Взаимокорреляционный фазонечувствительный измеритель частоты и амплитуды гармонического сигнала

 

пш 530259

ОП ИСАН И Е ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз. Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.11.74(21) 2073203/21 (51) М Кл е G 01 К 19/02 с присоединением заявки Ме

Государственный номите;овета й1инистрав СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.09.76. Бюллетень М 36

Дата опубликования описания 16.12.76 (53) УДК 621.317.761 (088.8) (54) ВЗАИМОКОРРЕЛЯЦИОННЫЙ ФАЗОНЕЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ

ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЪ| И АМПЛИТУДЫ ГАРМОНИЧЕСКОГО

СИГНАЛА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оценки частоты и амплитуды гармонического сигнала на фоне шумов.

Известен двухканальный взаимокорреляционный измеритель амплитуды, содержащий два квадратурных канала, которые состоят из умножителя, фильтра низкой частоты и блока возведения в квадрат, сумматора, опорного генератора с квадратурными сигналами и извлечителя квадратного корня, причем сигнал подается на одни входы обоих умножителей, на другие входы подаются квадратурные сигналы опорного генератора, а выходы каналов объединяются в сумматоре, выход которого через блок извлечителя корня является выходом вольтметра.

Недостатком такого измерителя является трудность реализации опорного генератора с квадратурными сигналами в широком частотном диапазоне.

Цель изобретения — расширение диапазона измеряемых частот.

Для достижения цели Во взаимокорреляционном фазонсчувствительном измсрптелс частоты и амплитуды гармонического сигнала, содержащем два канала, один из которых выполнен в виде умножителя, фильтра низкой частоты, блока возведения в квадрат, а также сумматора, блока извлечения квадратного корня, второй канал выполнен в виде умножителя, первый вход которого подключен через фильтр высокой частоты и блок возведения в квадрат с выходом генератора опорной частоты, а вто5 рой вход через фильтр высокой частоты и блок возведения в квадрат подключен к входу устройства, причем выход умножителя соединен с вторым входом сумматора через фильтр низкой частоты и инвертор знака.

I0 На чертеже показана блок-схема предлагаемого измерителя.

Бзаимокорреляционный фазонечувствительный измеритель частоты и амплитуды гармонического сигнала содержит умножители 1, генератор 2 опорной частоты фильтры низкой частоты 3, блоки 4 возведения в квадрат, фильтры 5 высокой частоты, инвертор 6 знака, сумматор 7 и блок 8 извлечения квадратного корня.

20 Бходной сигнал подается на умножитель 1, второй вход которого подключен к выходу генератора 2 опорной частоты, а выход через фильтр 3 низких частот и блок 4 возведения в квадрат — к входу сумматора 7, и на блок 4

25 возведения в квадрат, выход которого через фильтр 5 высоких частот подключен к входу второго умножителя 1, на второй вход которого через второй блок 4 возведения в квадрат и фильтр 5 высоких частот подается сиг30 нал с выхода генератора 2 опорной частоты, а

530259

Составитель В. Лякишев

Техред М. Семенов

Корректор Л. Котова

Редактор Т. Рыбалова

Заказ 2477/1 Изд. № 1760 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 выход через второй фильтр 3 низких частот и инвертор 6 знака подключен к сумматору 7.

Выход сумматора 7 через блок 8 извлечения корня является выходом измерителя.

В результате суммирования выходных сигналов одного канала прототипа и предложенного канала обеспечивается фазонечувствительность оценки амплитуды и частоты.

Алгоритм оценки амплитуды А (без учета постоянных коэффициентов) пропорционален

А — 1 (х,з,) — ((х I (Ъ, ()) где (х, So) — скалярное произведение; (х ) — высокочастотная составляющая квадрата; х — входной сигнал, состоящий из полезного сигнала s и аддитивного шума и;

s, — опорный сигнал, и обеспечивает оценку амплитуды гармонического сигнала с неизвестной фазой.

В измерителе отпадает необходимость создания опорного генератора с выходными сигналами, сдвинутыми точно на 90 . В результате этого упрощается реализация фазонечувствительного измерителя, работающего в широком диапазоне опорного генератора.

Оценку частоты можно вести, как и в измерителе с квадратурными каналами по частоте опорного сигнала.

При сигнале с шумами выделение амплиту5 ды гармонического сигнала происходит за счет корреляции между периодической составляющей и опорным сигналом.

Формула изобретения

10 Взаимокорреляционный фазонечувствительный измеритель частоты и амплитуды гармонического сигнала, содержащий два канала, один из которых выполнен в виде умножителя, фильтра низкой частоты, блока возведения в

15 квадрат, а также сумматора, блока извлечения квадратного корня, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых частот, второй канал выполнен в виде умножителя, первый вход которого подключен через фильтр высокой частоты и блок возведения в квадрат с выходом генератора опорной частоты, а второй вход через фильтр высокой частоты и блок возведения в квадрат подключен к входу устройства, причем выход умножителя соединен с вторым входом сумматора через фильтр низкой частоты и инвертор знака.