Способ стробоскопического преобразования периодических электрических сигналов

 

СПОСОБ СТРОБОСКОПИЧЕСКОГО ПРЕОЁРАЗОВАНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, заключающийся в несинхронном с входным сигналом импульсном стробировании этого сигнала, при котором считьгоают все дискретные значения сигнала в моменты стробирования , формируют по импульсам - первой эталонной последовательности с заранее известным периодом следования Т первую калибровочную последовательность стробимпульсов, формируют по импульсамвторой эталонной последовательности вторую -калибровочную последовательность стробимпульсов, стробируют входной сигнал калибровочными последовательностями стробимпульсов, преобразуют выборки входного сигнала путем усиления и расширения в первый и второй преобразованные сигналы, формируют первую и вторую вспомогательные последовательности с периодами следования импульсов, равными периодам первого и второго преобразованных сигналов, определяют число N периодов первой эталонной и число Р периодов первой вспомогательной последовательностей в интервале времени между начальным и конечным - двумя следующими подряд совпадениями импульсов, этих последовательностей , рассчитывают величину Т периода следования стробимпульсов измерительной последовательности , устанавливают величину периода следования стробимпульсов равной рассчитанной величине и получают преобразованный сигнал, соответствующий измерительной последовательности стробимпульсов, отличающ ,и и с я тем, что, с целью расширения полосы частот входных сигна (Л лов, в которой обеспечивается заданное число выборо с на период входного сигнала, вторую эталонную последовательность импульсов начинают формировать в момент.начального совпадения импульсов первой эталонной и первой вспомогательной последовательностей, при этом в качестве им3d 4;ib 9) Пульсов второй эталонной последовательности импользуют импульсы первой эталонной последовательности, которые задерживают на время t, опсх ределяют число N периодов второй эталонной и число периодов второй вспомогательной последовательностей в интервале.времени между начальным . совпадением импульсов первой эталон- .ной и первой вспомогательной последовательностей и первым совпадением импульсов второй эталонной и вспомогательной последовательностей, .причем величину периода следования стробимпульсов измерительной последовательности устанавливают равной

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А (19) (11) 4(sl) G 01 R 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3673769/24-21 (22) 13. 12.83 (46) 30.06. 85. Бюл. В 24 (72) А.Д. Гуляев и С.В. Поляруш (71) Специальное конструкторскотехнологическое бюро с опытным производством при Белорусском государственном университете им. В.И. Ленина (53) 681. 142. 9 (088.8) (56) 1 . Найденов А. И, Трансформация спектра наносекундных импульсов °

М., Советское радио, 1973.

II II

2. Авторское свидетельство СССР

В 953573, кл. G 01 R 13/02, 1981 (пр ототип) ° (54) (57) СПОСОБ .СТРОБОСКОПИЧЕСКОГО

ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРИ"

ЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, заключающийся в несинхронном с входным сигналом импульсном стробировании этого сигнала, при котором считывают все дискретные значения сигнала в моменты стробирования, формируют по импульсам первой эталонной последовательности с заранее известным периодом следования Т первую калибровочную последовательность стробимпульсов, формируют по импульсам. второй эталонной последовательности вторую калибровочную последовательность стробимпульсов, стробируют входной сигнал калибровочными последовательностями стробимпульсов, преобразуют выборки входного сигнала путем усиления и расширения в первый и второй преобразованные сигналы, формируют первую и вторую вспомогательные последовательности с периодами следования импульсов, равными периодам первого и второго преобразованных сигналов, определяют число N периодов первой эталонной и число P периодов первой вспомогательной последовательностей в интервале времени между начальным и конечным — двумя следующими подряд совпадениями импульсов этих последовательностей, рассчитывают величио ну Т периода следования стробимпульсов измерительной последовательности, устанавливают величину перио- да следования стробимпульсов равной рассчитанной величине и получают преобразованный сигнал, соответствующий измерительной последовательности стробимпульсов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения полосы частот входных сигналов, в которой обеспечивается заданное число выборок на период входного сигнала, вторую эталонную последовательность импульсов начинают формировать в момент. начального совпадения импульсов первой эталонной и первой вспомогательной последова тельностей, при этом в качестве импульсов второй эталонной последовательности импользуют импульсы первой эталонной последовательности, которые задерживают на время t определяют число N периодов второй ! эталонной и число P периодов второй.

/ вспомогательной последовательностей в интервале времени между начальным совпадением импульсов первой эталонной и первой вспомогательной последовательностей и первым совпадением импульсов второй эталонной и вспомогательной последовательностей, .причем величину периода следования стробимпульсов измерительной последовательности устанавливают равной t (н+ и ) (с (+

q (ð N- pN ) 1 164608 где и — заданное число выборок на период входного сигнала.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при исследовании периодических электрических сигналов с неизвестным периодом следования. 5

Известен способ стробоскопического преобразования, заключающийся в несинхронном с входным сигналом импульсам стробировании этого сигнала, при котором считывают все дискретные значения сигнала в моменты стробирования и запоминают значения выборок и амплитуду напряжения развертки в момент стробирования (1) .

