автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.05, диссертация на тему:Измерительные преобразователи среднеквадратичных значений параметров выпадающих сигналов

ШВСЬШ П0Л1ТЕШЧНИИ шститнт

На правах рукописи Для службового користування Rpun.lbáá-.... .

ДРО'ШН Олександр 0лскс1йовнч

021.31?

ВШРШЛЬН! ПЕРЕТВ0РИВАЧ1 СЕРЕДНЬОКВЛЛРПТИЧНИХ ЗНАЧЕН!» ПАРАМЕТР IB ВИПАДКОВИХ СИГНАЛ1В

Спвц1алы|1сть OS.11.03 - Придади та мптоди внн1рвваннй ельктричних 1 м<1гн!тнйх величин

АВТОРЕФЕРАТ XHcepraiiiT па здобцття парового стцпеня кандидата такн1чних наук

Шв - 1993

}

}

Днсартацхес е рукопно

Робота виконана*на кафедр{ ра^отех^чних пристроив В!нницького пол!техк1чного 1нституту.

Паривий кер!вник - кандидат твхн!чннх наук, доцент СЕРПШН Клавдий Леон1дович

,'0ф1ц1йн1 опонентн - доктор техн1чних наук, професор СКРИПНИК ЮрI(I Олекс Iйович кандидат техн1чнйх наук, доцент ИЙРПАН Олег Борисович

ПриБ1дне п!дприеиство - К^вське (Цдприекство "Росток"

Захист вЦбудеться "199^__р. в ца зас1даин1 Слец1ал1зовано¥ Ради К 066.14.14 в КнУвськоку Поя1техн1чноиу 1нститут1 (252056, к.Шв - 56, пр.Перемоги, 37,

3 дисертац!ею кокна, ознайонититсь в б 1блIотецI КиКвського по'11гехн!чного 1нституту.

дгуки на автореферат (в двох экземплярах. зав!рен1 пвчатко! Останови) просино надсилати на адресу 1нсгитуту вченому секретаря Спец1ал1эованоУ Ради К 068.14.14 па захисту дисертац!й.

Автореферат роз[сланий ' 199Л_р.

Бчений секретар Спец1ал1зобаноК Ради к.т.н., доцент

^ ¡¿А В.В.Л1тв1х

ляоад я

Язтся дазортпцЦноХ робота в роэрсбка гк дооя}дкеннл ввдЬ 1 рчзьяыг.гх трг;сор.-)зач1п свредньоквадратичиого зиачешп сШ СЮ), як! сгмачаоться до складу ^крогтрэцвеорнюс комплексно та признаки* для еиад!ву парлмо?р1а випадкових снгкад1в у режимI реально~ го часу.

Ддя досягиашп вотаиоалоно! ыатн в робот! виконаш:

1. Анал1э шмог до 91 СЮ, призначоншс для роботи а ииро-яш кдзсши випадковкх сигнал!а.

2. Пор1вкяяь{!ий анал!з ыагод!в побудови ВП СЮ параметр!в вкпядковюс сигнал!в.

3. Розробка 1 дося1даеиня прнщшиа пабудоаи Ш б1«учого СЮ, &нал!з впливу но!даальност1 тракт!в Ш на точнють шшрю-вшп».

4. Роэробка I досяшеккя способIв шдиидення якост! ощики, що формувгься Ш б!жучого СИЗ.

5. Анал1а умоа часового 1 1нформац|Киого уагоджання Ш б!«учого СЮ з МПК.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальн1оть той«. Пошрання IнформацIйннх сиотеи, що вико-ристовують випадков! сигнали або д!оть в умовах завад, потрабув здосконаленкя матрологичних показник!в эасобхв вотирования та контроле величин, що мають випадковиП характер. Необхгднгсть проведения обчисловальних операщй, пов'язаних з формуванням число вих характеристик процео!в, як! анашауиться, можливють авто-матиэацг! процедур виигрювання та контроле 1 в причиною тому, що одшвю а основних тевденц!ГС розвитку ща! галуэ! вишровань в включения вимтрювальних ператворювачтв ( ВЯ) до окладу м!кропро-

