Адаптивное устройство для определения частотных характеристик

 

Изобретение позволяет повысить точность измерения и скорость получения частотных характеристик за счет т применения новых узлов и связей. Электрический сигнал, характеризующий частотные свойства объекта, анализируется блоком 7 измерения спектрального коэффициента формы, в котором формируется признак класса сигнала . Цифровое значение этого признака позволяет выявить класс сигнала в блоке 8 ассоциативной памяти, который включает соответствующие коммутационные элементы в блоке 9 управления и тем самым обеспечивает автоподстройку п + 1 фильтров Лагерра 2. Блок 9 управления также обеспечивает синхронизацию всех узлов предлагаемого устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л с со СП со cput.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 05 В 23/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4036477/24-24 (22) 17.03.86 (46) 07.12.87. Бюл, Ф 45 (72) В.Б.Воронцов, В.В.Рыжих, Е.Г.Смирнов и В.B.Õðàìîâ (53) 62-50(088.8) (56) Дедус Ф.Ф., Воронцов В.Б. Диагностика непрерывных систем с использованием ортогональных фильтров.—

В сб.: Техническая диагностика.-М.:

Наука, 1972, с.103-108. (54) АДАПТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕ"

ДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК (57) Изобретение позволяет повысить точность измерения и скорость получения частотных характеристик за счет

„„SU„„1357919 А1 применения новых узлов и связей.

Электрический сигнал, характеризующий частотные свойства объекта, анализируется блоком 7 измерения спектрального коэффициента формы, в котором формируется !признак класса сигнала. Цифровое значение этогв признака позволяет выявить класс сигнала в блоке 8 ассоциативной памяти, который включает соответствующие коммутационные элементы в блоке 9 управления и тем самым обеспечивает автоподстройку n + 1 фильтров Лагерра 2.

Блок 9 управления также обеспечивает синхронизацию всех узлов предлагаемого устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

13579

Изобретение относится к электрон радиоизмерительной технике и может быть использовано для определения частотных характеристик динамических

В объектов и систем.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия устройства.

На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2блок управления и блоки фильтров ортогональных функций Лагерра; на фиг.3 — - график, иллюстрирующий выбор оптимального значения масштабного коэффициента m, 3 5

Устройство содержит запоминающий инвертирующий блок 1, (п + 1) фильтров 2, по числу п членов ряда разложения по функциям Лагерра (n + 1) масштабно-суммирующих блоков 3,(n+1) 20 делителей 4 напряжения, (n + 1) масштабно-инвертирующих блоков 5, оконечный масштабно-суммирующий блок 6, блок 7 измерения спектрального коэффициента формы сигналов, блок 8 ассо- 25 циативной памяти и блок 9 управления.

Блок 3 управления содержит кнопки

"Пуск 10 и "Стоп" 11, два элемента

ИЛИ 12 и 13, генератор 14 импульсов, триггер 15, счетчик 16, логический З0 элемент И 17, m ключей 18, m коммутационных элементов 19, каждый из которых имеет п контактов 20, элемент 21 задержки. Каждый из фильтров 2 состоит из элемента фильтра 22 и магазина 23 сопротивлений, состоящего из m резисторов 24.

Устройство работает следующим образом.

С выхода исследуемого объекта воз- 40 никающая реакция (сигнала) f (t) поступает на вход блока 7 и одновременно запоминается и инвертируется в блоке 1. С выхода блока 7 получаем спектральные коэффициенты формы сигнала (t).

Коэффициент формы позволяет определить к какому классу кривых относится реакция S(t). Функция, принадлежащая к определенному классу, может быть восстановлена с оптимальной точностью при установке вполне конкретного значения коэффициента m.

На фиг.3 представлены графики, позволяющие определить это значение для одного из классов функции. В блоке 8 ассоциативной памяти хранятся значения коэффициентов формы для различных типовых классов функций. Зна19

2 чение коэффициента формы поступает на блок 8 и на соответствующем его выходе формируется единичный сигнал, который и удерживается до выключения всего устройства.

На панели блока 9 управления нажимают кнопку 10 "Пуск", триггер 15 переводится в единичное состояние и подключает генератор 14 с помощью элемента И 17 к счетчику 16, а также выдает сигнал разрешения передачи информации через ключи 18 в один из коммутационных элементов 19, а также через элемент 21 задержки — на управляющий вход блока 1. Через ключ 18, на который подаются одновременно сигналы с блока 8 и с триггера !5, включается один из коммутационных элементов 19, который замыкает цепи резисторов 24 в фильтрах 2, соответствующих масштабному коэффициенту ш . К этому времени через элемент

21 задержки в блок 1 поступает разо! 1 решающий сигнал на выдачу инвертированного значения Г(t) на фильтры 2.

