Способ измерения амплитуды сигнала

 

Изобретение относится к обдасти электрорадиоизмерений и может быть использовано при измерении амплитуды сигналов за время, не кратное периоду сигнала,в том числе и за время,мень шее. периода сигнала. Цель изобретения - сокращение времени измерения амплитуды за счет обеспечения возможности интегрирования менее половины периода измеряемого сигнала.- Способ включает операции перемножения измеряемого сигнала на синусную и косинусную составляющие опорного сигнала, интегрирования результатов перемножения , возведения их в квадрат, вычисления суммы результатов возведения в квадрат. Кроме того, в способе сит нусную и косинусную составляющие опорного сигнала возводят в квадрат и интегрируют. Затем перемножают результат интегрирования квадрата косинусной составляющей на результат интегрирования произведения измеряемого сигнала и синусной составляющей опорного сигнала. Результат интегрирования квадрата синусной составляющей перемножают на результат интегрирования произведения измеряемого сигнала и косинусной составляющей опорного сигнала и находят значения начальной фазы измеряемого сигнала по арктангенсу отношения результатов перемножений. После этого найденное значение начальной фазы измеряемого сигнала преобразуют в величины,равные значениям синуса и косинуса, квадрата синуса и косинуса полученного значения начальной фазы. Перемножают результат интегрирования произведения измеряемого сигнала и синусной составляющей опорного сигнала на косинус начальной фазы измеряемого сигнала. Перемножают результат интегрирования производения измеряемого сигнала и косинусной составляющей опорного сигнала на синус начальной фазы. После чего находят сумму результатов перемножений. Перемножают результат интегрирования квадрата синусной составляющей опорного сигнала на квадрат косинуса начальной фазы измеряемого сигнала. Перемножают результат интегрирования квадрата косинусной составляющей опорного сигнала на квадрат синуса начальной фазы измеряемого сигнала. Суммируют результаты последних перемножений и находят результат измерения по отношению результатов первого и второго суммирования. 3 ил. i (Л (35 ел 00 а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЯ4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5п 4 С 01 R 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4154528i24-21 (22) 02. 12. 86 (46) 1 5. 03. 89 ° Бюл. N - 10 (71) Красноярский политехнический институт (72) Ф.В.Зандер и М.К. Чмых (53) 621. 317. 7 (088.8) (56) Винокуров В.И., Каплин С.Н.

Электрорадиоизмерения.М,: Высшая школа, 1986, с. 176-180.

Тихонов В.И,, — Статистическая радиотехника. М.: Советское радио, 1966, с,484-487 (прототип). (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ СИГНАЛА (57) Изобретение относится к области электрорадиоизмерений и может быть использовано при измерении амплитуды сигналов за время, не кратное периоду сигнала,в том числе и за время,мень« шее. периода сигнала. Цель изобретения — сокращение времени измерения амплитуды эа счет обеспечения возможности интегрирования менее половины периода измеряемого сигнала.- Способ включает операции перемножения измеряемого сигнала на синусную и косинусную составляющие опорного сигнала, интегрирования результатов перемножения, возведения их в квадрат, вычисления суммы результатов возведения в квадрат. Кроме того, в способе си-, нусную и косинусную составляющие опорного сигнала возводят в квадрат и интегрируют. Затем перемножают результат интегрирования квадрата косинусной составляющей на результат

„„SU„„1465786 А1 интегрпрования произведения измеряемого сигнала и синусной составляющей опорного сигнала. Результат интегрирования квадрата синусной составляющей перемножают на результат интегрирования произведения измеряемого сигнала и косинусной составляющей опорного сигнала и находят значения начальной фазы измеряемого сигнала по арктангенсу отношения результатов перемножений. После этого найденное значение начальной фазы измеряемого сигнала преобразуют в величины,равные значениям синуса и косинуса, квадрата синуса и косинуса полученного значения начальной фазы. Перемножают результат интегрирования произведения измеряемого сигнала и синусной составляющей опорного сигнала на косинус начальной фазы измеряемого сигнала. Перемножают результат интегрирования производения измеряемого сигнала и косинусной составляющей опорного сигнала на синус начальной фазы, После чего находят сумму результатов перемножений, Перемножают результат интегрирования квадрата синусной составляющей опорного сиг« нала на квадрат косинуса начальной фазы измеряемого сигнала. Перемножают результат интегрирования квадрата косинусной составляющей опорного сигнала на квадрат синуса начальной фазы измеряемого сигнала. Суммируют результаты последних перемножений и находят результат измерения по отношению результатов первого и второго суммирования. 3 ил.

