Способ деления двух сигналов и устройство для его осуществления (его варианты)

 

1. Способ деления двух сигналов, заключающийся в том, что суммируют два гармонических сигнала, имеющих фазовый сдвиг друг относительно друга , измеряют фазовый сдвиг суммарного сигнала относительно одного из гармонических сигналов, величина фазового сдвига является результатом отношения гармонических сигналов, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности и повышения быстродействия, формируют периодический ступенчатый импульсный сигнал, в котором сначала формируют первый импульсный сигнал, амплитуда которого равна сигналу-делт1мому, а длительность равна третьей части пе§ риода затем формируют, второй импульсный сигнал, амплитудл которого (Л равна сигналу-делителю, а длительность равна третьей части периода, преобразуют периодический ступенчатый импульсный сигнал в гармонический .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) 4536 А

ЗСМК)) G 06 G 7/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГГИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3411696/18-24 (22) 24.03.82 (46) 23.07.84. Бюл. К - 27 (72) А.И.Лещенко (71) Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова (53) 681.335(088.8) (56) 1. Жилинскас P-П. П. Измерители отношения и их применение в радиоизмерительной технике. N., нСоветское радио",. 1975, с. 113-119.

2. Жилинскас P-П.П. "Измерители отношения и их применение в радиоизмерительной технике". M. "Советское радио", 1975, с. 37-39 (прототип). (54) СПОСОБ ДЕЛЕНИЯ СИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСЛ1ЕСТВЛЕНИЯ (ЕГО ВАРИАНТЫ) . (57) 1. Способ деления двух сигналов, заключающийся в том, что суммируют два гармонических сигнала, имеющих фазовый сдвиг друг относительно друга, измеряют фазовый сдвиг суммарного сигнала относительно одного из гармонических сигналов, величина фазового сдвига является результатом отношения гармонических сигналов, о т л и .ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения точности и повышения быстродействия, формируют периодический ступенчатый импульсный сигнал, в котором сначала формируют первый импульсный сигнал, амплитуда которого равна сигналу-делимому, а длительность равна третьей части периода, затем формируют. второй им- g а пульсный сигнал, амплитуда которого равна сигналу-делителю, а длительность равна третьей части периода, преобразуют периодический ступенчатый импульсный сигнал в гармонический.

1104536

2. Устройство для осуществления способ» по и. 1, содержащее сумматор и фазоизмерительный блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности и повышения быстродействия, в него введены коммутатор, избирательный фильтр и блок синхр<.".изации, причем первый и второй выходы коммутатора подключены к

«ходам сумматора, выход которого через избирательный фильтр соединен с первым входом фазоиэмерительного блока, первый выход блока синхронизации подключен к управляющему входу коммутатора, второй выход блока синхронизации соединен с вторым входом фазоизмерительного блока, первый и второй входы коммутатора являются входами сигнала — делимого и сигналаделителя.

3. Устройство для осуществления способа по и. 1, содержащее сумматор и фазоизмерительный блок, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности и повышения быстродействия, в него введены коммутатор, первый и второй избирательные фи:1bTpbl и блок синхронизации, причем

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использ >Вано В аналоговых вычислительных машинах.

Известен способ деления двух сигналов, основанный на временном разделении сигналов делимого и делителя, регулировании и сравнении сигналов (1 J.

Недостатками этого способа являются малая точность и низкое быстродейс.твие.

Наиболее близким к предложенному изобретению является способ деления двух сигналов, заключающийся в том, что един из гармонических сигналов сдвигают по фазе относительно другого гармонического сигнала, суммируют сдвинутый по фазе гармонический сигнал с вторым гармоническим сигналом, измеряют фазовый сдвиг суммарного сигнала относительно одного из гармонических сигналов, величина фазопервый и второй выходы коммутатора подключены к входам сумматора, первый и второй выходы которого соответственно через первый и второй избирательные фильтры соединены с входами фазоизмерительного блока, выход блока синхронизации подключен к управляющему входу коммутатора, первый и второй входы коммутатора являются входами сигнала-делимого и сигналаделителя.

4, Устройство для осуществления способа по и. 1, содержащее сумматор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности и повышения быстродействия, в него введены коммутатор, фазовый анализатор спектра, блок измерения спектров и блок синхронизации, причем первый и второй выходы коммутатора подключены к входам сумматора, выход которого соединен с входом фазового анализатора спектра, выход которого подключен к входу блока измерения спектров, выход блока синхронизации подключен к управляющему входу коммутатора, первый и второй входы коммутатора являются входами сигнала-делимого и сигнала — делителя. вого сдвига пропорциональна отношению двух сигналов $2).

Однако этот способ характеризуется малой точностью и низким быстро5 действием при делении медленно изменяющихся сигналов.

Известно устройство для осуществления способа, содержащее фазосдвигающий блок, входы которого являются входами сигнала-делимого и сигналаделителя, выход фазосдвигающего блока подключен к первому входу сумматора, к второму входу которого подключен источник сигнала-делителя, выход сумматора соединен с первым входом фазоизмерительного блока, к второму входу которого подключен источник сигнала-делителя (2g.

Недостатками данного устройства являются малая точность и низкое быстродействие.

