Способ определения энергетической ширины дискретной составляющей в спектре сигнала

(Ю (Ю 1)5 С 01 К 23/16 ТЕН ТЕЛЬСТВУ смежны средниймеряюттсчетав Бюп. Р 1 едев и Н,В 757 (088.8).10.П. Иссл спектров ви дизель-ген б", 1976.Моисеева о ет едованне браций на ераторов. о неи от за произемого инималь ии в о ряюн отсчет тей уро нергети мг разно эмеря пектр линии радуир еличин ергети линии личину анный деляя палученнойношениеектральн айденную в т на подабр и, поясизиерев уироа вали- следуеобирает з поерато ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ИИРИНЫ ДИСКРЕТНОЙ СОСТАВЛЯОЩЕЙ В СПЕКТРЕ СИГНАЛА(57) Изобретение может быть использовано для измерения энергетической ширины дискРетной составляющей в спектрах вибрациймеханизмов и шумов транспортных средств. Цель изобретения - повышение надежности измерений эа счет увеличения полосы анализа - достигается тем, что измерение спектра полосового шума производят с максимально прямоугольной Формой спектра, энергетическая ширина ко.торога принимается в качестве эталона, при отношениях ширины спектра :полосового шума к шагу анализа, предФ Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения энергетической ширины дискретной составляющей (ДС) в спектрах вибраций механизмов и шумов транспортных средств.Цель изобретения - повышение надежности измерений за счет увеличения полосы анализа. ставленному тремя основными ми спектрапьными отсчетами, из которых максимальный. Из уровни этих трех основных о спектра. По ним вычисляют сум разностей уровней максимально каждого из смежных с ним атсч По градуиравочной кривой эави вычисленных сумм разностей уро лученных отношений эталонной ш спектральной линия к шагу анали водят измерение спектра исспед сигнала, изменяя шаг анализа от нога в сторону увеличения до нич спектра спектральной лини де трех спектральных отсчетов из которых максимальный. Изме ав и вычисляют вней. Сравнивают ческую ширину с эталонной, опвочной кривой дл суммы разностейеской ширины к шагу анализа. отношения уиножа аг анализа. 1 ил. На чертеже показаны граФ няющие предлагаемый способ,По предлагаемому способу ние энергетической .ширины Д няют в два этапа: снимают г ночную кривую для данного ти затора и измеряют ширину ДС мого сигнала, С этой целью измерительный тракт, состоя следовательно соединенных гр При этом условии отношение- наКГ ходится в пределах (0,1 - 4). Спектральный.анализ полосового шума производят с таким количеством усреднений .спектров, чтобы статистическая достоверность измерения спектральных уровней быпа ниже амплитудной погрешности анализатора. По спектрограмме, полученной для каждого значения от-.Дрошения, -у-, измеряют уровни 1 1., 1, трех основных отсчетов спектра и вычисляют сумму разностей уров, ней максимального и двух смежных с ним отсчетов по Аормуле= ( 1. " 1 д) + (1.1 - 1.). Затем строят градуиро 25 вочную кривую зависимости вычисленных сумм разностей ", от величин отЬРйНошения5 К Формула изобрет енияСпособ определения энергетическойширины дискретной составляющей вспектре сигнала включающий измерение спектра сигнала с помощью аналогового или цифрового спектральногоанализа с дискретным шагом перестройки по частоте селективного фильтра,определение энергетической шириныспектральной линии путем сравнения сэталоном, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повыиения точностиизмерений, производят измерения спектра полосового шума с максимально,прямоугольной йормой спектра, энергетическая иирина которого принимается в качестве эталона, при отношениях ширины спектра полосового шумак шагу анализа, представленному тре-мя основными смежными спектрапьнымиотсчетами, средний из которых максимальньп, измеряют уровни этих трехосновных отсчетов спектра, по которым вычисляют сумму разностей уровней максимального и каждого из смежных с ним отсчетов, по градуировочной кривой зависимости вычисленныхсумм разностей уровней от полученных отношений эталонной ширины спектральной линии к шагу анализа производят измерение спектра исследуемого сигнала, изменяя шаг анализа от минимального в сторону увели 30Наклон и пределы измерения градуировочной кривой зависят от йормы эквивалентной частотной характеристики анализатора (от вида временной весовой функции цифрового анализатора), поэтому для каждого типа анализатора эта градуировочная кривая должна быть снята специально.После построения градуировочной кривой можно выполнять .измерения 40 ширины ДС в спектрах исследуемых сигналов. Для этого выполняют измерения спектра сигнала, последовательно подбирая иаг анализа таким образом, чтобы спектр измерений ДС бып пред ставлен тремя основнымн смежными отсчетами, сред 1 ий из которых макси мальный. Но спектрограмме ЦС измеряют уровни полученных отсчетов и вычисляют сумму разностей уровней по приведенной (ормуле, Иаг анализа подбирают таким, чтобы величина 2:, была получена в пределах рабочего падающего участка градуировочной кривой (для анализатора типа БМФМ эти пределы составляют, 2 - 11 дБ). Полу 55 ченное значение величины:.доткладывают по оси ординат градуировочной кривой и на оси абсцисс находят отнополосового шума и ци(рового анализатора.Варьируя значениями ширины спектра шума ДР и шага анализа 3 Г, добиваются того, чтобы спектр шума был представлен тремя основными отсчета.ми, средний из которых максимальный. нениев - . умножив это отношение на шаг анализа 2, определяют величину энергетикческой ширины исследуемой ДС.Таким образом, при использовании предлагаемого способа при анализе реальных сигналов длительность реализации исследумого сигнала всегда ограничена. Вследствие этого статистическая достоверность измерений спектральных характеристик сигналов, к которым относится и ширина ДС, пропорциональна числу усреднений. спектров, т.е. величине шага анализа. При измерениях по предлагаемому способу спектр ДС представлен тремя отсчетами, в то время как при измерениях по известному способу необходимо иметь 10 и более отсчетов спектра. Следовательно, предлагаемый способ обеспечивает больную надежность или достоверность измерений ширины ДС за счет увеличения полосы анализа,5 1619188 6чення до получения спектра спектржь= лоном, определяя по градуировочной ной линии в виде трех спектральных кривой дпя полученной величины сумотсчетов, один из которых максимапь- мы разностей отношение энергетичес, ный, измеряют уровни этих отсчетов и кой ширины спектральной линии к вычисляют сумму разностей уровней, шагу анализа, и умножают найденную5сравнивают измеряемую энергетичес- величину отношения на подобранный кую ширину спектральной линии с эта- шаг анализаГуба 6 15 13 Составитель А,Орлорная Техред М.Дидык Редакт рректор Л. Бескид аказ 44 Тираж 7 КИПИ Государственного комитета по 113035, Москва, Ж-Здписноеям и открыти наб д. 4/ КНТ ССС зобрет Раушс Производственно-издательский комбинат "Патент", г.уж ул Гагарина, 10