Способ определения энергетической ширины дискретной составляющей в спектре сигнала

 

Изобретение может быть использовано для измерения энергетической ширины дискретной составляющей в спектрах вибраций механизмов и шумов транспортных средств. Цель изобретения - повышение надежности измерений за счет увеличения полосы анализа - достигается тем, что измерение спектра полосового шума производят с максимально прямоугольной формой спектра, энергетическая ширина ко- .торого принимается в качестве эталона , при отношениях ширины спектра полосового шума к шагу анализа, предИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения энергетической ширины дискретной составляющей (ДС) в спектрах вибраций механизмов и шумов транспортных средств. Цель изобретения - повышение надежности измерений за счет увеличения полосы анализа. ставленному тремя основными смежными спектральными отсчетами, средний из которых максимальный. Измеряют уровни этих трех основных отсчетов спектра. По ним вычисляют сумму разностей уровней максимального и каждого из смежных с ним-отсчетов. По градуировочной кривой зависимости вычисленных сумм разностей уровней от полученных отношений эталонной ширины спектральной линии к шагу анализа производят измерение спектра исследуемого сигнала, изменяя шаг анализа от минимального в сторону увеличения до получения спектра спектральной линии в виде трех спектральных отсчетов, один из которых максимальный. Измеряют уровни этих отсчетов и вычисляют сумму разностей уровней. Сравнивают измеряемую энергетическую ширину спектральной линии с эталонной, определяя по градуировочной кривой для полученной величины суммы разностей отношение энергетической ширины спектральной линии к шагу анализа. Найденную величину отношения умножают на подобранный таг анализа. 1 ил. а $ (Л С На чертеже показаны графики, поясняющие предлагаемый способ. По предлагаемому способу измерение энергетической ширины ЛС выполняют в два этапа: снимают градуировочную кривую для данного типа анализатора и измеряют ширину ДС исследуемого сигнала. С этой целью собирается измерительный тракт, состоящий из последовательно соединенных генератора с& 5 00 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН (1Е (11) (51)5 С 01 R 23/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВРЩЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

fIO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П.(НТ СССР

1 (21) 4275393/21 (22) 06.07.87 (46) 07.01.91. Бюп. Р 1 (72) И.П.Медведев и Н.В.Моисеева (53) 621,317.757 (088,8) (56). Медведев .1).П. Исследование узкополосных спектров вибраций на . лапах судовых дизель-генераторов.

Л.: ЦНИИ "Румб", 1976. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕС-.

КОИ ИИРИНЫ ДИСКРЕТНОЙ СОСТАВЛЯОЩЕЙ

В СПЕКТРЕ СИГНАЛА (57) Изобретение может быть использовано для измерения энергетической ширины дискретной составляющей в спектрах вибраций..механизмов и шумов транспортных средств. Цель изобретения - повышение надежности измерений sa счет увеличения полосы аналиsa — достигается тем, что измерение спектра полосового шума производят с максимально прямоугольной формой спектра, энергетическая ширина ко.торого принимается в качестве эталона, при.отношениях ширины спектра

:полосового шума к шагу анализа, предФ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения энергетической ширины дискретной составляющей (ДС) в спектрах вибраций механизмов и шумов транспортных средств.

Цель изобретения — повышение надежности измерений за счет увеличения полосы анализа.

2 ставленному тремя основными смежными спектральными отсчетами, средний иэ которых максимальный. Измеряют уровни этих трех основных отсчетов спектра. По ним вычисляют сумму разностей уровней максимального и каждогo из смежных с ним отсчетОВ °

По градуировочной кривой зависимости вычисленных сумм разностей уровней от полученных отношений.эталонной ширины спектральной линия к шагу анализа производят измерение спектра исспедуемого сигнала, изменяя шаг анализа от минимальнога в сторону увеличения до получения спектра спектральной линии в виде трех спектральных отсчетов, один из которых максимальный. Измеряют уровни этих отсчетов и вычисляют сумму разностей уровней. Сравнивают измеряемую энергетическую ширину спектральной линии с эталонной, определяя по градуировочной кривой для полученной величины суммы разностей отношение энергетической ширины спектральной линии к шагу .анализа.

Найденную величину отношения умножают на подобранный mar анализа. 1ил.

Иа чертеже показаны графики, поясняющие предлагаемый способ.

