Устройство для определения фазы спектральных составляющих исследуемого сигнала Советский патент 1980 года по МПК G06F7/64 G06F17/17 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФАЗЫ СПЕКТРАЛЬНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ ИССЛЕДУЕМОГО СИГНАЛА Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано дли вычисления фазы в реальном масштабе Ьремени, в частности в спектроанализаторах. Известно устройство для определения фазы исследуемого сигнала, входя щее в состав спектроанализаторов и содержащее большой объем цифровых узлов, что приводит к усложнению измерителя, особенно, если потребный диапазон измерения фазы невелик 1 . Наиболее близкое к предлагаемому устройство, содержащее операционные регистры, мультиплексор, устройство сравнения. Кроме того, в него входя делитель, постоянное запоминающее устройство и ряд вентилей 2. Коэффициенты Фурье А (к) и В(к) после сравнения поступают на цифровой делитель. Результат деления подаетс на постоянное запоминающее устройст в виде аргумента. На.выходе ПЗУ обр зуются дискретные значения фаз. Нед остатком этой схемы является то, что она содержит сложные и доро гостоящие узлы, такие как делитель и 9-разрядное постоянное запоминающее устройство. Цель изобретения - упрощение устройства определения фазы спектраль- j, ных составляющих. Указанная цель достигается тем, что в устройство для определения спектральных составляющих исследуемого сигнала фазы, содержащее пер вый и второй операционные регистры, входы которых являются соответствующими входами устройства/ а выходы подключены к соответствующим входам блока сравнения и к первому и второму входам мультиплексора, введены блок вычисления, двухканальньяй блок логарифмирования и сумматор, входы которого соединены соответственно с. выходами операционных регистров, а выход подключен к первому входу Двухканального блока логарифмирования, второй вход которого соединен с выходом мультиплексора, третий вход которого подключен к выходу блока сравнения, входы блока вычитания соединены с соответствующими выхода-- . ми двухканального блока логарифмирования.. На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; ,на фиг. 2 - график погрешности опре|деления фазы.

Устройство.для определения фазы включает в себя операционные регистры 1 и 2 , сумматор 3, блок 4 сравнения, мультиплексор 5, двухканальный блок 6 логарифмирования и блок 7 вьлчйтания.

Выходы операционных регистров 1 и 2 связаны со входами блока 4 сравнения, сумматора 3 и мультиплексора 5, выход блока 4 сравнения - с уп-, равлякяцим входом мультиплексора 5, выходы сумматора 3 и мультиплексора 5 - соответственно с первьм и вторым входами двухканального блока 6 логарифмирования, первый и второй вьЬсоды которого связаны с первым и вторым входами блока 7 вычитания, являющегося выходом устройства в целом. , Устройство работает следующим образом.

Совместно нормализованные числа и вводятся в операционные сдвиговые регистры 1 и 2. На сумматоре 3 получается их сумма, после чего на первом выходе блока б логарифмирования образуется логарифм суммы А (К) -V В{хЬ

Блок 4 сравнения, с цомощью которого сравниваются («) и В , управляет мультиплексором 5, В результате большая из этих двух величин появляется ria выходи мультиплексора 5, а на втором выходе блока 6 образуетс логарифм этой величины.

На выходе блока 7 вычитания образуется разность значений,полученных на первом и втором выходах логарифматора б, которая пропорциональна фазе

В соответствии с изложенными вытде, работа устройства описывается следующим соотнесением

,о4гС 1ю(к 1-ЬоСге и)fiuilii lЧ .А J

f ilidlii i 1 f X

.8

1Им

4 -вт;гг ° 4

Из (1) видно, что при А(к)/В(к1 Q(Cf 0) на выходе устройства - нуль а при ,j 1 ((f 45) - единица, В то же время истинное значение фазыА 1к,

(2)

т.е, погрешность вычисления фазы в градусах

°-4,:4Hogj /5a

Погрешность значений фазы, вычисленной при помощипредлагаемого устройства, как видно из фиг, 2, не преЭышает 0,55 при изменении фазы от О дд 45°,,

В предлагаемом устройстве фаза определяется при помощи только операций сложения, вычитания и логарифмирования, причем логарифматор являетс обязательным узлом любого спектроанапизатора для вычисления амплитуды сигнала в логарифмическом масштабе. Это устройство значительно.проще по сравнение со схемой известного устройства.

Формула изобретения

Устройство для определения Фазы спектральных составляющих исследуемого сигнала, содержащее первый и второй операционные регистры, входы которых являются соответствующими входами устройства, а выходы подключены к соответствующим входам блока сравнения и к первому и второму входам мультиплексора, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены блок вычитания, двухканальный блок логарифмирования и сумматор, входы которого соединены соответственно с ,выкодами операционных регистров, а выход подключен к первому входу двухканального блока логарифмирования, второй вход которого соединен с выходом, мультиплексора, третий вход которого подключен к выходу блока сравнения, входы 6jjoка вычитания соединенц с соответствующими выходами двухканального блока логарифмирования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Патент ССЙ 3517173, кл, 235-181, 1970,

2,Пуссор Д,, Гангюли У, Експрессанализ кинетики системы - прибор

для анализа передаточной функции в реальном масштабе времени, Т,И,И,Э,Р т, 65, 5, с, 184,

.w

в(«)

1

fff;

Т

Фиг.