Устройство для определения постоянных спада двух экспоненциальных сигналов Советский патент 1982 года по МПК G01R29/02 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании устройств для определения постоянных затухания и амплитуд двух экспоненциальных сигналов.

Известно устройство для измерения параметров экспоненциального имНульса, содержащее источник сигнала, блокуправления, генератор синусоидального импульса сигнала, регулируемую линию задержки/ формирователь длительности синусоидального сигнала, интегратор, два счетчика сигналов, два блока памяти, два блока деления, два блока перемножения, блок определения постоянной затухания и амплитуды преобразованного экспоненциального сигнала и блок отображения результатов измерений 1.

Недостатками этого устройства являются низкие точность и разрешающая способность, отсутствие возможности измерения параметров двух экспоненциёшьных импульсов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения параметров экспоненциальных импульсов, содержащее источник сигнала, инвертор, выход которого соединен с входом линии задержки, выходом подключенной ко второму входу сумматоров, выхоД которого связан с nepBtM входом счетчика сигналов, втоЕ«лм входом соединенного с первым выходом блока управления , а выходом - с входом блока определения постоянной затухания и амплитуды экспоненциального импуль10са, выход которого подключен к первому входу блока нормировки, вторым входом связанного со вторым выходом блока управления и дополнительный счетчик сигналов, выход которого