Недостатком данного способа явля- 15 ется низкая точность преобразования, так как не обеспечивает получения заданного числа выборок на период входного сигнала.

Наиболее близок к предлагаемому 20 по технической сущности способ стробоскопического преобразования периодических электрических сигналов, заключающийся в несинхронном с входным сигналом импульсном стро- 25 бировании этого сигнала, при котором считывают все дискретные значения сигнала в моменты стробирования, формируют по импульсам первой эталонной последовательности с за- Зо ранее известным периодом следования Т первую калибровочную последовательность стробимпульсов, формируют по импульсам второй эталонной последовательности с заранее извест- 5 ным периодом следования Т вторую калибровочную последовательность. стробимпульсов, стробируют входной сигнал калибровочными последовательностями стробимпульсов, преобразуют 4р .выборки входного сигнала путем усиления и расширения в первый и второй преобразованные сигналы, формируют первую и вторую вспомогательные последовательности периодами следования импульсов, равными периодам. первого и второго преобразованных сигналов, определяют число N периодов первой эталонной и число P периодов первой вспомогательной последовательностей в интервале времени между начальным,и конечным — двумя следующими подряд совпадениями импульсов этих последовательностей, определяют

/ число N периодов второй эталонной и число P периодов второй вспомогательной последовательностей в интервале времени между совпадениями импульсов этих последовательностей, рассчитывают величину Т периода о следования стробимпульсов измерительной последовательности: и PN -N т =I- —,, (т-т )

N pN - р N где N — заданное число выборок на период входного сигнала, устанавливают величину периода следования стробимпульсов равной рассчитанной величине и получают . преобразованный сигнал, соответствующий измерительной последовательности стробимпульсов (2) .

Недостатком известного способа является узкая полоса частот входных сигналов, в которой обеспечивается заданное число выборок на период входного сигнала.

Цель изобретения — расширение полосы частот входных сигналов, в которой обеепечивается заданное число выборок на период входного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу стробоско пического преобразования,периодических электрических сигналов., заключающемуся в несинхронном с входным сигналом импульсном стробировании этого сигнала, при котором считывают все дискретные значения сигнала в.моменты стробирования,, формируют по импульсам первой эталонной последовательности с заранее извест1164608

55 ным периодом следования Т первую калибровочную последовательность стробимпульсов, формируют по импульсам второй эталонной последовательности вторую калибровочную последо" вательность стробимпульсов, стробируют входной сигнал калибровочными последовательностями стробимпульсов, преобразуют выборки входного сигнала

fO путем усиления и расширения в первыи и второй преобразованные сигналы, формируют первую и вторую вспомогательные последовательности с периодами следования импульсов, равными периодам первого и второго преобразованных -сигналов, определяют число N периодов первой эталонной и число Р периодов первой вспомогательной последовательностей в интервале времени между начальным и конечным— двумя следующими подряд совпадениямиимпульсов этих последовательностей, рассчитывают величину Т периода следования стробимпульсов измерительной последовательности, устанавливают величину периода следования стробимпульсов равной рассчитанной величине и получают преобразованный сигнал, соответствующий измерительной последовательности стробимпульсов, вторую эталонную последоватепьность импульсов начинают формировать в момент начального совпадения импульсов первой эталонной и первой вспомогательной последовательностей, 35 при этом в качестве импульсов второй эталонной последовательности используют импульсы первой эталонной последовательности, которые задерживают на время t, определяют чис- 40

/l ло Н периодов второй эталонной и число Р периодов второй вспомогаI тельной последовательностей в интервале времени между начальным совпадением импульсов первой эталонной и первой вспомогательной последовательностей и первым совпадением импульсон второй эталонной и вспомогательной последовательностей, причем величину периода следования 50 стробимпульсов измерительной последо. вательности устанавливают равной где N — заданное число выборок о на период входного сигнала.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройс гва, реализующего способ.