Интервал, определяющий время работы устройства, связан с модулем счетчика 16. По заполнению счетчика

16 импульсами от генератора 14 через элемент И 17 с его выхода подается сигнал на элемент ИЛИ 12 и далее на вход триггера 15 "Установка в 0".Значение выходного сигнала триггера запрещает передачу импульсов от генератора к счетчику, отключает коммутационный элемент 19 через соответствующий ключ 18 и отключает блок

l от фильтров 2. Кроме того, чение может быть осуществлено кнопкой 11 "Стоп". Работа схемы совпадает с указанной (при заполнении счетчика 16). При этом дополнительно через элемент ИЛИ 12 осуществляется обнуление счетчика 16, на выходах фильтров 2 появляют< a czrHanr», пропорциональные коэффициентам Лагерра

А,...,А„.

Масштабно-суммирующие блоки преобразуют коэффициенты разложения Лагерра А,,..., А„ в коэффициенты Р„, реализуя соотношение где С х — число сочет аний из k по п и с выходов масштабно-суммирующих блоков 3 напряжения, пропорциональных коэффициентам Б„, которые поступают

3 13579 на входы делителей 4 напряжения, где умножаются на коэффициент

cos ((ы) или sin g „„(Ы) °

n+i

Величины с о з q „+, (И ), выбираются из номограмм, которые составляются заблаговременно в соответствии с соотношениями 10

2( („„(а) = — (и + 1) агс16 --- (2)

Для диапазона частот 0,01 1 100 Гц.

Значения величин cos (), sin) (я), соответствующие некоторой

1фиксированной частотеа;, выбранные из номограмм, вводятся в делители 4 напряжения, выходные сигналы которых в масштабно-инвертирующих блоках 5 приводятся к виду (-1) m Н„Н„() cos)„„(a), (3)

25 причем, величина Н „„также выбирается из номограммы в зависимости от

ы,, составленной по формуле

n+1 э (и) = (0,75 ш +Я ) ) (4) зО где m — масштаб преобразования.

С выходов масштабно-инвертирующих блоков 5 сигнал поступает на масштабно-суммирующий блок 6, который формирует Б(я) и 7(а) компоненты вектора W(jQ), что соответствует одной точке частотной характеристики на комплексной плоскости.

Формула изобретения

1. Адаптивное устройство для определения частотных характеристик, содержащее запоминающий инвертирующий блок, (n + 1) фильтров, числу и членов ряда разложения по ортогональным функциям Ла: рра, (n + 1) масш-.. табно-суммирующих блоков, (n + )) делителей напряжения, (n + 1) масштабно-инвертирующих блоков и оконечный масштабно-суммирующий блок, выход запоминающего инвертирующего блока подключен к информационному входу первого фильтра, информационный выход каждого i-ro (Ып) фильтра подключен к информационному входу (i + 1)-го фильтра, выход результатов каждого

i-ro фильтра подключен к входу i-го.

19

4 масштабно-суммирующего блока, информационный выход каждого i-го (Ып) масштабно-суммирующего блока соединен с информационным входом (i + 1)го масштабно-суммирующего блока, выход результатов каждого i-го масштаб.но-суммирующего блока соединен с входом i-ro делителя напряжения, информационный выход каждого i-го (i=n) делителя напряжения подключен к информационному входу (i +

+ 1)-го делителя напряжения, выход результатов каждого i-го делителя напряжения соединен с входом

i-ro масштабно-инвертирующего блока, первый выход i-ro (i n) масштабно-инвертирующего блока соединен с информационным входом (i + 1)-ro масштабно-инвертирующего блока, выход результатов каждого из масштабно-инвертирующих блоков соединен с соответствующим входом оконечного масштабно-суммирующего блока, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности и быстродействия устройства, в него введены последовательно соединенные блок измерения спектрального коэффициента формы сигналов и блок ассоциативной памяти, а также блок управления, причем вход блока измерения спектрального коэффициента формы сигналов соединен с входом устройства и информационным входом запоминающего инвертирующего блока, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления, управляющий вход каждого i-го фильтра соединен с (i + 1)-м выходом блока управления, а выходы блока ас" социативной памяти подключены к соответствующим входам блока управления.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок управления содержит кнопки "Пуск" и "Сброс", два элемента ИЛИ, генератор импульсов, триггер, счетчик, элемент И, m ключей и m коммутационных элементов, вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего ключа, перо вые входы ключей соединены с соответствующими входами блока управления, а вторые входы ключей объединены и подключены к первому входу элемента И и к выходу триггера, которьй одновременно подключен через элемент задержки к первому выходу блока управления, второй вход элемента И под5 i 35 ключен к генератору импульсов, а выход — к информационному входу счетчика, управляющий вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, выход счетчика соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход

< котОрого подключен к кнопке "Сброс"

7919 а выход — к входу сброса триггера, установочный вход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и кнопкой "Пуск", а контакты коммутационных элементов соединены с соответствующими выходами блока управления .

13579!9

8<(m) т„р

ФиаЯ

Составитель П Кудрявцев редактор И.Шулла Тех е И р д И.Верес

Корректор О. Кравцова

Заказ 480 тираж 863 Подписное

BÍÈ1Ï

НИ161И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, W-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприяти У тие, г. жгород, ул. Проектная, 4