15 соединен со входом блока отобреикения результатов измерений, второй вход - со вторым выходом блока управления, первый вход - с выходом - блока нормировки, а второй выход со вторым входом блока вычитания, первый выход которого подключен к первому входу инвертора, второй выход - ко входу источника сигнала, а первый вход - к первому выходу источ25ника сигнала, второй выход которого связан с первым входом сумматора, .причем, второй вход инвертора соединен со вторым выходом счетчика 2. Недостатками этого устройства яв30ляются низкие точность и разрвиакицая 397807 способность при определении постоявных спада двух экспоненциальных сигналов. Цель изобретения - повышение точг . ности и, разрешающей способности при определении постоянных спада двух 5 экспоненциальных сигналов. Указанная цель достигается тем, . что устройство для определения посте янных спада двух экспоненциальных ю сигналов, содержащее источник сигнала, блок управления, первый выход которого соединен, со вторым входом счетчика импульсов, первую линию задержки, первь й блок вычитания OTo6-i|5 ражения результатов,.снабжено второй, третьей и четвертой линиями задержки, блоком возведения в квадрат, тремя блоками умножения, вторым блоком вычитания, двумя запоминающими блоками Цд блоками решения квадратного уравнения, логарифмирования,-деления и блоком определения среднего значения и среднего квадратического отклонения, выход которого подключен к входу ка отображения результатов, а вход к первому выходу счетчика импульсов, второй выход которого связан с входом источника сигнала, а первый вход с выходом второго запоминающего блока, входом соединенного с выходом U блока деления, второй вход которого подключен ко второму выходу блока управления, а первый вход - к выходу блока логарифмирования, вход которого связан с выходом блока реше- 35 ния квадратного уравнения, входом соединенного с выходом первого запоминающего блока, третий вход которого подключен ко второму выходу первого блока вычитания, второй вход - к вы- 40 ходу четвертой/линии задержки, а первый вход - к выходу второго t блока вычитания, второй вход которого связан с выходом второго блока умножения, а первый вход - с выходом третьего бло-45 ка умножения, первый вход которого соединен со вторым выходом источника сигнала, а второй вход - с выходом третьей линии задержки, входом подколоченной к входу второй линии за- JQ держки, первому выходу источника сиг нала и входу первой линии задержки, второй выход коиэрой связан с первым входом;второго блока умножения, а первый выход - с первым входом пер- се вого блока умножения, второй вход которого соединен с третьим выходом. источника сигнала, а выход - с первым входом первого блока вычитания, первый выход которого подключен к входу четвертой линии задержки, а второй оО вход - к выходу блока возведения в квадрат, входом связанного с первым выходом второй линии задержки, второй выход которой соединен со вто1Ж1М| входом второго блока умножения. 65 84 На чертеже показана стурктурная скака устройства, Устройство состоит из блока 1 управления, источника 2 сигнала, парвой 3, второй 4 и третьей 5 линий задержки, первого блока 6 умножения блока 7 возведения-в квадрат, первого блока 8 вычитания, четвертой ли-; „„и 9 задержки, второго 10 и третьего ц Q умножения, второго блока 12 вычитания, первого запоминающего бло«а 13, .блока 14 решения квадратного уравнения,, блока 15 логарифмирования, a 16 деления, второго запоминающего блока 17, счетчика 18 сигналов блока 19 определения среднего значения и среднего квадратического отклонения и блока 20 отображения результатов. Устройство работает следующим образом. - с первого выхода источника 2 сигнала суммарный сигнал х (t) , состоя„ий из двух экспоненциальных импульсов, поступает на три параллельно подключенные линии задержки: первую линию 2 задержки с величиной задерж и 2h, преобразующую исходный сиг„ал в сигнал вида х(t-2h), вторуюг линию 4 задержки с величиной задёржки h, преобразующую исходный сигнал в сигнал вида x(t-h), и третью 5 задержки с величиной задержки 3h, преобразующую исходный сигнал в сигнал вида x(t-3h), а также на втоpQg ход первого блока б умножения, дд исходный сигнал умножается на сигнал, пришедший с первой линии 3 задержки и результирующий сигнал, равный x()х(t), подается на вход первого блока 8 вычитания, на второй вход которого подается сигнал, прошедший через вторую линию 4 задержки и блок 7 возведения в квадрат. в блок«8 вычитания получается преобразованный сигнал, равный х{t-2h)-х(t)-x 2(t-h), который подае ся на вход четвертой линии 9 задержки с величиной задержки h и преобразуется в сигнал х(t-3h)x(t-h)-x(t-2h), запоминающийся в первом запоминагацем блоке 13, на второй вход которого подается сигнал с выхода первого блока 8 вычитания. Во втором блоке 10 умножения перемножаются сигналы, пришедшие с выходов первой 2 и второй 4 линий задержки, и результирующий .сигнал, равный x(t-2h)x(t-h),подается на вход второго блока 12 вычитания, на первый вход которого передается произведение сигналов x(t)x(t-3h), полученное в третьем блоке 11 умножения от умножения сигналов, направленных от источника 2 сигнала и от третьей линии 5 задержки. С выхода второго блока 12 вычитания сигнал х(t-2h)x(t-h)-х(t-3h)x(t) подается на вход первого запоминающего блока 13, В запоминающем блоке 13 находятся три коэффициента квадратного уравнения. Значения этих коэффициентов передаются блоку 14 решения квадратного уравнения. Значение корней квадратного ура нения логарифмируется в блоке 15 логарифмирования и после деления на h в блоке 16 деления (h задается блоко 1 управления) получаются значения по стоянных спада экспоненциальных импульсов, которые запоминаются во вто ром запоминающем блоке 17. Далее про цесс повторяется, пока не будет найдено п пар значений постоянных спада (значение п задается счетчику 18 бло ком 1 управления. В блоке 19 определения среднего значения и среднего квадратического отклонения определяю ся соответствующие характеристики для обеих постоянных спада. Найденные значения отображаются блоком 20. В устройстве используется преобразование вида Ptx(i)xH-h;x(t+f)-x(t}, где x(t) - преобразумый сигнал h - постоянная величина} (t)- преобразованный сигнсш. Постоянные спада являются решениями квадратного уравнения )(t).ЬxU-i..) Ptx()sO иди (i-2) U-2f.)x(i-i,)-x(t-3l,Wt) е Р х11-Ъ)0 Решая квадратное уравнение, Иа-; ходим Н где V, 2 - постоянные спада первого и второго экспоненциальных сигналов. Отсюда Использование предлагаемого устрой ства п&вышает точность определения постоянных спада (в 1,3 раза по сравнению с прототипом) и увеличить разрешающую способность, что позволяет определять близкие по величине постоянные спада. Формула изобретения Устройство для определения постоянных спада двух экспоненцигшьных сигналов, содержащее источник сигнал блок управления, первый выход которо го соединен с вторым входом счетчика импульсов, первую линию задержки, первый блок вычитания и блок отображения результатов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и разрешающей способности при определении постоянных спада, оно снабжено второй, третьей и четвертой линиями- задержки, блоком возведения в квадрат, тремя блоками умножения, вторым блоком вычитания, двумя запоминакяцими блоками, блоками решения квадратного уравнения, логарифмировария, деления и блоком определения среднего значения и среднего квадратического отклонения, выход которого подключен к входу блока отображения результатов, а вход - к первому выходу счетчика импульсов, второй .выход которого связан с входом источника сигнала, а первый вход - с выходом второго запоминакяцего блока, входом соединенного с выходом блока деления, второй вход которого подключен к второму выходу блока управления, а первый вход - к выходу блока логарифмирования, вход которого связан свыходом блока решения квадратного уравнения, входом соединенного с выходом первого запоминающего блока, третий вход которого подключен к второму выходу первого блока вычитания, второй вход - к выходу четвертой .линии задержки, а первый вход - к выходу второго блока вычитания, второй вход которого связан с выхо«с 1 второго блока.умножения, а первый вход - с выходом третьего блока умножения, первый вход которого соединен с вторым выходом источника сигнала, а второй вход - с выходом третьей линии задержки, входом подключенной к входу второй линии задержки, первому выходу источника сигнала и входу первой линии задержки, второй выход которой связан с первым входом второго блока умножения, а первый выход - с первым входом первого блока умножения, второй вход которого соединен, с третьим выходом источника сигнала, а выход - с первым входом первого блока вычитания, первый выход которого подключен к входу четвертой линии задержки, а второй вход - к выходу блока возведения в квадрат, входом связанного с первым выходом второй линии задержки, второй ВЕЛХОД которой соединен с вторым входом второго блока умножения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 830225, кл. G 01 R 29/02, 1979. 2.Авторское свидетельство. СССР 813321, кл. G 01 R 29/02, 1979 (прототип).