Устройство для измерения сигнала на фоне помехи

ОП ИСАЙКЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскикСоциалистическихРеслублик 1 1720750(53) УДК 621.372. .543.3 (088.8) по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 15.03.80(72) Автор изобретения Г. А. Шаповалов Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт буровой техники(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИГНАЛА НА ФОНЕ ПОМЕХИИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения сигналов на фоне помех.Известно устройство для измерения сигнала на фоне помехи, еодержащее генератор импульсов, ключ и измерительный прибор 1.Однако известное устройство обладает низким быстродействием из-за наличия в нем инерционных фильтров.Целью изобретения является повышение быстродействия. Для этого в устройство для измерения сигнала на фоне помехи, содержащее генератор импульсов, первый ключ и измерительный прибор, введены три цепи, каждая из которых выполнена в виде последовательно соединенных дополнительного ключа и запоминающей ячейки, блок продвижения импульсов, распределитель импульсов, линия задержки, последовательно соединенные первый перемножитель, сумматор и второй перемножитель, выход которого подключен к измерительному прибору, а также последовательно соединенные формирователь интервалов квантования и функциональный 2преобразователь, выход которого подключен:к другому входу второго перемножителя,управляющий вход генератора импульсовпоключен к выходу формирователя интервалов квантования, а выход - к управляю 5 щему входу первого ключа через линию задержки и к управляющим входам дополнительных ключей, запоминающих ячеек и б.чока продвижения импульсов через распределитель импульсов, входы блока продвиже 1 Вния импульсов подключены к выходам запоминающих ячеек, два выхода подкл 1 оченык сумматору, а третий к первому перемножителю, другой вход которого подключен квыходу формирователя интервалов квантования,15На чертеже представлена структурнаяэлектрическая схема предложенного устройства.Устройство для измерения сигнала нафоне помехи содержит генератор импульсов20 1, первый ключ 2, измерительный прибор 3,дополнительные ключи 4 - 6, последовательно соединенные с запоминающими ячейками7 - 9, блок продвижения импульсов 10, распределитель импульсов 11, линию задержки12, последовательно соединенные первый перемножитель 13, сумматор 14 и второй пере- множитель 15, выход которого" подключей к измерительному прибору 3, а также последовательно соединенные формирователь Сигналы, пропорциональные текущим мгновенным значениям, поступают через открытый в каждый текущий момент времени дополнительный ключ 4 - 6 на соответствующую запоминающую ячейку 7 - 9. Смещение в линии задержки 12 осуществляется на время, необходимое для срабатывайия ключей 4 - 6 и для сброса предшествующей информации в запоминающих ячейках 7 -9. Сброс предшествующей информации в за поминающих ячейках 7 - 9 осуществляется 33 40 передним фронтом импульса, поступающего с выхода распределителя импульсов 11 на вход сброса запоминающих ячеек 7 - 9. 45С запоминающих ячеек 7 - 9 сигналы, пропорциональные запомненным значениям, поступают на блок продвижения импульсов 10.Сигналы с выходов блока продвижения импульсов 10 поступают на сумматор 14, а с третьего выхода - на первый перемножитель 13. С выхода сумматора 14 сигнал поступает на второй перемножитель 15, а с его выхода - на измерительный прибор 3.С выхода формирователй "йяервала квантования 16 сигналы, определяющие ве,личины интервалов квантования, поступают на вход генератора импульсов 1, на вход интервалов квантования 16 и функциональный преобразователь 17, выход которого подключен к другому входу второго перемножителя 15. Управляющий вход генератора импульсов 1 подключен к выходу формирователя интервала квантования 16, а выход - к управляющему входу первого ключа 2 10 через линию задержки 12 и к управляющим входам дополнительных ключей 4 - 6, запоминающих ячеек 7 - 9 и блока продвижения импульсов 10 через распределитель импульсов 11, Входы блока продвижения импульсов 10 подключены к выходам запоминаюЩих ячеек 7 - 9, два выхода подключены к сумматору 14, а третий к первому перемножителю 13, другой вхбд"которогоподключен к выходу формирователя интервалов квантования 16,Устройство работает следующим образом.