Способ формирования сигнала, калиброванного по коэффициенту гармоник

СОЮЭ СОВЕТСНИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 9 4 О В. 29 ОБРЕТЕНИ ОПИСАН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СИКАЛИБРОВАННОГО ПО КОЗФФИЦИЕМОНИК, сигнала и повыйеиие точностния коэффициента гармоник эминимизации погрешности апнмации. Калибратор, реализующий способ, содержит устройство 1 ввода,о СССР.1971СССР987;ГНАЛА,НТУ ГАРи-. етення " гармоник и эада- а счет роксиГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИПО ИЗОБРНЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР вычислитель 2, коммутатор 3, оперативное запоминающее устройство 4, генератор 5, тактовых импульсов,делитель 6 частоты, счетчик 7, цифроаналоговый преобразователь.8. Использование предлагаемого способа формирования сигнала, калиброванного по коэффициенту гармоник, позволяет уп" равлять составом высших гармоник, определяющих коэффициент гармоник,что значительно расширяетвозмож-. ность применения способа и обеспечивает более качественное и глубокое исследование проверяемых средств по влиянию на их показания различ-, ных участков спектра. Одновременно повышается точность задания коэффициента гармоник за счет минимизации погрешности аппроксимации, что дости гается оптимальньм выбором моментов дискретизации. 1 ил.1451618 Введем величину Ьц КЕ= -А(2) вг- РСКалибратор содержит устройство 1ввода, вьиислитель 2, коммутатор 3,оперативное запоминающее устройство.(ОЗУ) 4, генератор 5 тактовьм им-45 пульсов, делитель 6 частоты, счетчик7 и цифроаналоговый преобразователь о(ЦАП) 8. Устройство 1 ввода подключено к установочному входу вьиислителя 2, информационный выход которогосоединен с одноименным входои ОЗУ4, а второй и третий выходы подключены к первому и второму входам ком-.мутатора 3Генератор 5 тактовьм импульсов последовательно через делитель 6 частоты с дробным коэффициентом деления и счетчик 7 соединенс третьим входои коммутатора 3,вьмод которого является адресныивходом ОЗУ 4, Информационный выход .1 Изобретение относится к измерн" тельной технике, в частности к способам и средствам формирования сигналов с калиброванными значениями коэффициента гармоник при заданном распределении гармонических составляющих.Цель изобретения - управление составом высших гармоник сигнала и повышение точности задания коэффициента гармоник эа счет минимизации погрешности аппроксимации.Исходный несинусоидалъный сигнал Г(юб), с эаданныии формой и коэффициентом гармоник, представим рядом фурьеИГ (ес) А сове(+, А, соа(1 е +92)Ьа ф (1) где А - амплитуда основной 2 армоникн сигнала (начальная фазапервой гармоники принятаравной нулю).А ,у - амплитуды и начальные фазывысших гармоник, начинаяса второй,01 яй, . еЯ - круговая частота первой гармоники.Э где п,Ь - число и шаг изменения уровней кусочно-ступенчатого сигнала. ае 1 Г, г - - ь -. ы,)1 + Отсюда находим(ф;), (2 2) Ь, (4)Таким образом, укаэанный выбор моментов дискретизации обеспечивает .,наименьшую погрешность задания. коэффициента гармоник и гармоническог состава формируемого кусочно-ступен чатого сигнала. Чтобы получить класс сигналов с заданным значением коэф/фициента гармоник и заданным распре делением по гармоникам (заданными величинами К)1 можно брать равные значения (р, даже по случайному закону. Однако, сигналы при этом будут детерминированньии.На чертеже представлена структур ная схема калибратора, реализующего предлагаемый способ. и выражение (1) с учетом этого равен"ства запишем в виде НГ (еС) - Асовы. + АК сов(1 о .+9 ъе)у 10 0=2 (3)Величины Ке определяют относительный вклад отдельных гармонических .составляющих в суммарный коэффициентгармоник: Задавшись весами гармоникК инх начальными фазами , по формуле(3) находят моменты дискретизациипо времени (или по фазе)кусочно"ступенчатого сигнала,Найдем моменты дискретизации,25 обеспечивающие наименьшую суммарнуюпогрешность в гармоническом составеаппроксииируеиого исходного Г (е) .