Устройство для измерения ортогональныхСОСТАВляющиХ СигНАлА Советский патент 1981 года по МПК G01R19/06 G01R25/00 

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОРТОГОНАЛЬНЫХ сбсТАВЛЯЩИХ СИГНАЛА Поставленная цель достигается тем что в устройство для измерения ортотональных сЬставляющих сигнала,со держащее аналого-цифровой преобразователь, первый регистр, первый и второй накапливающие сумматоры, блок управления, соединенный с аналого-циф ровым преобразователем, блок сдви га информация, блок формирования приз нака сдвига блок анализа знака, второй регистр, первый, второй и третий .сумматоры, первый и второй блоки инверсии кодов, блок формирования признака знака и первый и второй добавочные блоки сдвига, информационный выход аналого-цифрового преобразователя соединен с входами блока сдвига информации и блока фор1 рования признака сдвига,, выход которого соединен с управляющим входом блока сдвига информации и через второй регистр с управляющи1ад входами первого и второго добавочных блоков сдвига, выход блока сдвига информации через первый регистр соединен с первым входов первого сумматора, прямые и инвертирован ные выходы первого и второго суммато ров соединены соответственно с входам первого и второго блоков инверсии кодов, выходы которых подсоединены соответственно ко входам первого и второго добавочных блоков сдвига и первым входам первого и второго сумматоров, выходы первого и второго добавочных блоков сдвига соединены соответственно со вторыми входами второго и первого сумматоров и информ ционными входами первого и второго накашшвакдцих сумматоров, знаковый вы ход аналого-цифрового преобрйзователя присоединен к одному из входов блока анализа знака, второй вход которого соединен со вторым выходом блока управления, а выход подсоедине к знаковым входам первого и второго блоков инверсии кодов ипервого и второго накапливающих сумматоров, тр тий и четвертый выходы блока управле ния присоединены соответственно к управляющим входам второго регистра и через последовательно соединенные третий сумматор, выход которого соединен со входом, и блок формирования признака знака подсоединены к управляющим входам первого и второго блоков инверсии кодов, введены блок анализа максимального кода, третий (Обавочный блок сдвига и добавочный блок формирования признака знака, причем первый вход блока анализа максимального кода соединен с информационным выходом аналого-цифрового преобразователя и выходом первого накапливающего сумматора, второй его вход присоединен к первому входу добавочного блока сдвига информации и выходу Йторого накапливающего сумматора, а выход соединен со входом вто-. рого регистра и вторым входом добавочного блока сдвига информации, выход которого подсоединен к первому входу второго с1ПФ1атора, прямой выход второго сумматора через добавочный блок формировашя признака знака соединен с выходом блока формирования признака знака,. На чертеже представлена структурная схема устройства для измерения ортогоналыадх составляющих сигнала Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь(АЦП)1, блок 2 сдвига ин4)Ормации блок 3 формирования признака сдвига, блок 4 анадагза знака, первый и второй регистры 5 и 6, блок 7 управления, первый, второй и третий сумматоры 8- 10, первый и второй блоки 11 и 12 инверсии кодов, блок 13 формирования признака знака, первый и в:торой добавочные блоки 14 и 5 сдвига, первый и второй накашшва -щий сук(маторы 16 и 17, блок 18 анализа максимального кода, третий добавочный блок 19 сдвига, добавочмай блок 20 формирования признака знака. Устройство работает следующим об.разом. На один из входов МЩ 1 поступает сигнал U{i-), а на другой вход от блока 7 управления серия импульсов Тл/ слеяущих с интервалом Т и определяющих моменты взятия выборок (Сигнала, На выходе АЦП I формируется И -разрядный код выборки / Х|4/,соответствукиций по величине модулю выборки, а также признак знака выборки Зн Хц. Код/Х(/ поступает на входы блока 3 формирования признаков сдвига и блока 2 сдвига информации. Блок 3 формирования признака сдвига анализирует входной код /Х,/и определяет положение старшей единицы в разрядной сетке. При наличии старшей единицы кода в младших разрядах разрядной сетки блок 3 формирует команду сдвига Кр, поступающую на блок 2 сдвига, в котором код / сдвигается на соответствукедее число разрядов Р до полного заполнения разрядной сетки. Сформированный .2 поступает на 1первый регистр 5, где запоминается на время Т. Кома ды сдвига Кр запоминаются на то же время во втором регистре 6. С регистра 5 код|Хк|-2подается на один и входов сумматора 8, на выход которого подключен первый блок 1 инверсии кодов, где по комавде с блока 13 формирования признака знака или с блока 4 анализа знака производится формирование прямых или обратных кодов, сум№1рование которых в сумматорах равноценно вычита1ию. Выход первого блока 11 инверсии кодов подключен к входу первого добавочного блока 14 сдвига, который осуществляет сдвиг кодов. На второй вход сумматора 8 подключен выход сум тора 9 через второй блок 12 инверсии кодов и второй добавочш 1Й блок 15 сДвига. Блоки 14 и 15 сдвига кодовуправляются в соответствии с признакамл сдвига, поступающими с второго регистра 6, На первый вход сумматора 9 подключен выход первого добавочног 6л(жа 14 сдвига кодов, на второй вхо шкод второго блока 12 