Устройство состоит из управляемого генератора 1, первого формирователя 2 стробимпульсов, первого смесителя 3, первого усилителя-расширителя 4, второго смесителя 5, вто рого формирователя 6 стробимпульсов, второго усилителя-расширителя 7, первого блока 8 формирования импульсов, первого блока 9 совпадения, второго блока 10 формирования импульсов, второго блока 11 совпадения, первого блока 12 формирования одиночных импульсов, первого и второго счетчиков 13 и 14 импульсов, второго блока 15 формирования одиночных импульсов, третьего и четвертого счетчиков 16 и 17 импульсов, блока 18 вычислений, триггера 19, элемента

И 20 и линии 21 задержки. Выход управляемого генератора 1 через формирователь 2 стробимпульсов подключен к первому входу смесителя 3, выход которого соединен с входом усилителя расширителя 4, а второй вход-с шиной входного сигнала, с которой соединен также первый вход смесителя S второй вход которого соединен с выходом формирователя 6 стробимпульсов, а выход — с входом усилителярасширителя 7. Выход усилителя-расширителя 4 подключен к шине выходного сигнала, а также через блок 8 формирования импульсов подключен к первому входу блока 9 совпадения, второй вход которого соединен с выходом формирователя 2 стробимпульсов.

Выход усилителя-расширителя 7 через блок 10 формирования импульсов подключен к первому входу блока 11 совпадения, второй вход которого соединен с выходом. формирователя 6 стробимпульсов. Выход блока 9 совпадения подключен к входу блока 12 формирования одиночных импульсов, выход которого соединен с входами разрешения счета счетчиков 13 и

14. Счетный вход счетчика 13 соединен с выходам управляемого генератора 1, а счетный вход счетчика 14— .с выходом блока 8 формирования импульсов. Выход блока 11 совпадения подключен к входу блока 15 формирования одиночных импульсов. Выходы блока 12 формирования одиночных .импульсов счетчиков 13 и 14 бло1164608 ка 15 формирования, счетчика 16, счетный вход которого соединен с выходом блока 10 формирования, и счетчика 17 соединены с входами блока 18 вычислений, выход которого соединен с управляющим входом генератора 1. Выход блока 12 формирования подключен также к установочному входу триггера t9, выход которого подключен к первому входу элемента

И 20, второй вход которого соединен с выходом управляемого генератора 1, а выход через линию 21 задержки соединен с входом формирователя 6 стробимпульсов и счетным входом счетчика 17.

Способ осуществляется следующим образом.

Преобразование проводится в два этапа. Первый этап калибровочный, в нем получают информацию, необходимую для проведения второго этапа— собственно стробоскопического преобразования.

В исходном состоянии счетчики

13, 14, 16 и 17, триггер 19, а также аппаратура блока 18 вычислений установлены в "0". В начальный момент сигнал с выхода блока 18 вычислений включает управляемый генератор и устанавливает период следования импульсов, равный Т . При этом на выходе формирователя 2 появляется .последовательность стробимпульсов с периодом Т, на выходе усилителярасширителя 4 — расширенный сигнал, а на выходе блока 8 формирования импульсов — импульсная последователь. ность с периодом, равныч периоду расширенного сигнала. Блок 9 совпадения формирует интервал между совпадениями импульсов последовательности стробимпупьсов с импуль" сами последовательности, сформированной блоком 8. Так как стробимпульсы и импульсы, сформированные блоком 8, имеют длительность, отличную от нуля, на выходе блока 9 совпадения могут появляться пачки импульсов совпадения. Блок 12 из пачки импульсов формирует одиночный им- пульс. При появлении этого импульса разрешается работа счетчиков 13 и 14, а также включается триггер 19, и импульсы с выхода генератора 1 через элемент И 20 начинают поступать на вход линии 21 задержки.

В момент появления на выходе блока

12 следующего импульса в счетчике 13 будет подсчитано число N а в счетчике 14 - число P. Этим импульсом

° величины N u P считываются в блок 18 .вычислений. При появлении импульсов на выходе линии 21 задержки блоки

6, 5, 7, 10, 11 и 15 начинают работать аналогично блокам 2, 3, 4, 8, 9 и 12, при этом счетчик 16 подсчитывает число периодов импульсной последовательности, сформированной блоком 10, а счетчик 17 — число периодов импульсной последовательности на выходе линии 21 задержки.

В момент появления первого импульса на выходе блока 15 формирования в счетчике 16 будет подсчитано число

Р, а в счетчике 17 — число N . Этим импульсом величины N и Р считываются в блок 18 вычислений. В момент считывания в блок 18 вычислений

30 последней пары чисел начинается измерительный этап. Блок 18 вычислений о рассчитывает величину Т по формуле:

С выхода блока 18 вычислений величина То подается на вход управляе4О мого генератора 1, который начинает генерировать последовательность импульсов с периодом Т, при этом на о выходной шине формируется преобразованный сигнал, соответствующий из45 мерительной последовательности импульсов.

Способ позволяет расширить полосу частот входных сигналов, в которой обеспечивается заденное число выборок на период входного сигнала.

1164608

Заказ 4180/40

Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент™, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Ф

Составитель В.лившиц

Редактор Л.Пчелинская Техред Т.Фанта Корректор Е.Сирохман