Широкополосный автокорреляционный вольтметр
111 6О0461
О П И С А- Н-И- Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Саюз Советскии
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6 1 ) ДOIIAJIHHTC II BOO 1 . I BT. CBII g B) (22) 3 1я н.((. Il() 19.07.73 (2 1 ) l 940!ii!21! 8-2 (5! ),Ц, Кл. - 6 011 !9, 02 (нi>fl((f(Ëllll(llll((1 .(а и нк11 „ (!з
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 30.03.78. Бюл acTc!I» ¹ 12 (45) Дата опубликования описания 17.04.78!
51) УДК 621 317 7 (088.8) (72) Автор изобр(тсиия
П. 3. Мартверк (71) Заявит(ль
Таллинский политехнический институт (54) ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ЛВТОКОРРЕЛЯ!!!4OHHhIA
Е!ОЛ ЬТМ "! Ð
Государственный комитет (23) !! ðfílðè I (т
Изобретение относится,к измерительной технике и может быть использовано для оценки амплитуды гармонического сигнала па фоне шума в широкой полосе частот.
Известны одноканальные с аналоговым или релейным перемножением измерители автокоррсляционных функций и основанные на том жс принципе измерители амплитуды и мо1цно" I II гармони (еского сигнала па фопс
l f f i, i%f 2 (1 ) .
1О
Недостатком таки.; измерителей является необходимость подстройки вслич1и(ы задержки по частоте сигнала. По существу онп являются поисковыми системами, обеспечивающими максимальное значение постоянного составляющего выходного процесса. В связи с наличием в замкнутой цепи регулирования инерционного элемента (интегратора), поиск (обнаружение) сигнала представляет собой длительный пере одный лроцссс, в результа- 20 тс чего увсличивается время оценки и усложняется обеспечение се точности.
Известен таньке взаимнокорреляционный вольтметр, содержащий настраиваемый опорный генератор, сумматор, и ндикатор и два 25 квад ратурных канала, состоящих 1из умножитсля, интегратора и возводителя в квадрат (2). Обработка оцениваемого сигнала провзводится,в двух,квадратурных,каналах, в резульTBTO этого мпкровольтметр является не- 30 чувствитсльным относительно начальной фазы сигнала. Недостатком взаимнокорреляционного вольтметра является необходимость в осуществлении поиска (обнаружения) оцениваемого сигнала. Чем шире анализируемый частотный диапазон и выше селективные свойства вольтметра, тем больше время поиска во всем частотном диапазоне.
1(елью настоящего изобретения является сокращение времени пзмсрсшгя амплитуды щггнала неизвестной частоты. Поставленная цель достигастся тем, Iто в вольтметр, содержащпи1 i.множите fb, один Н3 Входо в I QTopoI о подключен ко входу вольтметра, а второй— к выходу генератора опорной частоты, и индикатор, согласно пзобрстсни(о, введены послсдоBàтсльно соединенные блок выделения разностной частоты, линия задержки, дополнительный умножи тель, пол осовой фильтр и детектор, включснньтс между выходом умножителя и входом индикатора,:причсм второй вход дополнительного умножителя подключен ко входу вольтметра.
На чертеже представлена блок-схема предлагаемого вольтметра.
Вольтметр содержит умножитель 1, опорный генератор 2 постоянной частоты, блоки
3 выделения разностной суммарной частоты, линию задержки 4, блок 5 дополнительного умножения (умножитсль), полосовой фильтр
Ф () со с J (. дпсй 1!1с1 Ото и, О и впой 111 c 1 0Tc oII0 J) ного генератор!1 2, детектор 8 <ггибающсй и инд!!катор 8. Вход!!о!! сигнал Iln;IacI !<а входы умно>ки!слей 1 и 5. Вход умножптсля
1 подключен к генератору 2, 1 выход черcз блок 3 и IIIIIIIIo задсржки 4 — ко второму вход(07101
Вольтметр работаст следующим образом.
В умножитслс 1 персмножаются входной и опорный сигналы. В опорном генераторе 2 выделяется сдвинутый на частоту опорного сигнала спскт ральный комлоне IT. После линии задержки 4 входной сигнал принимает 15 вид:
В блоке 5 пс<ремножаются входной сигнал и выходной сигнал линии задержки 4. Результат перемножения можно представить в видс двух слагаемых:
52 == А сов )(ю) =- р)ю) — (<р — <рю)-) cOs 42 25 = — — CGS(— u) —, (1 — -))+ 4ю + — cos (2 ut — р) (i — -.) — (,(t + -.)). (2) Широкополосный автокоррсляционный вольтметр, содержащий ум<ножитель, один из входов .которого подключен ко входу вольтметра, а второй — <к выходу генератора опорной частоты, и индикатор, о т л и ч а и щ и йс я тем, что, с целью повышения быст<родсй80 ствпя измерения амплитуды сигнала неизвестной частоты, в него введены <последовательно соединенные блок выделения разностной частоты, линия задержки, дополнительный умножитель, полосовой фильтр и дстек85 тор, включснныс между (выходом умно кителя и входом индикатора, причем второй вход дополнительного умножитсля подключен ко входу вольтметра. Источники информации, 40 принятыс во вынимание при экспертизе 1. новинский В. Н.,и др. Корреляционные устройства. М., «Энергия», 1974. 2. Мизюк Л. Я. и др. Корреляционный микровольтметр. Псредовой научно-технический 45 и промышленный опыт, № 8-66-1355/108, 1966. 3<и(аа 507/4 (! Г10 11а,!.. и 382 Г1<)1(и! Iñí Тираж 1122 Тииогра<1)ия, ир Гаиуиова, 2 S, =: А cos ((u) — u),) 8 — (р) — u),-.). Первое слагаемос равно р)р, второс отличается от (рр. Полосовой фильтр 6 (например, кварцевый) со средней частотой ()р пропускает слагаемое с частотой (рр и амплитудой огибающей А, остальные, отличаю(циеся от частоты о)р, ком по!1сп 1 ь! 13 1!см усрсдня lотся. Так ка I( полосовой фильтр 6 являстся интегратором для результатов перемножения, представленных в фо<рму1с (2), частоты которых отличаЮТСЯ От Рар, а СОМНОжИтЕЛИ СОДPPiKBT ЧЛСНЫ, сдвинутые по времени относительно друг друга, то предлагаемый широкополосный автокорреляционный вольтметр работает аналогично коррелятору. Следовательно, составляющие шума, которые поступают на вход вместе с сигналом, убывают при увеличении сдвига в;, см<. IIII соглаl с!10 х <)I>1ва1lи!О !I х а нт<)ко;)Ipc i1)1öèî!!<ной ф) н кц11п. Детектор 7 служит для выделения огибаюгцей (квадрата амплитуд входного сигнала). Так как детектор является фазонсчувствиТс.1bI!ûì, фаза первого слагаемого (i)T в формуле (2) нс будет влиять ца 1:сзу.
Предлагаемый вольтметр позволяет су!цсственно сократить время измс<рения. Кроме того, его схема проще, так <как .не содержит систему поиска сигнала. Вольтметр обеспечивает возможность согласования частоты сигнала с <рабочей ча стотой линии задержки, что в свою очередь позволяет использовать стандартныс линии задержки. Формула изобретения
