Цифровое устройство для спектральных преобразований

 

ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПЕКТРАЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ, содержащее аналого-цифровой преобразователь , выход которого подключен к информационному входу блока вьгчисления быстрого преобразования Фурье, информационниМ выход которого подключен к первому входу блока вычитания , выход которого подключен к инфос 1ациомному входу блока вычисления обратного быстрого преобразования Фурье, информационный выход которого подключен к входу первого цифроаналогового преобразователя, блок намята заданного cneKtpa, информационный выход которого подключен к первому входу первого делителя , си ихронизатор, выход которого подключен к управляющему входу блока памяти заданного спектра и входам синхронизации .блока вычисления быстрого преобразования Фурье, блока вычитания и блока вычисления обратного быстрого преобразования Фурье, от л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения диапазона вибраций по амплитуде, в него введены второй и третий цифроаналоговые преобразователи, второй делитель и блок определения максимума, выход которого подключен к второму входу первого делителя, управляющему входу вторбгоцифроаналогового преобразователя и входу вторюго делителя , выход которого подключен к управляющему входу третьего цнфроаналогового преобразователя,информационный выход которого подключен к входу аналого-цифрового (Л преобразователя, вход блока определения максимума подключен к информационному выходу блока памяти заданного спектра, выход первого цифроаналогового преобразователя подключен к информационнсму входу второго дифроаналогового преобразователя , информационный выход которого является информационсд ным выходом устройства, информационным входом которого является инфоЕялационн :) вход третьего цифроФ 00 аналогового преобразователя. о

4(Я) G 06 Р 15 332

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автавснюмм еаЕитильствм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТЙРЫПФ (21) 3450598/24-24 (22) 11.06 ° 82 (46) 23.04.85. Бюл. М 15 (72) B.Â.Cóìàðîêîâ, Б.А.Максимов и В.Ф.Черепов (53) 681.32(088 8) (56) Механизм и автоматизация произ:водства, 1971 ° 910 с.23-25

Авторское свидетельство СССР

9 974349 кл. G 05 F 19/02,1981.. (54)(573 ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО 3BR

СПЕКТРАЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ, содержащее аналого-цифровой преобразователь, выход которого подключен к информационному входу блока вычисления быстрого преобразования Фурье, информационный выход которого подключен к первому входу блока вычитания, выход которого подключен к информационному входу блока вычисления обратного быстрого преобразования Фурье, информационный выход которого. подключен к входу первого цифроаналогового преобразователя, блок памяти заданного спектра, информационный вйход которого подключен к первому входу первого делителя, синхронизатор, выход которого подключен к управляющему входу блока памяти заданного спектра и входам синхронизации, блока вычисления

ÄÄSUÄÄ1151986 А быстрого преобразования Фурье, блока вычитания н блока вычисления обратного быстрого преобразования

Фурье, о т л и ч а ю.щ е е с я тем, что, с целью увеличения диапазона вибраций по амплитуде, в него введены второй и третий цифроаналоговые преобразователи, второй делитель и блок определения максимума, выход которого подключен к второму входу первого делителя, управляющему входу второго цифроаналогового преобразователя и входу второго делителя, выход которого подключен к управляющему входу третьего цифроаналогового преобразователя,информационный выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, вход блока определения максимума нодключея к информационному выходу блока памяти " заданного спектра, выход первого цифроаналогового преобразователя подключен к информационному входу второго цифроаналогового преобразователя, информационный выход .которого является информационным выходом устройства, информационным входом которого является информационный вход третьего цифроаналогового преобразователя.

1151986

55 бО

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для управления вибрациями.

Целью изобретения является увеличение диапазона вибрации по амплитуде.

На чертеже представлено предлагаемое ..устройство.

Устройство содержит ЦАП 1-3,АЦП 4 блок 5 вычисления ОБПФ, блок 6 определения максимума, делители 7 и

8, блок 9 вычисления БПФ, блок 10 вычитания, синхронизатор 11, память заданного спектра 12.