36 4 анализатор спектра, блок измерения спектров и блок синхронизации, причем первый и второй выходы коммутатора подключены к входам сумматора, выход которого соединен с входом фазового анализатора спектра, выход которого подключен к входу блока измерения спектров, выход блока синхронизации подключен к управляющему входу коммутатора, первый и второй входы коммутатора являются входами гармонических сигналов, величина фазового сдвига является результатом отношения гармонических сигналов, формируют периодический ступенчатый импульсный сигнал, в котором сначала формируют первый импульсный сигнал, амплитуда которого равна сигналу-делимому, а длительность равна третьей части периода, затем формируют второй импульсный сигнал, ампли- 20 туда которого равна сигналу-делителю, а длительность равна третьей части периода, преобразуют периодический ступенчатый сигнал в гармонический. 25

А в устройство для осуществления способа по первому варианту, содержащее сумматор и фазоизмерительный блок, введены коммутатор, избирательный фильтр и блок синхронизации, причем первый и второй выходы коммутатора подключены к входам сумматора, выход которого через избирательный фильтр соединен с первым входом фазоизмерительного блока, первый выход блока синхронизации подключен к

35 сигнала-делимого и сигнала-делителя.

На фиг. 1-3 изображены функцио- нальные схемы вариантов устройства для осуществления способа деления двух сигналов, на фиг. 4 — временная диаграмма сигналов, поясняющая способ деления двух сигналов, на фиг.5 зависимость фазового сдвига для отношения сигналов.

Устройство для осушествления способа деления двух сигналов (фиг. 1

3) содержит коммутатор 1, блок 2 синхронизации, сумматор 3, первый избирательный фильтр 4, фазоизмерительный блок 5, вход 6 сигнала-делимого, вход 7 сигнала-делителя, вто— рой избирательный фильтр 8, фазовый анализатор 9 спектра, блок 10 измерения спектров.

Устройство для осуществления способа деления двух сигналов по первому варианту (фиг. 1) работает следующим образом.

В первую треть периода коммутатор

1 пропускает сигнал-делимое (фиг.4) на сумматор 3. Во вторую треть периода коммутатор 1 пропускает на сумматор 3 сигнал-делитель. Затем третью часть периода сигналы на сумматоре

3 не проходят.

Далее процессы периодически повторяются. На выходе сумматора 3 формируется ступенчато-импульсный сигнал (фиг. 4). С выхода сумматора 3 сигнал поступает на первый избирательный фильтр 4, настроенный на первую гармонику ступенчато-импульсного периодического сигнала, Фазоизмерительный блок 5 измеряет фазовый сдвиг между опорным сигналом с блока 2 синхронизации и выходным гармоническим сигналом первого-избирательного фильтра 4.

Величина фазового сдвига равна управляющему входу коммутатора, второй выход блока синхронизации соединен с вторым входом фазоизмерительного блока, первый и второй входы ком40 мутатора являются входами сигналаделимого и сигнала-делителя.

Кроме того,в устройство по второму варианту введены коммутатор, первый и второй избирательные фильтры 45 и блок синхронизации, причем первый и второй выходы коммутатора подключе" ны к входам сумматора, первый и второй выходы которого соответственно через первый и второй избирательные фильтры соединены с входами фазоиэмерительного блока, выход блока синхронизации подключен к управляющему входу коммутатора, первый и второй входы коммутатора являются входами сиг- 55 нала-делимого и сигнала-делителя.

При этом в устройство по третьему варианту введены коммутатор, фазовый

Ч мгсФ tg Т з 11045

Цел ю изобретения является увеличение точ ности и повышение быс тродействия.

Цель достигается тем, что согласно способу деления двух сигналов, 5 заключающемуся в том, что суммируют два гармонических сигнала, имеющих фазовый сдвиг друг относительно друга, измеряют фазовый сдвиг суммарного сигнала относительно одного из

1104536 где х, у — сигнал-делимое и сигнал" дели тел ь, Т вЂ” длительность сформированного ступенчато-импульсного сигнала; S частота гармоники.

График зависимости фазового сдвига при различных значениях (T„ f) от отношения сигналов (фиг, 5) показы2 !О вьет, что при Т,„1 = - фазовый сдвиг пропорционален отношению сигналов.

Устройство для осуществления способа деления двух сигналов по перво- I5 му варианту (фиг. 2), работает аналогичным образом.

Для увеличения чувствительности. вдвое сигнал с выхода сумматора 3 подается на первый и второй избира- 20 тельные фильтры 4 и 8, настроенные соответственно на первую и вторую гармоники.

В связи с тем, что вторая гармоника имеет зеркальное фаэовое отображение первой гармоники, чувствительность второго варианта устройства увеличена вдвое °

Устройство для осуществления способа деления двух сигналов по третьему варианту (фиг. 3) работает аналогично первому варианту устройства °

Ступенчато-импульсный сигнал с выхода сумматора 3 поступает на фазовый анализатор 9 спектра и затем на блок

10 измерения спектров. Об отношении сигналов судят по начальным фазам всех гармоник.

Таким образом, предложенный способ деления двух сигналов по сравнению с известным обеспечивает более высокую точность деления и более высокое быстродействие преобразования сигналов.

1104536

ТиУ= Р,98

О 02 ОФ ОЫ 08

Составитель 0.0траднов

Редактор В.Иванова ТехредЛ.Мартяшова Корректор В.Синицкая

Заказ 5264/37 Т.ираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4