Устройство измерения ортогональных составляющих сигнала

и 646262 О ПИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 19,01,7621) 2315551/18-21Фс присоединением заявки (23) Приорите асударстевнный квинтет СССР в делам кзввретвннй н еткрытнйубликовано 05.02,79,Бюллетень5 та опубликования описания 08,02.79(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОРТОГОНАЛЬНЫХ СОСТАВЛ ЯЮШИХ СИГНАЛАИзобретение относится к измерительной технике с применением цифровойфильтрации,Известно устройство для измеренияортогональных составляющих сигнала,которое содержит полосовой фильтр, аналого-цифровой преобразователь, генераторы весовых функций, блок умноженияи накопители Я,Недостатком устройства является аппаратурная сложность генератора весовых функций и бпока умножения,Известно другое устройство, в котором производится измерение ортогональных составляющих сигнала, содержащееполосовой фильтр, аналого-цифровой преобразователь генератор дискретных аргументов, тригонометрические преобраеоеетелн, блок умножения и некопители 2Однако для него характерна недоста-точная точность, обусловленная дискретностью формирования опорных тригонометрических функций.Известно также устройство измерения ортогональных составляюшнх, которое содержит кварцевый генератор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, преобразователь коданалог, шифратор, блок управления, преобразователь аналог-код, блоки умножения и реверсивные счетчики 3 .Недостатком этого устройства является ограниченный частотный диапазон,который обусловлен временем операциипроизведения кодов выборок сигнала накоды ортогональных функций.Белью изобретения является повышение точности, расширение частотного диапазона и упрощение технической реализации устройства,Бель изобретения достигается темчто в устройство измерения ортогональных составляющих сигнала, содержашееаналого-,цифровой преобразователь ( АЦП),состоящий из последовательно соединенных блока преобразования и регистраи два накапливаюших сумматора, введены счетчик на двух триггерах, логические элементы ИЛИ по числу разрядоврегистра и логические элементы И по3 6 дйа Ва входе каждого ИЛИ, соединенные Фервцми своими входами с прямыми и ввверсными выходами соответствМших разрядов регистра, а также инвертор, Включенный на выходе влемента ИЛИ знакового разряда, причем втарой щ",од элемента И прямого выхода знакового разряда соединен с прямым выходом второго разряде счетчика 7 а элемент И инверсного выища - с иййепсним выходом второго разряда счетчика, вторйе входы всех елемейтов И прямых выхо дов осталМых разрядов регистра соединены с входом инвертора, а елементовИ инверсных выхоаоа - с выходом инвер-т 6 ра, выходы всех элементов ИЛИ соединены с соответстьуинцими входами обоих" сумматоров, управляющий вход ОднОго из которых соединен с прямым 1 а другого -"с инверсным вьйодом первого разряда счетчика, причем счетный вход йбрвого разряда счетчика Ьоедпиен с входами тактовйх имиульСов АЦП.На чертеже приведена функциональная схеме устройстваУстройство состоит из следующих елементов: аналого-цифрового" преобразователя 1 с Входящими Р него последо вательно соединеннцми блоком 2 преоб-. разования и регистром 3, логических элементов И 4 (4-, 41 й), логическихэлементов ИЛИ Вбд. 6 П), Ййвертора 8, счетчика 7, состоящего иэ триИ еров 8 и 9 первого и второго разрядов, первого и второго накапливающих. Суммато ров 10 и 11.Усдейство работает следующим обрюом,"На вход аналого-цифрового преобразователя 1 поступает сигнал О (В), ана другой вход - серия импульсов. Т,опредеяякиаая моменты взятия .выборок си 1 нала. Получаемый на выходе блока 2 пр йразования й-разр дный код Х(,. Соответствукииий величине выборки сигнала и ее знаку, подаетсяна ретистр 3,где запоминается на время Ь .