Устройство для измерения параметров периодического сигнала

О П И С А Н И Е7 О 8534 Союз СоветскихСоциалистическихРеспубпнк ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет -Н 04 В 3/46 Гооударстееиный комитет Опубликовано 23.08.80. Бюллетень3Дата опубликования описания 30.08.80по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПЕРИОДИЧЕСКОГО СИГНАЛА1Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для измерения периодических сигналов с флуктуирующим периодом (квазипериодических) на фоне шумов.Известно устройство для измерения параметров периодического сигнала, содержащее последовательно соединенные аналоговый преобразователь, сумматор и анализатор параметров, а также фильтр и блок памяти, вход и выход которого соединены соответственно со вторым входом сумматора 1.Однако такое устройство для измерения параметров периодического сигнала не обеспечивает достаточно высокой точности измерения при действии помех.Цель изобретения - повышение точности измерения при действии помех.Это достигается тем, что в устройство для измерения параметров периодического сигнала, содержащее последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, сумматор и анализатор параметров, а также фильтр и блок памяти, вход и выход которого соединены соответственно со вторым выходом и вторым входом сумматора, введены 2генератор, делитель частоты и фазовый детектор, при этом выход фазового детектора через последовательно соединенные фильтр и генератор подключен к управляющему входу аналого-цифрового преобразователя, сигнальный вход которого объединен с первым входом фазового детектора, второй вход которого через делитель частоты соединен с выходом генератора.На чертеже представлена структурнаяэлектрическая схема устройства для измере ния параметров периодического сигнала.Устройство содержит аналого-цифровойпреобразователь 1, сумматор 2, анализатор 3 параметров, блок 4 памяти, фазовый детектор 5, фильтр 6, генератор 7, делитель 8 частоты.Устройство для измерения параметровпериодического сигнала работает следующим образом.Пусть на вход устройства поступает аддитивная смесь ) полезного сигнала х(1) и белого шума п(т)1) = х) + и)х(т) - непрерывный периодический сигнал с флуктуирующим периодом:(3) Формула изобретения Устройство для измерения параметровпериодического сигнала, содержащее последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, сумматор и анализатор параметров, а также фильтр и блок памяти, вход и выход которого соединены соответст Овенно со вторым выходом и вторым входом сумматора, отличающееся тем, что, с целью(5) 45 го детектора через последовательно соединен=6 2 л= -2 л Т Ь(6) 3 х(1) = ХА; з 1 п 12 л 1,)4 где 1,(1) - частота осно вной гармоникипериодического сигнала;(1 = ,(Т - период сигнала) является1случайной функцией времени со средним значением 1 р,и - количество гармоник периодического сигнала;А - амплитуда 1-ой гармоники сигнала;Система, состоящая из последовательно соединенных фазового детектора 5, фильтра 6, генератора 7 и делителя 8 частоты, служит для слежения за основной гармоникой периодического сигнала. Полоса пропускания такой системы при малых скоростях флуктуации периода сигнала определяется полосой пропускания фильтра 6 - Ы, и если она меньше области флуктуации частоты основной гармоники периодического сигнала Ы, то получим повышение помехоустойчивости устроиства в -раз.нПри этом выходное колебание генератора 7 синхронизировано по фазе с принимаемым сигналом, а частота колебаний в 2 п раз больше частоты 1, основной гармоники принимаемого сигнала.На первый вход фазового детектора 5 поступает сигнал частоты 1,(1), на второй вход - напряжение частоты 1/2 п, выходное напряжение фазового детектора пропорционально разности Напряжение на выходе фильтра 6, пропорциональное Ьср будет вызывать изменение частоты генератора 7 до значения, когда Ьср= О, т.е. согласно (3) Напряжение с выхода генератора 7 поступает на вход запуска аналого-цифрового преобразователя 1 и запускает его в мо- менты где Т - текущее значение периода гармонического сигнала,За каждый период сигнала формируется 2 п выборок сигнала, значение фазовых углов между которыми при изменении периода Т полезного сигнала не изменяются.С выхода аналого-цифрового преобразователя 1 измеренные значения сигнала по 10 ло и эо ступают на сумматор 2, который суммирует результаты измерения, соответствующие одним и тем же моментам запуска аналогоцифрового преобразователя 1 за период сигнала. После каждого цикла измерения, равного одному периоду сигнала, накопленные за предыдущие периоды значения сигнала заносятся в блок 4 памяти. При новом цикле измерения значения амплитуды сигнала, поступающие из аналого-цифрового преобразователя 1 и соответствующие 1-м моментам запуска аналого-цифрового преобразователя 1 согласно (5) складываются со значениями, хранящимися в блоке 4 памяти и соответствующими также 1-м моментам запуска аналого-цифрового преобразователя 1, т.е. соответствующие одному и тому же фазовому углу периода сигнала. Этим устраняется нестационарность процесса, обусловленная флуктуацией периода сигнала за время измерения.Количество усредняемых точек за период сигнала равно 2 п, т.е. в два раза больше количества гармоник периодического сигнала. Количество усредняемых периодов Х зависит от отношения сигнал-помеха на входе устройства. Так как сигнал когерентен, то мощность сигнала в процессе накопления пропорциональна М(Р,-М), мощность некогерентного шума Р-Х, поэтому отношение мощностей после накопления увеличивается в ьР = М разПосле Х накопленных периодов информация с выхода сумматора 2 поступает на вход анализатора 3 параметров. повышения точности измерения при действии помех, введены генератор, делитель частоты и фазовый детектор, при этом выход фазовоные фильтр и генератор подключен к управляющему входу аналого-цифрового преобразователя, сигнальный вход которого объединен с первым входом фазового детектора,второй вход которого через делитель частоты соединен с выходом генератора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке2609733/18 - 09,кл. Н 04 В 3/46, 28.03.78 (прототип).Редактор С. СурковаЗаказ 5655/5 Составитель Л. Слободский Техред К. Цуфрич Корректор Б. Синицкая Тираж 29 1 одннснос НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал Г 1 ПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4