Способ амплитудно-фазо-частотного анализа стационарного сигнала

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ304560 Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельства-81767/18-24) 1 ПК 6 05 Ь 23/02 явлено 11.Х.1968 исоединением заявкиКомитет по делан зобретеиий и открцти при Совете Мииистраа СССР. Потуло Заявите СПОСОБ АМПЛ ИТУДНО-ФАЗО-ЧАСТОТНОГО АНАЛИЗА СТАЦИОНАРНОГО СИГНАЛА0 начинает работаттеграторы 1 и 3. 1, = хфтфг 1 а инт 1, = х пс 1 о о Известные способы ампли -частотного анализа стационарных в, основанные на использовании г ого метода анализа, сложны.Предложенный способ отличается тем, что 5накапливается реализация входного сигнала спомощью двух автономных интеграторов, счастотой выделяемой гармоники изменяются впроцессе накопления знаки интегрирования,причем фаза переключения полярности накапливаемого сигнала на одном интеграторесдвигается относительно другого на четвертьпериода выделяемой гармоники, фиксируютсярезультаты накопления по каждому интегратору и по этим накопленным сигналам вычисляются амплитуды прямоугольных функций,по которым определяется амплитуда и фазавыделяемой гармоники,Это позволяет упростить процесс анализастационарного сигнала и сократить его время, 20На чертеже приведена структурная схемареализации предложенного способа.Схема содержит интегратор 1, генератор 2частоти ;, интегратор 3, блок 4 управления, вычислительное устройство 5. 25Условные обозначения:х(т) - исследуемый процесс;11 (1) - значение интеграла н еграторе 1,1 з (1) - значение интеграла на интегратре 3. Интеграторы 1, 3 вырабатывают интегралы входной величины х(1) за промежуток времени Т, причем знаки интегрирования изменяются соответственно частотами ,.Генератор 2 вырабатывает частоту гармоники, выделяемой из процесса х(1), Сигналы генератора , и 1 отличаются сдвигом по фазе, причем угол сдвига равен 1/, периода выделяемой гармоники.Блок 4 управления обеспечивает одновременность пуска интеграторов 1, 3 и генератора 2 частоты, определяет период интегрирования Т, окончание интегрирования, возвращает схему в исходное состояние, а также управляет вычнслительнь 1 з 1 устроЙством д,Вычислительное устройство 5 по сигналу с блока управления выдает результат в виде величин, пропорциональных амплитуде и фазе гармоники, выделенной из процесса х или в виде амплитуд прямоугольных пери 0)ди 1 еских функций типа ттт и тт,Работа схемы протекает следующим оцразом.В момент времени 1=генератор 2 частоты и ин20 где: 30 40 А, Китаева ппог)нпп пр. Г :уиов;,где гг 1) и ганг) - прямоугольные периодические функции, сдвинутые оИоситсл 1,но друг1друга на, определяющие момент измене 45,ния знака интегрирования.В момент рсмени 1=Т происходит остановка интеграторов 1 и 5 и генератора 2. Зцачсция интегралов г и Уз поступают в вычислиельное устройство 5. По значениям интегралов 1 и з вычислительное устройсгво 10 ырабатывает значсия амплитуд М и У прямоуго. Иык периодических функций 1 ипа:- 125+1Р, =: +1, - 1)т"М -- амплитуда прямоугольной периодической фуцкцли тина т;Л- - амплитуда прямоугольной перно;цчсской функции типа и;г., ), б - порядковые номера прямоугольныкцериодичсск 1:к функций, цри н мо) ) О 35у в -значение натурального ряда нечетныхчисел, кроме 1;5 - сумма модулей коэффициентов призначениях интегралов;Т - период времени интсгрировация; т, а - индекс типа пря 1 соугольной псриодической фу цкции.Для получения полной информации об амплитудах и фаза. исследуемый процесс а ) г 1,Юпоследовательно пропускают через скс:у, привсденнчо )1 я чертеже причем каждый раз ца генераторе 2 устацавлив;пот новос значение частоты.В тех случаях, когда информация должна бы-,1, полусна при Однократно анализе процесса х(г), используют К параллельно вк:цокццык цар интеграторов, ца каждую из которых подается своя частига от общего генератора частот.Выходные величины интеграторопоступают в общее вычислительное устройство.ДЛ 5 получения амплитудной и фазовой характеристик процесса х(г) в виде распределения по частотам амплитуд А (5) и фаз р 11") тригонометрическ 1.к гармоник, вычисляют коэффициенты разложения исследуемого процесса хг) тригонометрический ряд по получензпачсциям амплитуд прямо г 0.1 ьпы. риод(ческ 11:с функций, Поскольку сами прямоугольные функции легко разлагаются в ряд Фурье, требуемые коэффшценты получа Т ПРОСТЫЗ 1 СЛ 05 КЕНИСМ ЧИСЛЕЦЦЫК ЗНЯЧСНИЙ язплитуд соотвстствуюгцик прямоугольцык псриодн 1 ески. фл 1 кци 1. ПО позучсниозу раз;10 жепн 10 с 1 роятс 51 амплтудпа:я н ф 130251 х(1- рактерцстики. Предмет изобретенияСпособ амплитудно-фазо-частопо 0 анализаа стационарного сгнала, отлиаОи 1 с 5 тем, что с целью упрощения процесса анализа и сокращения его вре.;1 ени накапливаот реализацию входного сИнала с помощно двух авОномны 5; интеграторов, с частотой выделясмой гармоники изменяют в проьессс цаконлс. ия знаки интегрирования, причем фазу переключения полярности пакаЛиваемого снг- ПЯЛЯ На ОДНОМ ИНТЕГР 2 ТОРЕ СДВИГЯЮТ ОТНОСИ- тельно другого на четверть периода выделяемой гармоники, фиксируют результаты накопления по каждому интегратору и по эт:м Н Я КОН 1 ЕННЫМ СИ(12 ЛЯМ ВЫЧПСЛ Я 10; Я ,1 л П 1 У - ,1) н ф(1;у Вдсл 51 смой Гязмонцкц. Гостпвптспи А. й. Лаиев