Структурно-корреляционный вольтметр

 

;;-,т; цт:" .тв:.: "í: åñ 52

;;;-!; <БА

ОП ЙСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ti) 555348

{б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.11,74 (21) 207 3202/21 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.04.77Бюллетень №15 (45) Дата опубликования описания 28.05.77 (51} М. Кл.е

Q 01 К 19/00

Гасударственный квинтет

Совета Мнннстрав СССР па делам нзобретеннй н атнрытнй (53} УЛК 621.317.7 (088.8) Э, <" <артверк и О, 3, Кан1 ур (72} Авторы изобретения (71) Заявитель

1 аннинский политехнический институт (54) С ГРУК ГУРНОКОРРЕ/И1МЮ11Н!.1Й BOJll METP

Изобретение относится к радиоизмврительной технике и .может быть использо

Вано для помехоустойчивоГО измерения ам плитуды гармони п<.ких сигналов в широком диапазоне частот, Известен вэнди.тнокорl)епип1<онный изме» ритель амплитуды гармоиич<-. "кого сигHAlM» основанный на измерении значений огибаюшей взаимнокоррепиционной функтл и измеряемого и опорного сигналов.

Недостатком известного пзмерителя является необходимость согл«сования частоты опорного сигнала с частотой измеряемого сигнала.

Известен также структурнокорреляцттонный вольметр, основанный на измерении значения автокорреляционной функции сигнала при определенной величине задержки, при этом может измеряться как аналоговая автокорреляцнонная функция, так и релейная автокорреляционная функция, и содержаший индикатор и канал автокорреляционного измерителя, в котором последо» вательно включены линии задержки, перемножитепь и интегратор.

Недостатком подобных измерителей является необходимость согласования величины задержки с частотой входного стпнала, Так как, например, значения релейной автокоррепяционной функции пропорциональны величине Л соаы t {где Л-амплитуда сигнала; 4 — частота; - величина задержки), то необходимо соблюдать условие

/совхоз С/ =1, т.е. при изменении частоты

)0 сигнала в широком диапазоне необходимо согласованно изменять величину задержки.

Необходимость автоматической или ручной подстройки величины задержки приводит к снижению точности измерений и

15 увеличению времеки измерения.

Цель изобретения — исключить необходимость подстройки времени задержки при измерении амплитуды гармонического сигнала в широкой полосе частот.

ЯО Йля этого структурно-корреляционный вольтметр, содержаший автокорреляционный канал, выполненный в виде последовательно

ro соединения линии задержки, множитель ного устройства и интегратора, а также ин25 дикатор, при этом второй вход множителт з ного устройства совместно с входом линии задержки подключен квходному зажиму вольтметра, снабжен дополнительным автокорреляционным. каналом, подключенным параллельно основному каналу и выполненным в виде последовательного соединения дополнительных линий задержки, множительного устройства и интегратора, а также двумя квадраторами, усилителем с нормированным коэффициентом усиления, двумя сумматорами, блоком извлечения квадратного корни и инвертором, причем вход дополнительной линии задержки свизан с выходом основной линии задержки, а второй вход дополнительЫОГО множительнОГО устрОйства с вхОдным зажимом вольтметра, при этом выход основного автокорреляционного канала подключен через квадратор и усилитель с нормированным коэффициентом усиления к первому входу первого сумматора, а выход дополнительного автокорреляционного канала подключен через второй квадратор ко вто рому входу первого сумматора и через ин вертор - ко второму входу второго сумма тора, к первому входу которого через блок извлечения квадратного корня подключен выход первого сумматора, а выход вто рого сумматора соединен с индикатором.

На чертеже представлена схема предла гаемого вольтметра. 30

Он содержит переменожители 1 и 2, ин теграторы 3 и 4, линии 5 и 6 задержки, квадраторы 7 и 8, усилитель 9 с нормированным коэффициентом усиления, сумма торы 10 и 11, блок 12 извлечения квад з5 ратного корня, инвертор 13 и индикатор

14.

