определяется по следующей формуле: u, Амплитуда п спектральной составляющей последовательности импульсов, у которой пропущен каждый m импульс, равна: К . V, /а.ъ :u -u;/mЕсли исключить р импульсов из каждых m и myльcoв, то коэффициенты Фурье для частот f, 2f, 3f и т.д. уменьшаются на величину ра и рЬк, . Спектральные составляющие на этих же частотах уменьшатся на величиныpile . Отсюда мбжно записать ntpf VS VlJnti-) n.()-Un Здесь q - число импульсов, которое осталось из каждых m импульсов. Исключить импульсы можно в любом порядке, т.е. можно исключить подряд р импульсов или через один, или через различные числа импульсов. Следует отметить, что калиброванные значения носят дискретный характер. Однако, в силу того, что коэффициент изменения представлен в виде дробись/т, у которой может независимо меняться числитель и знаменатедь, то дискретность изменения получается Очень малой, практически любой. Кроме того, поскольку q, р и m целые числа, то легко получить устройства с цифровым управлением. При исключении некоторого числа импульсов спектр сигнала обогащается новыми составляющими. Однако это не приводит к возникновению дополнительных погрешностей в процессе калибровки, т.к. при практическом применений как предлагаемого способа, так и прототипа необходимо, чтобы в полосу пропускания селективного устройства попадала только одна требуемая составляющая. Практически это условие всегда выполняется. Формула изобретения Способ калибровки относительного изменения амплитуд спектральных составляющих сигнала, при котором ЛоЕнлирУют периодические импульсы произвольной форкйл и поддерживают их временные характеристики неизменными, отличающийся тем, что, с целью повышения точности калибровки, частоту следования импульсов устанавливают равной той частоте, на которой необходимо получить калиброванное изменение амплитуды спектральной составляющей, а затем из непрерывной последовательности импульсов формируют пачки импульсов, причем число импульсов в пачке пропорционально амплитуде спектральной составляющей.

Источники информации, приняц-ые во внимание при экспертизе

1.Проверка рещиоизмерительных приборов, М., Изд. Госкомитета стандартов СССР, 1965, МУ 204.

2.Авторское свидетельство СССР

446343, кл. G 01.R 23/00, 22.12.72.

I