Способ амплитудно-фазо-частотного анализа стационарного сигнала
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
30456 0
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”
Заявлено 11.Х!.1968 (№ 1281767/18-24) МПЕ, G 05b 23/02 с присоединением заявки №вЂ”
Приоритет
Опубликовано 25.V.1971. Бюллетень ¹ 17
Дата опубликования описания З.IX.1971
Комитет по делан изооретеиий и открытий лри Совете Мииистраа
СССР
УДК 62.5.001.5(088.8) Автор изобретения
М. В. Потулов
Заявитель
СПОСОБ АМПЛ ИТУДНО-ФАЗО-ЧАСТОТНОГО
АНАЛИЗА СТАЦИОНАРНОГО СИГНАЛА
I, = jx(t)m(t)dt о
I, = J x(t) tt(t)dt, о
Известные способы амплитудно-фазо-частотного анализа стационарных процессов, основанные на использовании гармонического метода анализа, сложны.
Предложенный способ отличается тем, что накапливается реализация входного сигнала с помощью двух автономных интеграторов, с частотой выделяемой гармоники изменяются в процессе накопления знаки интегрирования, причем фаза переключения полярности накапливаемого сигнала на одном интеграторе сдвигается относительно другого на четверть периода выделяемой гармоники, фиксируются результаты накопления по каждому интегратору и по этим накопленным сигналам вычисляются амплитуды прямоугольных функций, по которым определяется амплитуда и фаза выделяемой гармоники.
Это позволяет упростить процесс анализа стационарного сигнала и сократить его время.
На чертеже приведена структурная схема реализации предложенного способа.
Схема содержит интегратор 1, генератор 2 частот f и /;, интегратор 8, блок 4 управления, вычислительное устройство 5.
Условные обозначения: х (1) — исследуемый процесс;
11 (t) — значение интеграла на интеграторе 1, 1з (/) — значение интеграла на интеграторе 8.
Интеграторы 1, 8 вырабатывают интегралы входной величины x(t) за промежуток времени Т, причем знаки интегрирования изменяются соответственно частотам fi и (,.
Генератор 2 вырабатывает частоту гармоники, выделяемой из процесса x(t), Сигналы генератора f»> f отличаются сдв".гом по фазе, причем угол сдвига равен т/, периода выделяемой гармоники.
Блок 4 управления обеспечивает одновременность пуска интеграторов 1, 8 и генератора
2 частоты, определяет период интегрирования
Т, окончание интегрирования, возвращает схему в исходное состояние, а также управляет вычислит2льным устройством 5.
Вычислительное устройство 5 по сигналу с блока управления выдает результат в виде величин, пропорциональных амплитуде и фазе гармоники, выделенной из процесса x(t) или в виде амплитуд прямоугольных пер и )ди еских функций типа ттт и tl.
Работа схемы протекает следующим oqpaзом.
В момент времени t=0 начинает работать
25 генератор 2 частоты и интеграторы 1 и 8.
304560
-.. trn — Х 1(>(I ° j.= =— (> (I
i -(- I уп (1)2
) Ч го где:
40
1
), 1 о >,> (Р7У,"
1 †.— » ! (Гостлвптспи А. й. Лаи!ев
Тппогрл(!(II».: ð. Гл:(у i«B;i, где rrI(t) и т?(1) — прямоугольные периодические функции, сдвинутые опюситсльно друг
1 друга на, определяющие момент измене4f, ния знака интегрирования.
В момент «рсмени 1=7 происходит остановка интеграторов 1 и 3 и генератора 2. Значсния интегралов Ii u IB поступают в вычисли(ельное устройство 5. По значениям интегралon II u IB вычислительное устройсгво 10
«ырабатывает значс!",!я амплитуд М и
У прямоугол! Нык периодических функций i»на:
i .р т" -i г5
+1
I" =: 7",+ (— 1) . — I„ (" j (М вЂ” — амплитуда прямоугольной периодической функц(ли тин2 m;
Л - — амплитуда прямоугольной перно;(ичсской функции типа и; г., j, 6 — порядковые номера прямоуголь(II»x !
?ериодичсск?кх функций, при н м о()/) 0; 35 у — — значение натурального ряда нечетных чисел, кроме 1;
S — сумм а модулей коэффициентов при значениях HI? TLãð2ëoâ;
7 — период времени интсгрирования; т, а — индекс типа прямоугольной псриоди ческой функции.
Для получения полной информации об ам-!!литудах и фаза.: исследуемый процесс >;(ii последовательно пропускают через схему, приведе п(у!о I!2 чертеже, причем каж;(ый раз на генераторе 2 устанавлив;пот 11013ос значение частоты.
В тех с;!учаях, когда информация должна быть получена при однократном а»ализс проЦСССа X(I), ПСПОЛЬЗУЮт К ПаРаЛЛЕЛЬНО ВКзнО llllhIx пар интеграторов, на каждую из которы: подается своя част(?га от общего генератора частот.
Выходные величины интег(раторо«поступают в общее вычислительное устройство.
Длт(получения амплитудной и фазовой характеристик процесса х(/) в виде распределения по частотам амплитуд А (1) и фаз q (Г) тригоноз!етрическиx гармоник, вычисляют коэффициенты разложения исследуемого процесса х(() «тригонометрический ряд llo получен!
?Ь?1((Зна IСНИЯ. 1 2МПЛИТУД ПРЯМОУI О. 1(ЯIЫХ IICриодически.; функций. Поскольку сами прямоугольные функции легко разлагаются в ряд Фурье, требуемые коэффшц(«I?TI получаlот ilpocTI>IXI сложением(числеппык значений аз(плитуд соответствующих прям(?у! Ольнык периодически. функций. По получсгп(О (!y раз;IОЖЕПИIО CTPO!ITCH 2МП.II:?Т;ДП2Я И (j! (I 30i !Ëß:!2рактерпстики.
Предмет ««ooðåòåíèÿ
Способ амплитудно-фазо-частотно. о анализа стационарного cliãí2ë2, orzu«aiou!I!Iicя тем, что с целью упрощения процесса анализа и сокращения егÎ времени накаплив2?ОT рсализаци!о вход!!Ого c!4»í2ë2 с помощ(но двух авToIIoI(IIibIx интеграторов, с частотой выделясмой гармоникl(изменяют в проьессс «à oi?ëc. ия знаки интегрирования, причем фазу переключения полярности пака(!ливаемого сп-П2Л2 На ОДНОМ ИНТЕГР2ТОРЕ СДВИГ2?ОТ ОТНОСИтельно другого на четверть периода выделяемой гармоники, фиксируют результаты накопления по каждому интегратору и по эт(!м
Н 2 КОП.?ЕННЫЪ(С?! Гн 2 1 23(ВЫЧПСЛ 110 2.,!1! (II j У, (3 11 ф (1;?У В!>!ДС, ЯС МОЙ ГHIO 5(OII IIII!!I.
Род;»<ò<(ð К. Шанаурова
Гскрсд 3. H. Тараненко Коррск((гр T. А, Китаева
Заказ 2335,(10 Изд. ¹ 974 Тира>к 473 Подписное
1(ПИИ!1И Ко>пн" стл (о дела:I изопрст;пий (пири(тип II1!Ii Соисгс 51»иис(р(?в ГСС! . (1осква, /К-35, 1;I > и(скан пло,, (. 4 5