1465786

Изобретение относится к электрорадиоизмерениям и может быть использовано для измерения амплитуды сиг" налов за время, не кратное периоду сигнала, в том числе и за время, меньшее периода сигнала.

Иель изобретения - сокращение времени измерения амплитуды за счет обеспечения возможности интегрирования менее половины периода измеряемого сигнала, На фиг,1 представлена структурная схема устройства, реализующего данный способ измерения; на фиг,2 - схема блока управления; на фиг.3 - временная диаграмма,, поясняющая работу бло" ка управления, Устройство содержит генератор 1 опорного напряжения, первый выход 20 которого, являющийся выходом синусной составлякнцей опорного сигнала, подключен к первому входу перемножителя 2 и к входу квадратора 3. Второй выход генератора 1„ являющийся выходом косинусной составляющей опорного сигнала, подключен к первому входу перемножителя 4 и к входу квадратора 5. Вторые входы перемножителей 2 и 4 я1зляются входом устройст-3< ва и подключены к шине измеряемого сигнала. Выходы перемножителей 2 и 4 подключены к- зходам соответственно первого и второго интегратсров б и 7.

Выходы квадраторов 5 и 3 подключены к входам соответственно третьего и четвертого интеграторов 8 и 9. Вйходы интеграторов 6 и 8 подключены к соответствующим входам пере- 4 множителя 10, а выходы интеграторов

7 и 9 подключены к соответствукнцим входам перемножителя 11. Выходы перемножителей 10 и 11 подключены к ооответствукнцим входам преобразовате-45 ля 12 отношений, выход -которого подключен к входу блока 13,вычисления арктангенса, Выход последнего подключен к входу блоков преобразования синуса 14 и косинуса 15. Выход блока

14 преобразования синуса подключен к первому входу перемножителя 16, а также к входу квадрагора 17, К второму входу перемножителя 16 подклю- чен выход первого интегратора 7, Выход квадратора 17 подключен. к первому входу перемножителя 18 к второму входу которого подключен выход второго интегратора 8, o(сов 4 +gsin

Ф и 3 л 4 . c o s г 4 + + p s in 9 т„ где = 3 ((t) S„(t) dt; (2 П р = 1 5(t) S„(t) dt; ->u т„(г

Яг (t) dt °

-т„Я т р

Вг () Д °

-т j (2) (3) (4) (5) are tg — —;

a » P о,(р» (6) измеряемый сигнал; начальная фаза измеряемого сигнала, соответственно синусная и косинусная составляющие опорного сигнала; время измерения (интегрирования).

Выход блока 15 преобразования косинуса подключен к первому входу перемножителя 19, а также к входу квадратора 20. К второму входу перемножителя 19 подключен выход интегратора 9. Выход квадратора 20 подключен к первому входу перемножителя 21, к второму входу которого подключен выход интегратора 6, Выходы перемножителей 18 и 19 подключены к сумматору 22, а выходы перемножителей 16 и 21 — к сумматору 23. Выходы сумматоров 22 и 23 подключены к преобразователю 24 отношений, выходом подключенному к индикатору 25. Первый выход блока -.26 управления подключен к управляющему входу генератора 1 опорного напряжения и к первым управляющим входам интеграторов б " 9.

Второй выход блока 26 управления подключен к вторым входам управления интеграторов 6 — 9.

Блок 26 управления содержит последовательно соединенные формирователь

27 импульса пуска и времязадающий элемент 28, выход которого подключен к первому выходу блока 26 управления, а через формирователь 29 импульса — к второму выходу блока 26 управления.

В соответствии с данным способом амплитуда сигнала определяется следующжч выражением

3 14657

Способ реализуется следующим образом. момент начала измерения формируется формирователем 27 импульса пуска блока 26 управления, работающего в ручном или автоматическом режиме, Времяэадающим элементом 28 блока 26 управления формируется импульс, равный по длительности времени интегри10 рования Т„, который подается на управляющий вход генератора 1 опорного напряжения и на первые управляющие входы интеграторов 6-9. В течение времени интегрирования генератор 1

15 опорного напряжения формирует синусную и косинусную составляющие опорного сигнала, которые подаются на перемножители 2 и 4, квадраторы 5 и 3.