Импульсы от генератора импульсов 1, проходя через линию задержки 12, кратковременно открывают первый ключ 2. При этом из входного сигнала 11 вх формируются импульсные сигналы, амплитуды которых пропорциональны его текущим мгновенным значениям. Одновременно импульсы от генератора импульсов 1 поступаютна вход распределителя импульсов 11, на каждом из трех выходов которого последовательно, с приходом каждого очередного импульса, формируется высокий потенциал, открывающий один из дополнительных ключей 4 - 6,первого перемножителя 13 и через функциональный преобразователь 17 - на вход второго перемножителя 15.На вход устройства поступает полезныйсигнал Цн, являющийся напряжением постоянного тока или низкочастотным сигналом, и накладывающаяся на него некотораяпомеха, которая в общем случае имеет некоторую амплитуду А, частоту а и фазу.р1.1 вк = 1.1 н+ Аз 1 п (сз 1+ гД.Выбирая три сколь угодно близко отстоящие друг от друга ординаты (три отсчета)соответствующие мгновенным значениямвнутри периода помехи в моменты времени 11, 1, 1 з получим систему уравнений1.11 Х 1.1 к + А яп ( о)1 1+ (1.1 а = 1 1 н + А з 1 и ( ю 1+ 4113 = 1.1 н+ Аз 1 п (в 1 в + ф,при помощи которой можно найти искомоезначение полезного сигнала,Решая эту систему уравнений, получимО,-ЯОасовд 8+Оан ЯГсовлб)= - созес -ф - (1.11-21.1 соя ЛО+ 1.1 з),где Ь 8 - значение, определяющее величину интервалов квантования.Генератор импульсов 1 выдает импульсыс частотой, намного превышающей частоту помехи. Блок продвижения импульсов 10обеспечивает непрерывную последовательность импульсов анализа кривой входногосигнала. При этом в любой момент времени на выходах этого блока будут значения111 - первого отсчета для данного момента,1.1 - второго отсчета и 1.14 - третьего отсчета.В перемножителе 13 значение сигнала13 умножается на 2 соз ЛО. В сумматоре 14значения сигналов 11 ь 1.1 и сигнала с выхода перемножителя 13 суммируются, а вовтором перемножителе 15 значение сигнала с выхода сумматора 14 умножается насигнал266- ц - , - 8 -- созес -- ,полученный с выхода функционального преобразователя 17.Ка выходе перемножителя 15 присутствует сигнал 11 н, свободный от помехи. Этотсигнал измеряется измерительным прибором 3.Формула изобретенияУстройство для измерения сигнала на фоне помехи, содержащее генератор импульсов, первый ключ и измерительный прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены три цепи, каждая из которых выполнена в виде последовательно соединенных дополнительного ключа и запоминающей ячейки, блок продвижения импульсов, распределитель импульсов, линия задержки, последовательно соединенные первый перемножитель, сумматор720750 Составитель Н. Смолякова Редактор Л. Гельфмаи Техред К. Шуфрич Корректор М. Вигула Заказ 10245/48 Тираж 729 П од пи сное ЦНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4(5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 45и второй перемножитель, выход которого подключен к измерительному прибору, а также последовательно соединенные формирователь интервалов квантования и функциональный преобразователь, выход которого подключен к другому входу второго пере- множителя, при этом управляющий вход генератора импульсов подключен к выходу формирователя интервалов квантования, а выход - к управляющему входу первого ключа через линию задержки и к управляющим входам дополнительнь 1 х ключей,6запоминающих ячеек и блока продвиженияимпульсов через распределитель импульсов,входы блока продвижения импульсов подключены к выходам запоминающих ячеек,два выхода подключены к сумматору, а третий к первому перемножителю, другой входкоторого подключен к выходу формирователя интервал о в ква нтования.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР1 о476694, кл. Н 04 В 15/00, 1973 (прототип).