Структурно-корреляционный вольтметр работает следующим образом. 40

Входной сигнал поступает на первые входы перемножителей 1 и 2, непосредсь. венно на второй вход перемножителя 1 че рез линию 5 задержки, а на второй вход перемножителя 2-через линии 5 и 6 задержц5 ки. Выходы перемножителей 1 и 2 соединены со входами интеграторов 3 и 4 соответственно. Часть вольтметра от его входа до выходе интегратора 3 представляет собой основной канап автокорреляцион 50 ного измерения амплитуды, аналогичный известному. На его выходе образуется сигнал (напряжение), пропорциональный значению автокорреляционной фуникули измеряемого сигнала при величине задержки, определяе 55 мой параметрами линии 5 задержки.

Часть вопьтметра от его входа до вы хода интегратора 4 представляет собой до» полнительный канал автокоррелиционного измерения, аналогичный основному, но име- 60 ющий удвоенное значение времени задержл сигнала, так как линии 5 и 6 задержки являются идентичными.

Выходной сигнал основного канала измерении поступает через квадратор 7 и усилитель 9 с нормированным коэффициентом усиления на первый вход сумматора 1G, на второй вход которого через второй квад ратор S поступает выходной сигнал долог нительного канала измерения. Выходной сигнал сумматора 10 поступает через блок извлечения квадратного корня на первый вход сумматора 11, на второй вход которого через инвертор 13 поступает asrходкой сигнал дополнительного автокор реляционного канала. Выход сумматора 11 соединен с индикатором 14, Часть вольтметра От выходов интегра торов 3 и 4 до индикатора 14 представляет собой нелинейный преобразователь с двумя входами и одним выходом, характе ристика преобразования которого описыва ется формулой у = Ях ++X0 — Х

А я д где х - выходной сигнап основного канала измерения (значение автокоррелиционной функции сигнала);

x - выходной сигнал дополнитель ного канала измерения (значение автокорреляционной функции сигнапа при удвоенном времени задержки); у - выходной сигнал сумматора

1 1 (реэультат нелинейного преобразования значений автокоррелиционной функции сигнала).

Для релейной автокорреляционной функции значении Х и х равны

Х = kAcoaсдС

Х 14АСОЯ Я Я 0 где k - коэффициент усиления канала измерителя. Результат нелинейного преобразования при этом равен у Д и не зависит от значений частоты сигнала и задержки.

Использование данного структурнокор реляционного вольтметра для измерения амплитуды гармонических сигналов позволяет упростить процесс измерении, сократить время измерения, так как исключает. си необходимость предварительной . подстройки величины задержки, уменьшить погрешность измерении благодаря исключению составляющей погрешности, вызванной неточной настройкой величины эадеркки, особенно при малых отношениях сигнал/шум.

555348

Составитель П. Лягни

Редактор О. Стенина ехРед < Йемьинова Корректор В. Куприянов

Заказ 453/21 Тираж 1082 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-38, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ППП Патент=, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Структурно-корреляционный вольтметр, содержаший автокорреляционный канал, вы полненный в виде последовательного соеди ненни линии задержки, множительного устройства и интегратора, а также индикатор, при атом второй вход множительного устройства совместно с входом линии задерж ки подключен к входному зажиму вольтметра, отличаюш ийся тем, что, с целью исключения подстройки времени задержки при измерении амплитуды гармонических сигналов в широкой полосе частот, он снабжен дополнительным автокорреляционным KBH&» лом, подключенным параллельно основному каналу и выполненным в виде последовательного соединения, дополнительных линий задержки, множительного устройства и интегратора, также двумя квадраторами, усилителем с нормированным коэффициентом усиления, двумя сумматораьы, блоком извлечения квад ратного корня и инвертором, причем вход дополнительной линии задержки связан с выходом основной линии задержки, а вто« рой вход дополнительного множительного устройства - с входным зажимом вольтметр ра, при этом выход основного автокорреляционного канала подключен через квадратор и усилитель с нормированным коэффициентом усиления к первому входу первого сумматора, а выход дополнительного автокорреляционного канала подключен через второй квадратор ко второму входу первого сумматора и через инвертор ко второ» му входу второго сумматора, к первому входу которого через блок извлечения квадратного корня подключен выход первого сумматора, а выход второго сумматора соединен с индикатором.