Перемноженные с измеряемым сигналом синусная и косинусная составляю20 щие опорного сигнала интегрируются в течение времени T. После окончания интегрирования результаты запоминаются на время Т,, равное длительности импульса с выхода формирователя 29 импульса в блоке 26 управления, поступающего на вторые управляющие входы интеграторов 6-9 и индикатор 25.

Сигналы с выходов интеграторов 6-9, которые в течение действия импульса с второго выхода блока 26 управления постоянны по времени, подаются на соответствующие входы перемножителей

10» 11» 16» 18» 19, 20 °

На выходе перемножителя 10 форми- 35 руется сигнал, .пропорциональный перемноженным значениям a(,p". На выходе перемножителя 11 формируется сигнал, пропорциональный перемноженным значе.ниям +р, где at, 3 *», p p - значения "0 в соответствии с (1-6). Сигналы с перемножителей 10 и 11 поступают на . преобразователь 12 отношения, на выходе которого действует сигнал, пропорциональный величине at a/atр», 45

Этот сигнал поступает на блок 13 вычисления арктангенса, который вычисляют фазовый сдвиг по арктангенсу от значения сигнала на его входе.

Результат вычисления поступает на 60 блоки преобразования синуса 14 и косинуса 15, с которых снимается сиг- нал, равный значениям синуса и косинуса фазового сдвига.

Сигнал с выхода блока 14 нреобра зования синуса поступает на-перемножитель 16, а через квадратор 17, с которого снимается сигнал, равный квадрату синуса фазового сдвига,86 4 на перемножитель 18. На вторые входы перемножителей 18 и 16 поступают сигналы соответственно и интеграторов 8 и 7. На выходе перемножителя

18 формируется сигнал, пропорциональный перемноженным значениям з п ц», а на выходе перемножителя 16 — значениям p sing». о

Сигнал с выхода блока 15 преобразования косинуса Фазового сдвига поступает на перемножитель 19, а через квадратор 20, с которого снимается сигнал, равный квадрату косинуса фазового сдвига, — на перемножитель

21. Ка вторые входы перемножителей

19 и 21 поступают сигналы соответственно с интеграторов 9 и 6. На выходе перемножителя -19 формируется сигнал, пропорциональный перемноженным значениям at" "cos Ч», а на выходе перемножителя 21 — значениям at cos q, . Сигналы с выходов перемножителей 18 и 19 поступают на входы сумматора 22, на выходе которого формируется сигнал, про порцио нал ьный в еличин е (d co s г ч", +

+ р»э г +)

Сигналы с выходов перемножителей

16 и 21 поступают на входы сумматора

23, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный величине (4cosU++psinV ) . Сигналы с выходов сумматоров 22 и 23 подаются на преобразователь 24 отношений, на выходе

Koторог0 действует сигнал, пропорциональный величине (at cos ++csin q,")/

/(a(» cos g" + р"соэ Ч ) . Этот сигнал является результатом измерения и поступает на индикатор 25, который запоминает его во время действия импуль са, поступающего с второго,выхода блока 26 управления, и отображает до окончания следующего измерения.

Формула изобретения

Способ измерения амплитуды сигнала, заключающийся в том, что измеряемый сигнал перемножают на синусную и косинусную составляющие опорного сигнала, интегрируют результаты перемножения, отличающийся тем, что,.с целью сокращения времени измерения амплитуды sa счет обеспечения возможности интегрирования менее половины периода измеряемого сигнала, формируют первое и второе дополнительные напряжения, пропорциональные квадрату синусной и косинусной составляющих опорного сигнала

5 146578 бответственно, интегрируют сформированные дополнительные - напряжения, определяют значение начальной фазы (LP+) измеряемого сигнала по арктано 5 енсу отношения произведений результата интегрирования (Ы+) первого до" волнительного напряжения на результат

1 интегрирования (p) произведения изк.е яемого сигнала на косинусную состав- 1О . яющую опорного сигнала и результата (1

6 6 интегрирования (p ) второго дополнительного напряжения на результат интегрирования (o() от произведения измеряемого сигнала на синусную составляющую опорного сигнала, à амплитуду входного сигнала $ шум опреИЗм деляют по формуле

d созЧ",+ p sin Чо

» «Ю «« ИЬм d COS2q++ Р» Sin2q+ о о

1465786

Составитель А. Комиссаров

Редактор И.Касарда Техред А.Кравчук Корректор М.Демчик

Заказ 940/45 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. ужгород, ул. Гагарина, 101