&ивлиотека
362308
О П И С А Н И Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 02.IV.1971 (№ 1639633/18-24) с присоединением заявки №
Приоритет
М. Кл. G 06f 15/36
G Обд 7/52
Номитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 681.3:519.2(088.8) Опубликовано 13.Х11.1972. Бюллетень № 2 за !973
Дата опубликования описания 21.П.1973
Авторы изобретения
Ю. А, Зайцев, А. А. Зыков, Ю. Н. Иртегов и Б. П. Турченев
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФУНКЦИИ ПЛОТНОСТИ
ВЕРОЯТНОСТИ МГНОВЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ
Предлагаемое изобретение относится к ооласти специализированных средств вычислительной техники и может быть применено для определения оценок функции плотности вероятности мгновенных значений реализаций физических процессов, преобразованных в электрические сигналы. Такими процессами могут быть вибрации и соответственно устройство может быть применено при исследовании объектов в машиностроении, на железнодорожном транспорте, в моторостроении, авиации и т. п.
Известны устройства для измерения пикового напряжения и частоты электрических сигналов, основанные на принципе гетеродинирования исследуемого сигнала с последующей частотной селекцией напряжения разностной частоты и определения величины его размаха и временного положения с помощью измерительного приоора. Они состоят из входного блока, смесителя, местного тетеродина, соединенного с генератором качающейся частоты.
Выход гетеродина соединен со входом смесителя, другой вход которого соединен со входным блоком, на вход которого поступает электрический сигнал. Напряжение сигнала и напряжение гетеродина смешиваются для получения сигналов, меняющихся во времени, которые подаются на усилитель промежуточной частоты, выход которого соединен с выпрямителем. Сигнал с выпрямителя через пиковый детектор подается на измерительный прибор.
Целью предлагаемого изобретения является повышение точности определения оценки функции плотности вероятности, особенно в области с малой плотностью, при простой аппаратурной реализации.
На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства, которое содержит входной блок 1, частотный модулятор 2 с большим индексом модуляции, генератор 3 гармонического опорного сигнала, широ onîëññnûé фильтр 4, смеситель 5, гетеродин б, генератор
7 пилообразного напряжения, линейку 8 пзоирательных усилителей с квадватором, состоящую из усилителя 9 промежуточной частоты (УПЧ1, настроенного на суммарную или разностную промежуточную частоту, нелинейного элемента 10, УПЧ 11, настроенного на удвоенную промежуточную частоту, подключенного к выходу нелинейного элемента, детектор
12, усредцяющий блок 1т и графический индикатор 14.
Принцип работы устройства при получении функции плотности вероятности состоит в применении частотной модуляции несущей частоты исследуемым электрическим сигналом с больши:,t индексом модуляции и пропускании
30 полученного преооразованного спектра иссле362308
Составитель 3. Сечина
Техред Т. Курилко
Корректоры: О. Тюрина и Н. Аук
Редактор Б. Нанкина
Заказ 316/10 Изд. М 1130 Тираж 404 Подписное
Ц1П1ИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, К-35, Раугиская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 дуемого сигнала через перестраиваемую селекционную систему, отклик которой квадрируется и детектируется. ,Как известно, при частотной модуляции несущей стационарных процессов с достаточно медленным изменением частоты, т. е. при,остаточно большом индексе модуляции, огибающая энергетического спектра пропорциональ на плотности вероятности модулирующего процесса.
Устройство работает следующим образом.
Исследуемый электрический сигнал у (1) пропускается через входной блок 1, затем подается на первый вход частотного модулятора 2 с большим индексом модуляции, со вторым входом которого соединен генератор 8 гармонического опорного сигнала, где преобразуется в сигнал, энергетический спектр которого можно записать следующим образом:
А—
Оу (f) ЧМ! при т,)) 1 = ы, (у) +
+, jidii w, (у, iji +...+j . где та — индекс частотной модуляции; Iiji (у) — одномерная плотность вероятности;
teI (у, у) — совместная плотность вероятности; л, Ао, а — константы.
Первый член выражения является предельным, когда индекс модуляции my — - оо. Затем преобразованный сигнал, прошедший через широкополосный фильтр 4, ограничива1ощий диапазон частотного анализа, подается на смеситель 5, второй вход которого связан с гетеродином б, управляемым по частоте генератором 7 пилообразного напряжения.
Сигнал после смешения с качающейся частотой гетеродина подается на линейку избирательных усилителей с квадратором. Отклик после линейки избирательных усилителей детектируется на детекторе 12, сглаживается усредняющим блоком 18 и фиксируется на
10 графическом индикаторе 14.
Предмет изобретения
1. Устройство для определения функции плотности вероятности мгновенных значений
15 электрических сигналов, содержащее входной блок, цепочку из последовательно соединенных смесителя, линейки избирательных усилителей с квадратором, детектора, усредняющего блока, графического индикатора, первый
20 вход смесителя соединен с выходом гетеродина, вход которого подключен к генератору пилообразного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения функции плотности вероятности, устройство
25 содержит генератор гармонического опорного сигнала, широкополосный фильтр и частотный модулятор, один вход которого соединен со входным блоком, другой вход — с генератором гармонического сигнала, а выход через
30 широкополосный фильтр подключен ко второму входу смесителя
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что линейка избирательных усилителей с квадратором содержит две последовательно сое35 диненпые через нелинейный элемент линейки усилителей промежуточной частоты.