Выход ЦАП 2 является информационным выходом устройства, сигнал с которого поступает на вход виброустановки. Информационный вход ЦАП 3 является информационным входом устройства, на который поступает сигнал обратной связи, снятый с виброустановки.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы в память заданного спектра 12 заносят абсолютные значения ординат спектра,которые надо воспроизвести на виброустановке. Затем блок 6 определения максимума при считывании из памяти заданного спектра 12 определяет значение самой максимальной ординаты спектра 5, запоминает

его и выдает на свой выход. При этом коэффициент передачи ЦАП 2 по аналоговому сигналу становится пропорциональным значению 5 .Делитель

8 производит деление единицы на число, имеющееся на выходе блока 6 определения максимума, а результат деления управляет ЦАП 3, у которого коэффициент передачи становится обратно пропорциональным 5 . Синхронизатор 11 обеспечивает своими выходными импульсами управление работой устройства. При этом все задан ные значения спектра в памяти заданного спектра 12 делятся последовательно на значение S в делителе 7,а на вход блока 10 вычитания подаются уже нормированные спектральные составляющие, одна из которых на частоте, соответствующей ординате

5„,, имеет значение единицы, все другие составляющие имеют меньшее значение. При этом устройство работает таким образом, что автоматически становятся равными на. соответствующих частотах ординаты спектра вибрации 56 и ординаты нормированного спектра 5 . Блок 10 вычитания воспринимает оба спектра, выдает по каждой частной составляющей сигнал в блок 5 вычисления

ОБПФ, который через ЦАП 1 подает на вход ЦАП 2 аналоговый временный сигнал с заданными спектральными составляющими. Общий уровень сигнала регулируется с помощью ЦАП 2, на выходе которого сигнал регулируется с пропорциональным значению з . Этот сигнал возбуждает вибрации на виброустановке.

Сигнал обратной связи, снимаемый с виброустановки, делится в

ЦАП 3 на значение s, далее уменьшенный сигнал преобразуется в АЦП 4 в цифровой вид, затем сигнал анализируется в блоке 9 вычисления

БПФ и спектр сигнала зв подается на вход блока 10 вычитания.

Таким образом, спектр Зц становится равным спектру 5„ . Спектр получен в результате деления íà S в ЦАП 3 сигнала с виброустановки, а спектр S получен в результате деления на значение заданного спектра в памяти заданного спектра

12. Поэтому спектр вибросигнала на виброустановке всегда равен спектру, заданному в памяти заданного спектра 12. Необходимо обратить внимание на то, что несмотря на возможность, задания различных по уровню спектров памяти заданного спектра 12, которые воспроизводятся по виброустановке, сигналы на входах блока 10 вычитания всегда имеют нормированные величины, так как спектр Бд нормирован, а спектр

5> равен примерно спектру В,.

При этом на выходе АЦП 4 при любых заданных спектрах сигнал имеет примерно одну амплитуду-!

Аналогичным образом сигнал на выходе ЦАП 1 при различных заданных. спектрах всегда имеет примерно одну амплитуду. Поэтому цифровые блоки

AUD 4, блок 9 вычисления БПФ, блок

10 вычитания, блок 5 вычисления

ОБПФ,ЦАП 1 работают всегда с цифровым сигналом постоянной амплитуды. Для получения большой точности воспроизведения вибрации на виброустановке и обеспечения большого диапазона изменения ее по амплитуде, разрядность цифровых слов указанных блоков может быть небольшая, так как амплитуда обрабатываемого ими сигнала всегда примерно постоянна и максимальное число разрядов в блоках может бить установлено с небольшим запасом, который обеспечит отсутствие ограничения цифровых. сигналов по амплитуде.

11,51986

Вход

Составитель A.Áàðàíîâ

Редактор Аг.Шандор Техред M.Kóýüìà Корректор А.Обручар

Заказ 2326/39 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4