инверсии кодо который одновременно подключен на вход-15 блока сдвига кодов. Знак выборки Х|((3н Х( ) с выхода АЦП 1 поступает на один из входов блока 4 анализа знака, на другой вхо которого блок 7 управления вьщает признак знака четверти ойорной функции Зн . Блок 4 анализа знака форьшрует признак, соответствующий знаку алгебраического произведения знака выборки на знак опорной функЕШИ. ефорьмрованный признак посту- , пает на блоки Пи 12 инверсии кодов на выходах которых в соответствии с ним образуются прямые или обратные коДы, которые подаются на накапливаю 1ф1е сумматоры 16 и 17. Блок 7 управления вырабатывает текущее значение углов оСк опорных функций СО5е(ц и SlHct a также необходимые константы, поступаюище на ёходы третьего сумматора 10. На выход сумматора 10 подключен блок 13 фop 0ipoвaния признака знака. Поступаювще на вход сумматора 10 значения текущего угла опорной функции суммируются с константами, равными с| -с1&2Г| в соответствии с ура внениями eigm., I где /4 t 19 i-HOMep итерации (,l,2,... .И-9;и-число итераций .J Начальше условия: otcpdniVOiXo lXKli Блок 13 формирования признака .знака формирует знак, поступающий на блоки 11 и 12 инверсии кодов, Сум- ; . маторы 8 и 9 и блоки 11 и 2 инверсии кодов осуществляют операции суммирования кодов и их инверсии в соответствии с уравнениями, .-, iHi i2.-4На вход сумматора 8 заносится код. IXк 12. на вход .сумматора 9 - код. О, на вход сумматрра 10 код о{.к По истечении итерации на выходе сумматоров 8 и 9 образуются произведения К(1Хк1 /51У1с(к1 и К f X к t I с о отв етс тв енно, гдеК1« ) ) При выполнешш итеращсй блоки Пи 12 инверсии ксдсю управляются пpизнaкa в знака Ц формируеьолми блоком 13, блоки 14 и 15 сдвига управляются через. })егистр б, который формирует сдвит 2, по командам с блока 7 управления. Полученные коды произведений с выходов сумматоров 8 и 9 поступают на входы блоков 11 и 12 инверсии кодов соответетэенно, на выходе которых образуются пря14 е или обратные коды в соответствии с признаком, поступаемым от блока , 4 анализа знака, т. е. учитывается знак и знак опорной фу1ас19а1 KoдыKX гsiho(.и поступает на блоки 14 и 15, где по комаэде с регистра 6 осуществляет нeoбxoди Bdй сдвиг на 2 разрядов Сформированные коды КХц81Иа{циКХ| « о 1ц, выхода блоков 14 и 15 сдвига постуают на накапливающие сумматоры 16 17, которые прсшзводят следук111р1е пераЕ91и: ; -К S Х oL и В К S Х соаЛк, де W - число выборок. Полученные значения А и В поступают одновременно йа входы блока 2 сдвига информации,добавочного блока 19 и блока 18 анализа максимального кода, В блоках 2 и 19 производится сдвиг информации в сторону старших разрядов по команде, вырабатываемой блоком 18 анализа максимального кода до полдого1 заполнения разрядной сетки на величину | , определяемую поло жением старшей единицы в максимально из чисел А или В. Одновременно величина сдвига информации запоминается на регистре 6. С выходов блоков 2 и 19 сдвига ин формация поступает на первый вход сумматоров 8 и 9. Сумматоры 8 и 9j; блоки 11 и 12 инверсии кодов и блоки 14 и 15 сдвига осуществляют операцию суммирования кодов или их инверсий и сдвигав соответствии с уравнениями , ,.2-,-; i9ig-M --si9riiv i где м 0,1,2,3. .. П , + I, Ц -число итераций. Начальные условия: /д-ВОперация определени5( - осуществляется блоком 20 формирования знака, вход которого соединен с прямым выходом сумматора 9, а выход управляет блоками 11 и 12 инверсии коД°8 о.. На выходе сумматора 8 по окончании VJ итераций образуется значение u-K,, Величина Ш, хранящаяся в регистр 6, поступает на блоки 14 и 15 сдвига где осуществляется сдвиг на 2 . На выходе блока 14 образуется значение амплитуды сигнала и -ХзУАЧв От блока 7 управления на сумматор 10 поступают, значения констант, равных arctgf 2 Блок сумматора 10 производит опеациюНачальные условия . По окончании я итераций на выходе сумматора 10 образуется значение кода о6ц , равное фазе измеряе-. мого сигнала РеИзобретение позволяет сократить количество аппаратуры в измерительных системах для измерения амплитуды и фазы с сохранением высокой точности. Добавлением трех небольших блоков и многократным использованием основной аппаратуры распиряются функциональные возможности предлагаемого устройства без применения специального арифметического устройства. Формула изобретения Устройство для измерения ортогоНальных составляющих сигнала по авт. св. К 759968, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при измерении амплитуды и фазы сигнала, введены блок анализа максимального кода, третий добавочный блок сдвига и добавочный блок формирования признака знака, причем первый вход блока анализа максимального кода соединен с информационным выходом аналого-цифрового преобразователя и выходом первого накапливающего сумматора, второй его вход присоединен к первому входу добавочного блока сдвига информации и выходу второго накапливающего сумматора, а выход соединен со входом второго регистра и вторым входом добавочного блока сдвига информации, выход которого подсоединен к первому входу второго сумматора, прямой выход второго сумматора через добавочный блок формирования признака знака соединен с выходом блока формирования признака знака. . Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 278228, кл. G 01 R 19/00, 1963. 2.Авторское свидетельство СССР № 759968, кл. S 01 R 19/06.