и формируемого Г (еС) кусочно-ступенчатого сигналов," Для этого рассмотрим величинуф юМ- 1 Ь - ы Ы1 1Ф135Найдеи точки переключения, минииизирующие суммарную погрешность:31451618ОЗУ 4 подключен к установочному вход ЦАП 8 поступает код уровня снгвходу делителя 6 частоты и через нала Г(ф на том ке интервале, знаЦАП 8 к выходу калибратора, ченне которого остается неизменнымНеобходимые значения весов К иначальных Фаз ( Ю гармоник, пе 5до следующего переключеНия счетчика7. Переключение счетчика 7 происхориода, амплитуды и числа и уровней дит импульсом с выхода делителя 6формируемого сигнала Г(е) вводятся , частоты. При этом; из ОЗУ 4 считыв вычислитель 2 через устройствовается следующая пара значений уровввода, которое мотает быть выполне- . 1 О ня Г(о) и коэффициента деления дено, например, в виде клавишного лителя 6 частоты, которые подаютсяустройства или накопителя инфориа- соответственно на ЦАП 8 и делительции на магнитных носителях. . 6 частоты. Последующие участки куВцчислитель 2, в качестве кото-. сочно-ступенчатого сигнала Г(е)рого мовет использоваться любое 15 формируются аналогичным образом.арифметико-логическое устройство Таким образом, использование(втом числе и на микропроцессорах), предлагаемого способа формированияпосле ввода в него исходных данных . , сигнала, калиброванного по коэффиприступает к вычкслению моментов . циенту гармоник, позволяет управлятьдискретизации и уровней квантования 2 О составои высших гармоник, определяюкусочно-ступенчатого сигнала Г (еО щих коэффициент гармоник, что знаПо вычисленным значениям моментов чительно расширяет возмовность придискретиэации Ы;и периода сигнала менения изобретения и обеспечиваетГдля заданного значения часто- более качественное и глубокое иссле%ты гекератора 5 тактовых импульсов 25 дование проверяемых средств по влипроизводится определение коэффи-: янию на их показания различных участциента деленкя делителя 6 частоты ков спектра. Одновременно повышаетсядля всех учаСтков аппроксимацииточность задания коэффициента гармосигнзла Е(ес) Кавдая пара значе ник за счет минимизации погрешностиний уровня напряхения и коэффици- "ЗО аппроксимации, что достигается опента деления делителя 6 частоты пос-, тимальнци выбором моментов днскреледовательно записываются в ОЗУ 4. тизацин в соответствии с выражением .Прк этом, адреса ячеек ОЗУ Форми- (4).руются в вычислителе 2 и передаютсяФормула изобретения35".со второго входа коимутатора Э наадресный вход ОЗУ 4. . Способ формирования сигнала, калиброванного по коэффициенту гармоПо завершении расчета всех эна- ник, основанный на формировании кучений уровней напрявений формнруе-сочно-ступенчатого сигнала с равно-.мого сигнала Г(е 1), соответствую- . 4 О мерно изменяющимися уровнями, о тщих коэффициентам деления делителя л и ч а ю щ н й с я тем, что, с6 частоты, и их записи в ОЗУ 4 нацелью управления составом высших,втором выходе вычислителя 2 Формм- . гармоник сигнала и повышения точно;руется признак конца вычислений. . сти задания коэффициента гармокик По этому признаку на выход коимута" " ев эа счет минимизации погрешности аптора подключается его третий входе проксимации, несинусондальнцй сиг"в результате чего с ОЗУ 4 с 4 итыва- . нал, для которого задают коэффициние производится с тех ячеек, адреса , ект и веса гармоник, формируют вкоторых соответствуют. состоянию счет- виде кусочно-ступенчатого сигнала,/чика 7. Происходит это следующим. : 5 О.приэтом число участков аппроксииаобразом. Тактовые импульсы с выхо-цки поддервивают неизменньи, ада генератора 5 тактовых импульсов .моменты дискретизации сигнала по ,проходят через делитель частоты 6,. времени устанавливают так, чтобыка установочный вход которого от значение уровня квантования на ин- ОЗУ 4 подан коэффициент деления, тервале дискретизации равнялосьсоответствующий Формируемому интер- среднему значению аппроксииируемоговалу сигнала Гз(Ы). При этом,на сигнала на этом интервале,