Анализ и использование особенностей спектров сигналов для определения параметров гармонических колебаний

• Автор: Деревяшкин, Виктор Александрович
• Шифр специальности: 05.09.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 175 c. : ил

1. Суперпозиционный метод определения спектров измерительных сигналов

1.1. Определение спектров реальных сигналов суперпозицион-ным методом

1.2. Спектры прерывистых последовательностей импульсов

1.3. Спектры модулированных последовательностей импульсов.

1.4. Выводы

2. Динамические особенности спектров измерительных последовательностей импульсов

2.1. Динамические особенности спектров последовательностей импульсов кратных частот

2.2. Динамические особенности спектров прерывистых последовательностей импульсов

2.3. Динамические особенности спектров модулированных последовательностей импульсов
2.4. Выводы

3. Управление динамическими особенностями спектров сигналов

3.1. Разделение экстремумов чувствительности к изменениям параметров
3.2. Управление структурой спектров путем перехода к прерывистым последовательностям импульсов
3.3. Управление структурой модуляционных спектров
3.4. Выводы
4. Определение параметров гармонических сигналов с использованием динамических особенностей спектров
4.1. Определение малых изменений амплитуды гармонических

напряжений
4.2. Определение изменений частоты электрических колебаний
4.3. Метод двухканального определения угла фазового сдвига
4.4. Повышение точности задания УФС
4.5. Повышение точности определения УФС между сигналами с целочисленным соотношением частот
4.6. Выводы
Заключение
Список использованной литературы

Претворение в жизнь решений исторического ХХУ1 съезда КПСС об ускорении научно-технического прогресса немыслимо без дальнейшего совершенствования средств измерения, автоматизации производственных процессов, быстрейшего внедрения новейших достижений науки в производство, создания новых средств измерительной техники, автоматики, электроники и вычислительной техники.
В связи с высокой потенциальной точностью и универсальным характером измеряемых параметров сигналов спектральные измерения являются одной из перспективных и быстроразвивающихся областей измерительной техники.
Дальнейшее развитие и совершенствование методов телеуправления и телеметрии, программного управления, экспериментальной физики, а также создание информационно-измерительных систем, систем допускового контроля и других систем автоматики и телемеханики ставит перед теорией и практикой спектральных измерений задачи, связанные с измерением малых изменений параметров импульсных и непрерывных измерительных сигналов, в том числе сигналов произвольной формы.
Состояние вопроса. Воцросам теории и практики спектрального анализа регулярных процессов посвящено большое количество работ советских и зарубежных авторов. Общим вопросам теории спектров и анализу спектров периодических и модулированных сигналов посвящены работы В.А.Котельникова, А.А.Харкевича, В.И.Сифорова, С.А. Дробова, Н.А.Железнова, Я.Д.Ширмана, И.С.Гоноровского, М.М.Ай-зинова, А.М.Трахтмана, Л.Е.Варакина, А.Л.Зиновьева, Л.И.Филиппова, Л.И.Сетюкова. Прикладные вопросы анализа спектров регулярных процессов нашли отражение в работах Н.Ф.Воллернера, И.Т.Тур-бовича, В.И.Чайковского, В.Г.Криксунова, И.Д.Золотарева, В.И.

i 1£/г>й>ШЧ№*ЧЗи(рМе)Я* &. 1 -/Ш1)Я„(Ь<§)
^ ' (I-59>
л * utkin L?//-/ a>*tut fa, Ьт ] ßp»i2iit)si„(ti, *f)
HpttUfr- JS(pNtU7f) .(1.60)
где J0 , J2e , Jgemf - функции Бесселя первого рода соответствующих порядков, а изменение номеров боковых компонентов модуляционного спектра iA л-pH и 2t~f* п-pH осуществляется изменением номера гармоники частоты модуляции "л ".
Важно отметить, ЧТО ВЫВОДОМ соотношений ДЛЯ Apf) , Apf/tie »
показан характер дискретности спектра в рассматриваемом
случае: при соблюдении условия-^ А! спектр состоит из
zIm лСм
компонентов, частоты которых кратны частоте модуляции гм
Из соотношений для Арр , Арр±2е , / следует, что
регистрация изменений модулируемого параметра по изменениям амплитуд рассматриваемых компонентов спектра обладает различными потенциальными возможностями, т.к. изменение аргумента функций Бесселя соответствующего порядка путем изменения номера гармоники частоты повторения сопровождается изменением крутизны функций Бесселя. Это вызывает различие в изменениях амплитуд модуляционных компонентов, обусловленных изменениями модулируемого параметра. Соответствующим выбором параметров импульсного и модулирующего процессов можно обеспечить условия, при которых уровень изменения выбранной для регистрации гармоники частоты модуляции при изменении модулируемого параметра имеет максимальное значение.
Регистрация по изменениям фаз рассматриваемых компонентов спектра возможна лишь в случае ОШИМ путем использования гармоник час-
* • t
ТОТЫ повторения АрН , Т.К. фазы компонентов ApNi2( И А pHt2171 не зависят от амплитуды модуляции соответствующего параметра ( Ст? в случае ОШИМ, Тт в случае ЧИМ и tjm в случае ФИМ).