С единичного выхода регистра 3прямой 6 -разрядный код модуля Х . посгуиает на Один из входов нечетныхномеров элементов И 4 (4-" ,4 п. ),а с нулевого выхода регистра обратныйкод 1 Хподается на одиниз входовчетных. номеров елементов И 4 (4 А4 1)Яа второй вход нечетных номеров элементов И 4 подается йриэнак знака, а на второй вход четйых йомеров элементов поступает инвертйрован 46262 4 ный признак знака с выхода инверто-.ра 6. При наличии признака знака навыходе элемента ИЛИ Вн. на выходеэлементов ИЛИ 5 (5- Би) образууется модуль прямого кюа Х, при отсутствии - обратногоХД,Серия импульсов Тк, поступает насчетчик 7, на счетный вход первого трит- гера 8, единичный выход которого со 19 единен со счетным входом второго триггера 9. На выходе триггера 8 обраэущся последовательность с периодом 2 И,а на выходе второго триг 1 ера 9 - с периодом 4 Ы,Единичный уровень на еднничном выходе триггера 9 соответствует по времени положителыым значениям опорныхфуикднй ОООЙкИ н 6 ж яьм ЬЬ, принимающих в ети моменты времени зна 26чение плюс единица, нулевой уровеньотрицательнцм значениям опорных функций, принимаоших аначение минус единипа Вцходй триггера 9 соединены свторыми входами элементов И 4 (40 1и 4 уй), на первые входы которых поступает прямой или инвертированный кодзнака выборки сигнала с регистра 3.Схема из элементов И (4 уп и 4 и)ЗОработает таким:образом, что при единичном уровне на единичном выходе триггера 9 призйак знаке соответствует прямому коду знака выборки, а при нулевом - Обратному коду знака выборки,35соответственно на выходе элементовИЛИ 8 (81- Вл ) формируется прямойнли обратный код Х;Пряввй илн обратный код Х с выхода элементов Илй В (51 - 5 п) поступает на входы иаканливаюцпск суммачо-,ров 10 и 1 1 Управляющие входы накааливающих сумматоров .1 О и 11 соединены с выходами тритера 8; Единичныйуровень на единичном выходе триггера 8соответствует по времени значениямопорной функции соби КЬФ, + 1, а нулевой уровень значениям опорной функ ииб(п ИОХАН=+1. Таким образомна вход сумматора 10 поступают выборкисигнала,умноженйые на опорную функциюс 06 ЫОК йа на вход сумматора 11поступают выборки сит нала, умноженныена опорную функциюаП(диКЙ . Накапливающие сумматоры 10 иосущесъвляют следующие операцииМ А=,Ь Х СОВ(доХЫ Иа; ХХ 542607к=О к=Огде М- число выборок Х.105/35 Тираж 686 ПодпищоеБНИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская набд,ф П "П/5 ПП тф, г, Ужгород, ул. Про ил 4 Формула изобретения Устройство для измерения ортогональ ных составляющих сигнала, содержащее аналого-цифровой цреобразомтель, сос-3 тоящий из последомтельно соединенных блока преобразомния и регистра, и дм накапливающих сумматора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что с целью повышения точности, расширения частоъ и ного диапазона и упрощения техничес- кой реализации, в него введены счетчик на двух триггерах, логические еле менты ИЛИ по числу разрядов регистраи логические элементы И по два начИ входе каждого ИЛИ -"оединенные первыми своими входами с прямыми и ин- версными,выходами соответствуюших разрядов регистра, а также инвертор,.: включенный на выходе елемента ИЛИ20 знакового разряда, причем второй вход щюемента И прямого выходазнакового разряда соединен с прямым выходом второго разряда счетчика, а элемент,И25 щнверсного вйхода - с инверсным выходом второго разряда счетчика, вторые входы всех элементов И прямых выходов остальных разрядов регистра соединены с входом инвертора, а элементов И инВерсных ВыхОдОВ с Выходом ин вертора, выходы всех елементов ИЛИ соединены с соответствующими входамиобоих сумматоров, управляющий вход одного из которых соединен с прямым, а другого - с инверсным выходом пер- вого разряда счетчика, причем счетный вход первого разряда счетчика соединен с входами тактовйх импульсов аналогоцифрового преобразователя.Источйики информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР И 278228, ил, ф О 1 1 19/06, 1963,2, Авторское свидетельство СССР %412865, кл. 4 О 1 Я 10/06, 1971,3. Смеляков В, В. Цифромя измерительная аппаратура инфранизких частот, М., Энергияф, 1975, с. 12, . рис, 1.е 1