SU801290A1 - Устройство дл выделени периодичес-КиХ СигНАлОВ - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ВЫДЕЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

1

Изобретение относитс  к импульсной и измерительной технике и может использоватьс  дл . выделени  перио:дических сигналов с флуктуирующим периодом (квазипериодических) на фоне шумов.

Известно устройство вьвделени  пе .риодических сигналов, содержащее последовательно соединенные синхронизатор , первый счетчик и первый блок оперативной пам ти, выход и другой вход которого соединены соответственно с входом и выходом первого сумматора, другой вход которого роединен с амплитудно-цифЬового преобразовател  , объедийенного по входу с синхронизатором, и индикатор 1.

Однако при вьщелении квазипериодическо .0 сигнала, содержащего только нечетные гармоники (например, меандр , последовательность унипол рных треугольных импульсов, последовательность бипол рных пр моугольных импульсов и т.д.), известное устройство пропускает шум на частотах, равных частотам четных номеров гармоник .

Цель изобретени  - повьидение отношени  сигнал/шум на выходе устройства .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство выделени  периодических сигналов, содержсвдее последовательно соединенные синхронизатор, первый счетчик и первый блок оперативной пам ти, выход и другой вход

0 которого соединены соответственно с входом и выходом первого сумматора, другой вход которого соединен с выходом амплитудно-цифрового преобра- . зовател , объединенного по входу с

5 синхронизатором, и индикатор, Ъве1цены последовательно соединенные триггер, блок совпадени , второй сумматор и вычитатель и последовательно соединенные второй с четчик

0 и второй блок оперативной пам ти, выход и другой вход которого соединены соответственно с другим входом и выходом второго сумматора, причем другой вход вычитател  соединен с другим выходом первого сумматора,. другой вход которого соединен с другим входом блока совпгщени , а выход синхронизатора подключен к другому входу амплитудно-цифрового

