Способ определения амплитуды и частоты гармонических составляющих сигнала

 

Изобретение относится к области измерительной техники; Цель изобретения - повышение точности измерений. Устройство, реализующее способ, содержит запоминающие устройства 1 и 2, синхрогенера торы 3 и 4, частотомер 5 и измеритель 6 спектра сигнала. Запоминающий сигнал многократно повторяют , выделяют его отдельные гармонические составляющие и регистрируют их параметры. Изменяют длительность запоминаемого сигнала и сравнивают между собойполученные спектрограммы. Искомые амплитуды и частоты отдельных гармонических составляющих определяют по тем значениям регистрации, на которых амплитуды гармонических составляющих максимальны. 1 ил. ss .Сиена/гС иг на/т упр. утр-. Ю сл сл эо

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5в 4 С 01 К 23 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2HdJ7

"(д

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3710531/24-21 (22) 06.03.84 (46) 15.09.86. Бюл. N - 34 (72) Б.И.Егурнов (53) 621.317.757(088.8) (56) Воллернер H.Â. Аппаратурный спектральный анализ сигналов. N.

1977, с. 180. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АМПЛИТУДЫ И

ЧАСТОТЫ ГАРМОНИЧЕСКИХ СОСТАВЛЯЮЩИХ

СИГНАЛА (57) Изобретение относится к области измерительной техники; Цель изобретения — повышение точности измерений.

Устройство, реализующее способ, содержит запоминающие устройства 1 и 2, синхрогенераторы 3 и 4, частотомер 5 и измеритель 6 спектра сигнала. Запоминающий сигнал многократно повторяют, выделяют его отдельные гармонические составляющие и регистрирую: их параметры. Изменяют длительность запоминаемого сигнала и сравнивают между собой- полученные спектрограммы.

Искомые амплитуды и частоты отдельных гармонических составляющих определяют по тем значениям регистрации, на которых амплитуды гармонических составляющих максимальны. 1 ил.

1257548

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения средней мощности случайного процесса, приходящейся на единицу полосы частот. 5

Пель изобретения — повышение точ— ности измерений за счет исключения влияния скачка фазы при многократном повторении регистрации сигнала за счет изменения временного положения составляющих сигнала до получения максимального значения амплитуды.

Способ определения включает в себя c»åäóþùèå признаки: запоминание сигнала для сохранения реализации входного сигнала на время, необходимое для его анализа; многократное повторение запомненного сигнала для накопления энергии в анализируемых системах; выделение отдельных узких участков спектра сигнала для оценки модулей отдельных узких участков спектра сигнала; регистрацию параметров отдельных узких участков спектра сигнала для оценки распределения модулей спектральных плотностей этих участков по оси частот; изменение временного положения или длительности запоминаемого сигнала дляполучения набора спектрограмм ; сравнение спект- 30 рограмм, полученных при различной длительности запомненного сигнала, для обнаружения стыковки начала и конца запомненного сигнала.

Полученные при различной длительности спектрограммы сравнивают между собой и пб результату сравнения судят об истинном спектре сигнала, при этом в качестве критерия выбирают одновременное наличие максималь- щ ных значений модулей спектральных компонент сигнала.

На чертеже представлено устройство для реализации способа.

Устройство содержит запоминающие устройства 1 и 2, синхрогенераторы 3 и 4, частотомер 5 и измеритель 6 спектра сигнала.

Запоминающие устройства 1 и 2 предназначены для хранения поступающей в них информации и могут быть выполнены на серийно выпускаемых интегральных микросхемах.

Устройство работает следующим образом. 55

Входной сигнал подается на информационный вход запоминающего устройства 1. Запись его в запоминаюшее устройство 1 производится при наличии соответствующего логического уровня на входе разрешения записи.

Например, при подаче сигнала, соответствующего логическому нулю, произ— водится запись сигнала в запоминающее устройство 1, а при подаче сигнала, соответствующего логической единице, производится хранение сигнала в запоминающем устройстве 1. При этом на выходе запоминающего устройства 1 появляется сигнал, представляющий собой отрезок входного сигнала, длительностью Т . Этот сигнал периодически с периодом T повторяется на выходе запоминающего устройства 1.

Потом сигнал перезаписывается во второе запоминающее устройство 2. На вход синхронизации запоминающего устройства 1 подаются синхроимпульсы постоянной частоты с синхрогенератора 3. На вход синхронизации запоминающего устройства 2 подаются синхроимпульсы с синх >огенератора 4, частоту которого можно изменять. Поэтому, если в запоминающем устройстве 1 хранится отрезок сигнала постоянной длины, равной Т, то во втором запоминающем устройстве можно плавно или дискретно изменять его временное положение или длительность запоминаемого отрезка сигнала, изменяя плавно или дискретно частоту синхрогенератора 4. Частота последнего контролируется частотомером 5.

Выход запоминающего устройства 2 подключается к измерителю 6 спектра сигнала, которым производится съем спектрограмм сигнала, хранящегося в запоминающем устройстве 2. Каждая снятая спектрограмма привязывается к координате частоты выдаваемой частотомером 5. Количество снимаемых спектрограмм определяется нижней граничной частотой и верхней граничной частотой, присутствующих во входном сигнале, а также вероятностью возможного пропуска одновременного наличия максимума максиморума модулей всех спектральных компонент, присутствующих во входном сигнале.

По снятым спектрограммам определяется одновременное наличие максимума максиморума модулей всех спектральных компонент, присутствующих во входном сигнале. Так как при этом известна частота синхрогенератора 3, при которой наступил этот момент, то устанав1?5/548 рлГ! е1н(Iх cос тл Бу(я((!((((х > E ь! < (н 1с".11 (х скачком фаэь(.

Формула из обре те ни я

10 определяют по тем значениям регистрации, на которых амплитуды гармонических составляющих максимальны.

Составитель А. Орлов

Редактор М. Петрова Техред М.Ходанич Корректор М. Максимишинец

Заказ 4913/43

Тираж 728

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

i13О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4. ливая эту (астоту, на выход устро((сгва выдается сигнал, в котором ликвидирован скачок между началом и концом сигнала.

Предлагаемый способ обработки сигналов позволяет снизить погрешности при анализе многократно повторяющейся реализации исследуемого сигнала, когда время повторения реализации меньше времени затухания резонирующей системы, при нестационарности исследуемого процесса, при ограниченном существовании сигнала во вре— мени. Использование предлагаемого (5 способа анализа позволяет анализировать сигналы, не обладающие стаци— онарностью и эргодичностью в бесконечном временном интервале. Это достигается тем, что участок исследуе- 20 мого сигнала эакольцовывается в непрерывное бесконечное кольцо с ликвидацией скачка фазы начала исследуемого участка сигнала с его концом, что обеспечивает его стационарность и эргодичность, а также значительна снижает погрешности измерения спектСпособ определения амплитуды и частоты гармонических составляющих сигнала путем его запоминания, мно— гократного повторения, выделения отдельных составляющих сигнала и регистрации их амплитуды и частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, осуществляют дополнительное эапоми— нание гармонических составляющих сигнала, изменяют их временное положение путем перезаписи исследуемого сигнала, сравнивают между собой амплитуды выделенных отдельных гармонических составляющих сигнала, полученных при различном временном положении или длительности запомненного сигнала, а искомые амплитуды и частоты отдельных гармонических составляющих