Способ определения амплитуды и частоты гармонических составляющих сигнала

к област змерени ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБР ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АМПЧАСТОТЫ ГАРМОНИЧЕСКИХ СОСТСИГНАЛА(57) Изобретение относитсяизмерительной техники; Цельтения - повышение точности Устройство, реализующее способ, содержит запоминающие устройства 1 и 2,синхрогенераторы 3 и 4, частотомер 5и измеритель 6 спектра сигнала. Запоминающий сигнал многократно повторяют, выделяют его отдельные гармонические составляющие и регистрирую:их параметры. Изменяют длительностьзапоминаемого сигнала и сравниваютмежду собой полученные спектрограммы,Искомые амплитуды и частоты отдельныхгармонических составляющих определяют по тем значениям регистрации, накоторых амплитуды гармонических составляющих максимальны. 1 ил.Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения средней мощности случайного процесса, приходящейся на единицу полосы частот. 5Цепь изобретения - повыщение точности измерений за счет исключения влияния скачка фазы при многократном повторении регистрации сигнала за счет изменения временного положения 10 составляющих сигнала до получения максимального значения амплитуды.Способ определения включает в себя с едующие признаки: запоминание сигнала для сохранения реализации 15 входного сигнала на время, необходимое для его анализа; многократное повторение запомненного сигнала для накопления энергии в анализируемых системах; выделение отдельных узких 20 участков спектра сигнала для оценки модулей отдельных узких участков спектра сигнала; регистрацию параметров отдельных узких участков спектра сигнала для оценки распределения модулей спектральных плотностей этих участков по оси частот; изменение временного положения или длительности запоминаемого сигнала дляполучения набора спектрограмм; сравнение спект- ЗО рограмм, полученных при различной длительности запомненного сигнала, для обнаружения стыковки начала иконца запомненного сигнала.Полученные при различной длительности спектрограммы сравнивают междусобой и пб результату сравнениясудят об истинном спектре сигнала,при этом в качестве критерия выбирают одновременное наличие максимальных значений модулей спектральныхкомпонент сигнала.На чертеже представлено устройстводля реализации способа.Устройство содержит запоминающие 45устройства 1 и 2, синхрогенераторы 3и 4, частотомер 5 и измеритель 6спектра сигнала.Запоминающие устройства 1 и 2предназначены для хранения поступающей в них информации и могут бытьвыполнены на серийно выпускаемыхинтегральных микросхемах,Устройство работает следующим образом. 55Входной сигнал подается на информационный вход запоминающего устройства 1, Запись его в запоминающее устройство 1 производится при наличии соответствующего логического уровня на входе разрещения записи, Например, при подаче сигнала, соответствующего логическому нулю, производится запись сигнала в запоминающее устройство 1, а при подаче сигнала, соответствующего логической единице, производится хранение сигнала в запоминающем устройстве 1. При этом на выходе запоминающего устройства 1 появляется сигнал, представляющий собой отрезок входного сигнала, длительностью Т , Этот сигнал периодически с периодом Т повторяется на выходе запоминающего устройства 1. Потом сигнал перезаписывается во второе запоминающее устройство 2. На вход синхронизации запоминающего устройства 1 подаются синхроимпульсы постоянной частоты с синхрогенератора 3. На вход синхронизации запоминающего устройства 2 подаются синхроимпульсы с синх.огенератора 4, частоту которого можно изменять, Поэтому, если в запоминающем устройстве 1 хранится отрезок сигнала постоянной длины, равной 1 , то во втором запоминающем устройстве можно плавно или дискретно изменять его временное положение или длительность запоминаемого отрезка сигнала, изменяя плавно или дискретно частоту синхрогенератора 4. Частота последнего контролируется частотомером 5. Выход запоминающего устройства 2 подключается к измерителю 6 спектра сигнала, которым производится съем спектрограмм сигнала, хранящегося в запоминающем устройстве 2. Каждая снятая спектрограмма привязывается к координате частоты выдаваемой частотомером 5. Количество снимаемых спектрограмм определяется нижней граничной частотой и верхней граничной частотой, присутствующих во входном сигнале, а также вероятностью возможного пропуска одновременного наличия максимума максиморума модулей всех спектральных компонент, присутствующих во входном сигнале.По снятым спектрограммам определяется одновременное наличие максимума максиморума модулей всех спектральных компонент, присутствующих во входном сигнале. Так как при этом известна частота синхрогенератора 3, при которой наступил этот момент, то устанэв1 5 /548 рлГеъных состав ГяОхеэвас хскачком фаэь,Формула из обре те ни я 1 О определяют по тем значениям регистрации, на которых амплитуды гармонических составляющих максимальны. Составитель А. ОрловРедактор М. Петрова Техред М.Ходанич Корректор М. Максимишинец Заказ 4913/43 Тираж 728 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4. ливая эту частоту, на выход устросгва выдается сигнал, в котором ликвидирован скачок между началом и концом сигнала. Предлагаемый способ обработки сигналов позволяет снизить погрешности при анализе многократно повторяющейся реализации исследуемого сигнала, когда время повторения реализации меньше времени затухания резонирующей системы, при нестационарности исследуемого процесса, при ограниченном существовании сигнала во времени. Использование предлагаемого 15 способа анализа позволяет анализировать сигналы, не обладающие стационарностью и эргодичностью в бесконечном временном интервале. Это достигается тем, что участок исследуе мого сигнала эакольцовывается в непрерывное бесконечное кольцо с ликвидацией скачка фазы начала исследуемого участка сигнала с его концом, что обеспечивает его стационарность 25 и эргодичность, а также значительна снижает погрешности измерения спектСпособ определения амплитуды и частоты гармонических составляющих сигнала путем его запоминания, мно - гократного повторения, выделения отдельных составляющих сигнала и регистрации их амплитуды и частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, осуществляют дополнительное запоминание гармонических составляющих сигнала, изменяют их временное положение путем перезаписи исследуемого сигнала, сравнивают между собой амплитуды выделенных отдельных гармонических составляющих сигнала, полученных при различном временном положении или длительности запомненного сигнала, .а искомые амплитуды и частоты отдельных гармонических составляющих