0 преобразовател  и входу второго счетчика , а выход вычитател  подключен к входу индикатора, причем другой вы ход первого счетчика подключен к вхо ду триггера. На фиг. 1 изображена структурна  электрическа  схема предлагаемого устройства на фиг. 2 - графики, по сн ющие его работу. Устройство вьзделени  периодических сигналов содержит амплитудно-циф ровой преобразователь (АЦП) 1, синхронизатор 2, первый сумматор 3, пер вый блок 4 оперативной пам ти, первый счетчик 5, индикатор 6, триггер 7, блок 8 совпадени , второй счетчик 9 , второй блок 10 оперативной пам ти , второй сумматор 11 и внчитатель Устройство работает следующим об разом. Предположим, что на вход устройства поступает аддитивна  смесь ква зипериодического сигнала x{t) (фиг. 2а) и шума n(t) с нулевым сред ним значением u(t) x(t) + n(t). Спектр периодического сигнала, соде жащего только нечетные составл ющие можно представить в виде S(f)-ls. 11(МЛ,5,...), где f - частота первой гармоники си нала; S - амплитуда k-ой гармоники сигнала. С заданной точностью спектр такого сигнала можно -представить ограничен ной суммой гармоник S(5)-S5. Дл  выделени  периодического сиз нала, содержащего п гармоник, метод синхронного накоплени  необходимо определить 2п усредненных значений сигнала за период Т, вз тых с интер . валом выборки -ь Амплитудно-частотна  характеристика Синхронного накопител  аналогична х рактеристике гребенчатого фильтра (йиг. 2д). Центры полос пропускани  лежат на частотах, кратных частоте первой гармоники сигнала f (i - 4: где Т - период сигнала). Ширина поло пропусканий зависит от числа накапливаемых периодов N. Дл  подавлени  шума, проход щего на выход устройства на частотах 2f ., примен етс  синхронное накопление этого же сигнала, но с периодом Т/2. При этом четные гармо ники сигнала в соседних интервалах времени складываютс  , а нечетные вычитаютс . Характеристика такого фильтра приведена на фиг. 2е. С выхода синхронизатора 2 2п импульсов запуска за каждый период сигнала (фиг. 26) поступают навход запуска АЦП 1 и на счетные входы первого счетчика 5 и второго счетчика 9, выходы которых подключены к адресным входам первого блока 4 оперативной пам ти и второго блока 10 оперативной пам ти. Первый счетчик 5 периодически считает до 2п. В первом сумматоре 3 складываютс  2п выборочных значений , приход щие из АЦП 1 за каждый Период сигнала (фиг. 26) с 2п соответствующими значени ми, усредненными за предыдущие периоды и хран щиес  в первом блоке 4 оперативной пам ти. Второй счетчик 9 периодически считает до п, поэтому во втором сумматоре 11 складываютс  первые п значений сигнала за врем  Т/2 с п значени ми сигнала, поступающими в следующую .половину периода (фиг.2в), Усредненные значени  занос тс  во второй блок 10 оперативной пам ти . Часть устройства, состо ща  из АЦП 1, первого сумматора 3, первого блока 4 оперативной пам ти и первого счетчика 5, представл ет собой синхронный фильтр с амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) (фиг. 2д). Часть устройства, состо ща  из АЦП 1, второго сумматора 11, второго блока 10 оперативной пам ти и второго счетчика 9, представл ет собой синхронный фильтр с АЧХ (фиг. 2е). Дл  уравнивани  пропускани  первого и второго каналов устройства выделени  периодических сигналов накапливают сигнал в обоих каналах одинаковое количество раз. С этой целью введены триггер 7 и блок 8 совпадени . С выхода последнего разр да первого счетчика 5 импульс поступает на счетный вход триггера 7, с выхода которого разрешающий потенциал длительностью в период поступает на второй вход блока 8 совпадени  со скважностью 2 (фиг. 2г). После N усредненных периодов из значений, накопленных в первом кана- . ле, вычитаютс  значени , накопленные во втором канале, в котором на частотах четных номеров гармоник накапливаетс  только шум. Так как на этих частотах АЧХ обоих каналов идентичны, то после вычитани  шумы на этих частотах уничтожаютс . Дл  белого шума, спектральна  плотность мощности которого посто нна во всем диапазоне частот, выигрьш в отношении -°ir 2Формула изобретени  Устройство выделени  периодических сигналов, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, первый счетчик и первый блок, оперативной пам ти, выход и другой вход которого соединены соответственно с входом и выходом первого сумматора, другой вх.од которого соединен с выходом амплитудно-цифрового преобраровател ,. объединенного по входу с синхронизатором, и индикатор, о тличающеес  тем, что, с целью повышени  отношени  сигнал/шум, в него введены последовательно соединенные триггер, блок совпадени , второй сумматор и вычитатель и последовательно соединенные второй счечик и второй блок оперативной пам ти , выход и другой вход которого соединены соответственно с другим

г„

Mill- 1 41

Ч I

входом и Выходом второго сумматора, причем другой вход вычитател  соединен с другим выходом первого сумматора , другой вход которого соединен с другим входом блока совпадени , а выход синхронизатора подклю- чен к другому входу амплитудно-циф-рового преобразовател  и входу второго счетчика, а выход вычитател  подключен к входу индикатора, приг чем другой выход первого счетчика подключен к входу триггера.

; Источники информации, прин тые во внимание при экспер1Тизе

1. Авторское свидетельство СССР по за вке 2417022/18-09, Кл, Н 04 L 7/10, 1976..

(pae.j

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство выделения периодических сигналов, содержащее последова-65 тельно соединенные синхронизатор, первый счетчик и первый блок, оперативной памяти, выход и другой вход которого соединены соответственно с входом и выходом первого сумматора,‘ другой вход которого соединен с выходом амплитудно-цифрового преобрарователя,. объединенного по входу с синхронизатором, и индикатор, о тличающееся тем, что, с целью повышения отношения сигнал/шум, в него введены последовательно соединенные триггер, блок совпадения, второй сумматор и вычитатель и последовательно соединенные второй счетчик и второй блок оперативной памяти , выход и другой вход которого соединены соответственно с другим входом и выходом второго сумматора, причем другой вход вычитателя сое динен с другим выходом первого сумматора, другой вход которого соединен с другим входом блока совпадения, а’ выход синхронизатора подклю-»· чен к другому входу амплитудно-цифto рового преобразователя и входу второго счетчика, а выход вычитателя подключен к входу индикатора, при-: чем другой выход первого счетчика подключен к входу триггера.