По предлагаемому способу измерение энергетической ширины ДС выполняют в два этапа: снимают градуировочную кривую для данного типа анализатора и измеряют ширину ДС исследуемого сигнала. С этой целью собирается измерительный тракт, состоящий из последовательно соединенных генератора

1619188

$F

При этом условии отношение — на f ходится в пределах (0,1 — 4) . Спектральный. анализ полосового шума производят с таким количеством усреднений .спектров, чтобы статистическая достоверность измерения спектральных уровней быпа ниже амплитудной погрешности анализатора. По спектрограмме, полученной для каждого значения от-.

Др ношения, -уу- измеряют уровни L (T. 1, трех основных отсчетов спектра и вычисляют сумму разностей уров, ней максимального и двух смежных с ним отсчетов по формуле, „= (T. T.)

+ (.1 — L ). Затем строят градуиро 25 вочную кривую зависимости вычисленных сумм разностей ", от величин от.ЬР

R йошения о

@ормулаизобретения

Способ определения энергетической ширины дискретной составляющей в спектре сигнала, включающий измерение спектра сигнала с помощью аналогового или цифрового спектрального анализа с дискретным шагом перестройки по частоте селективного фильтра, определение энергетической ширины спектральной линии путем сравнения с эталоном, отличающийся тем, что, с целью повыиения точности измерений, производят измерения спектра полосового шума с максимально ,прямоугольной формой спектра, энергетическая иирина которого принимается в качестве эталона, при отношениях иирины спектра полосового шума к шагу анализа, представленному тре- мя основными смежными спектрапьными отсчетами, средний из которых мак симальньпЪ, измеряют уровни этих трех основных отсчетов спектра, по которым вычисляют сумму разностей уровней максимального и каждого из смежных с ним отсчетов, по градуировочной кривой зависимости вычисленных сумм разностей уровней от полученных отношений эталонной ширины спектральной линии к шагу анализа производят измерение спектра исследуемого сигнала, изменяя шаг анализа от минимального в сторону увели30

Наклон и пределы измерения градуировочной кривой зависят от формы эквивалентной частотной характеристики анализатора (от вида временной весовой функции цифрового анализатора), поэтому для каждого типа анализатора эта градуировочная кривая должна быть снята специально.

После построения градуировочной кривой можно выполнять .измерения 40 ширины ДС в спектрах исследуемых сигналов. Для этого выполняют измерения спектра сигнала, последовательно подбирая иаг анализа таким образом, чтобы спектр измерений ДС бып представлен тремя основными смежными .отсчетами, средний из которых макси мальный. ТТо спектрограмме-ЦС измеряют уровни полученных отсчетов и вычисляют сумму разностей уровней по приведенной формуле. Иаг анализа подбирают таким, чтобы величина 2 „была получена в пределах рабочего падающего участка градуировочной кривой (дпя анализатора типа БИФ-2М эти пределы составляют, 2 — 11 дБ). Полу55 ченное значение величины .. откладьвают по оси ординат градуировочной кривой и на оси абсцисс находят отнополосового шума и цифрового анализатора.

Варьируя значениями ширины спектра шума ДР и шага анализа 6 f, добиваются того, чтобы спектр шума был представлен тремя основными отсчета.ми, средний из которых максимальный.

gF шение †- . умножив это отношеуf ние на шаг анализа 3 f, определяют величину энергетйческой ширины исследуемой ДС.

Таким образом, при использовании предлагаемого способа при анализе реальных сигналов длительность реализации исследумого сигнала всегда ограничена. Вследствие этого статистическая достоверность измерений спектральных характеристик сигналов, к которым относится и ширина ДС, пропорциональна числу усреднений. спектров, т.е. величине шага анализа. При измерениях по предлагаемому способу спектр ДС представлен тремя отсчетами, в то время как при измерениях по известному способу необходимо иметь 10 и более отсчетов спектра.

Следовательно, предлагаемый способ обеспечивает большую надежность или достоверность измерений ширины ДС за счет увеличения полосы анализа.

5 1619188 6 чення ло.получения спектра спектраль= лоном, определяя по градуировочной ной линии в виде трех спектральных кривой лпя полученной величины сумотсчетов, один из которых максимапь- мы разностей отношение энергетичес. ный, измеряют уровни этих отсчетов и кой ширины спектральной линии к вычисляют сумму разностей уровней, шагу анализа, и умножают найденную

5 сравнивают измеряемую энергетичес- . величину отношения на подобранный кую ширину спектральной линии с эта- шаг анализа.

L pe !

1l

g б

015 0

Составитель А.Орлов

Редактор И.Горная Техред М.Дидык

Корректор Л.Бескид

Заказ 44 Тираж 7 Подписное

SHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул.. Гагарина, 101