Устройство для определения коэффициентов фурье

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах гармонического анализа электрического сигнала. Целью изобретения явля: . ется упрощение устройства и расширение области его применения. Устройство для определения коэффициентов Фурье содержит квантователь 2, перемножители 3 и 4, переключатели 5, 6 и 18-20, две группы 7 и 8 запоминающих элементов, два сумматора 9 и 10, двухобмоточный логометр 11, блок 12 синхронизации, две матрицы 13 и 14 элементов задания весовых коэффициентов, два элемента ИЛИ 15 и 16. блок 17 ввода номера коэффициента Фурье. Упрощение устройства достигается за счет сокращения количества используемых перемножителей. Расширение области применения достигается за счет одновременного вычисления коэффициентов Фурье заданного номера и соответствующего им сдвига фазы. 1 ил. (ГП ИГ 1ШН iSrU а/ Ё О ел о ел о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 06G 7/19

ГОСУДАРСТВЕН1ЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4645810/24 (22) 01.02.89 (46),15.06.91. Бюл. гв 22 (72) А.С.Кочетов (53) 681.335(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hk 590764, кл. G 06 G 7/19, 1976.

Кбнтрольно-измерительные системы:

Сб, трудов/Н ЭТИ. Нововиеирск, 1973, с. 90-91. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КОЭФФИЦИЕНТОВ ФУРЬЕ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах гармонического анализа электрического сигнала. Целью изобретения явля Ы 165б562 А1 ется упрощение устройства и расширение области его применения, Устройство для определения коэФФиаиентов Фурье содержит квантователь 2, перемножители 3 и 4, переключатели 5, 6 и 18-20, две группы 7 и 8 запоминающих элементов, два сумматора 9 и 10, двухобмоточный логометр 11, блок 12 синхронизации, две матрицы 13 и 14 элементов задания весовых коэффициентов, два элемента ИЛИ 15 и 16, блок 17 ввода номера коэффициента Фурье. Упрощение устройства достигается за счет сокращения количества используемых перемножителей.

Расширение области применения достигается за счет одновременного вычисления коэффициентов Фурье заданного номера и соответствующего им сдвига фазы. 1 ил.

1656562

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах гармонического анализа электрических сигналов, Цель изобретения — упрощение устрой- 5 ства и расширение области его применения.

На чертеже изображена блок-схема устройства для определения коэффициентов

Фурье, 10, Устройство содержит источник 1 анализируемого сигнала, квантователь 2, перемножители 3 и 4, первый и второй переключатели 5 и 6, первую 7 и вторую 8 труппы по в запоминающих элементов (m — 15 число отсчетов анализируемого сигнала), сумматоры 9 и 10, двухабмоточный логометр 11, блок 12 синхронизации, две матрицы 13 и 14 m n элементов задания весовых коэффициентов (n — наибольший номер on- 20 ределяемого коэффициента Фурье), элементы ИЛИ 15 и 16, блок 17 ввода номера коэффициента Фурье, а также с третьего по пятый переключатели 18 — 20.

В исходном состоянии в матрицу 13 за- 25 писаны весовые коэффициенты т — I

1 2ztJ t

КЧ T f cos T d t ° т(,,)

30 !

6(1, m)

Jf(1, n), где Т вЂ” величина интервала определения коэффициентов Фурье, а в матрицу 14 записаны коэффициенты 35 т — I — ) ь 1 2zrJt

" т(,„)

Устройство работает следующим обра- 40 зом.

Анализируемый сигнал S(t), интегрируемый в интервале (О, T), квантуется квантователем 2 с частотой прерывания 1/m, значение которой выбрано в соответствии с теоремой Котельникова так, что отсутствуют потери информации о характере изменения этого сигнала. Частоту квантования задает блок 12 синхронизации.

Для каждого i-ro такта квантования с 50 помощью переключателя 6 считываются из матриц 13 и 14 значения постоянных сигналов, соответствующие заранее рассчитанным коэффициентам Кц и Кц, которые

b через элементы ИЛИ 15 и 16 поступают на 55 входы перемножителей 3 и 4 для умножения их с квантованным аналихзируемым сигналом S(t). Сигналы полученных произведений с помощью переключателей 5 и 18 распределяются по входам запоминающих элементов групп 7 и 8 соответственно, После суммирования запомненных сигналов на выходах сумматоров 9 и 10 в конце m-ro такта квантования формируются сигналы, значения котооых равны искомым коэффициентам Фурье an u bn анализируемого сигнала $(с):

1 2лпс ап= — f S (t) cos

Т

dс= т — I

=-,X 5 f s

1 2_#_пс

I t Т(1)

b f S(t)s1n n dt

1 2кпt

О

Т

Т вЂ” I

- S f s1n " dt.

1 2лпс

T (I — )

Выходные сигналы сумматоров 9 и 10 поступают на входы логометра 11 для непосредственного предьявления результата измерения сдвига фазы ф = arctg(balan) по шкале тангенсов этого логометра 11, что обеспечивает высокое быстродействие устройства.

При достижении переключателями 19 и

20 (m+1)-го положения осуществляется обнуление запоминающих элементов групп 7 и 8, устройство приходит в исходное состояние, Таким образом, предлагаемое устройство одновременно с вычислением коэффициентов Фурье заданного номера J Q ((11, n) позволяет определять сдвиг фазы Ъ, что расширяет область его применения. Упрощение устройства достигается за счет сокращения количества используемых перемножителей.

Формула изобретения

Устройство для определения коэффициентов Фурье, содержащее первую группу из.

m запоминающих элементов (где m — число отсчетов анализируемого сигнала), подключенных сигнальными входами к соответствующим выходам первого переключателя, соединенного управляющим входом с первым выходом блока синхронизации, второй выход которого подключен к управляющему входу квантователя, соединенного сигнальным входом с выходом источника анализируемого сигнала, два перемножителя и первый сумматор, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью упрощения устройства и расширения области его применения, уст1656562

Составитель С. Казинов

Техред М.Моргентал Корректор Т. Колб

Редактор А. Огар

Заказ 2054 Тираж 393 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ройство содержит вторую группу из m запо-, минающих элементов, второй сумматор, с второго по пятый переключатели, две матрицы m х и элементов задания весовых коэффициентов (где n —. наибольший номер 5 определяемого коэффициента Фурье), два элемента ИЛИ, двухобмоточный логометр и блок ввода номера коэффициента Фурье, группа выходов которого подключена к первым группам и входов первой и второй 10 матриц элементов задания весовых коэффициентов, соединенных вторыми группами m входов с выходами второго переключателя, а выходами — с входами первого и второго элементов ИЛИ соответст- 15 венно, причем выход первого элемента ИЛИ подключен к первому входу первого перемножителя, соединенного выходом с сигнальным входом первого переключателя, а вторым входом — с выходом квантователя и 20 первым входом второго перемножителя, подключенного вторым входом к выходу второго элемента ИЛИ, а выходом — к сигнальному входу третьего переключателя, соединенного выходами с сигнальными входами запоминающих элементов второй группы, подключенных выходами к входам второго сумматора, а входами сброса — к (m+1)-му выходу четвертого переключателя, сигнальный вход которого соединен с шиной ввода опорного напряжения, сигнальным входом второго переключателя и сигнальным входом пятого переключателя, подключенного (m+1)-м выходом к входам сброса запоминающих элементов первой группы, выходы которых соединены с входами первого сумматора, причем выходы ïåðвого и второго сумматоров подключены к входам двухобмоточного логометра, à управляющие входы переключателей с третьего по пятый соединены с первым выходом блока синхронизации, второй выход которого соединен с управляющим входом второго переключателя.