цесорних комплекс i и с ЧПК), як i править у. реальному масштаб! часу. При цьому незалежно вгд ф1зично1 природи вюлровано! вели-чини обчислювальному процесов1 пврадуе íí пврвиннв перетворення до одного а параметр!в елекгричного сигналу<енергетичного або часового),

.Серед низки числових характеристик випадкоьих процасйв оц!нка середньоквадратичного значения (CK3J в наел!док свое! 1нфорлативност1 являв особливиП 1нтерес, тому викйрпвальн! перетворювач! СКЗ ВП CIC3 здобули широко эаотосування при oqiHtU енергетичних характеристик невлектричних величин, у техн!цг вим1рювання ам1нних иапруг, при анализi парах1дних нь-стационарностеП, флюктуац!й частоти та фази, нестаб!льностей часових iHTepBafliB i групового часу эатримки <ГЧЗ). Пгдвищення ступени в1ропдноот1 отримувано! 1н$ормац1!, яке беэпосередньо пов'яэане з високоп роздгдьнювальною здатнгстю та .швидкод1во, що спричиняе эростання обсягу вих1дно! 1нформац1! ВП, о одного боку, та виключекня надлишковост1 вх1дно! 1нформац1! ЧПК, робота в реальному чао! I р1зномаштн1Сть виконуваних процесором функц1п, a trararo, спричиняюгь актуальшеть завцання вдоскона-лення Ш CIO випадкових процесib, призначених для роботи в склад! процесорних систем.

Питания роэробки ВП СКЗ параметрiв електричних сигнал!», а тако* ix эастосування для формуваиня ohíhok СКЗ випадкових сигналiв здобули в щобраконня в роботах Волг!на Л Л., Вешкурце-ва D.M., Губаря B.I., Яелбакова 1.4., Гр1горьяна Р.Л., NipcKO-го Г.Я., Шлянд!иа Б.Ч., Швецького Б.Й., Цветкова E.I. та багатьо 1ншх. Про те ор!ентац1я на стащонарну модель сигналу i роботу на ф1коованому Ытервал! уеереднення, qo виэначаятьоя техн!чни-ми даними ВП, ускладнюв роэробку ВП СКЗ для сигналt», якi мають на 1нтервал! спостерекення нестш^онарний характер. Така неста-nionapniCTb вилпляяться як при ан&лЫ суто i за ста!д í о íiapioix

сяп«ал1а, та« 1 при шузгодяеиост* часу спостерожения та 1нтер~ аалу стецИонариосг!, що винякав при робот! МПК у реальному масаг&б! часу. Такиа чипом, зсудауагься клао вир1шуааних эавдань &бо вид 1а до складу яких Ш СИЗ мояо бути включении. 11аявм1сть слЬпьких с$ункц!онаяьних паретрорань, сп! лог!ч.'Шзс 1нфорьгац1й:гих пимог дозноляить шробити загальний п!д-х!д до анал!ау мэтод{з побудовн ВП СКЗ енэргетичннх (отрут, налруга ) та часошх (фаза, частота,аатричиа) парачотр!» ьлохяряч-них сигнал!а, що сполучаються э ЧПК. «

Иатояи досл{джень. Досл!д*ення базуються на викорасгакн! матеиатичного апарату творИ {иов1рностей, !нформац!йнох теор!! шолрхшшь, чисдоаих ыетод}а,шделюваш1я на ЕСТ.

Наукова новкна. Проведаю класифхканн! способ*» вишрюзфь ил СКЗ. Як класц:$1ка:11йи! оэнаки використовано: вяд нагромадаУ" ад но! (нфориацН» вид 1н?врвалу усераднення, вэавцоав'язон псродупчо! та (Ияучо! оцгнок, м1сця спарац!! пор!ш»ш«я.

Одержано сп1аа1дношв»гкя для похибок оцпюк СКЗ на основ} Ьформацтйнкх обмехен.ь при уэгод*енн{ Ш э д* ере л ом сигналу та ЧПК.'

Запропоновано та обгрунтовано критерий афвиткшк>ст1 методов побудовн Ш СКЗ по мМмучу 1к{орчац1йно! надлнэкоэостГ,

Проведено анализ эпливу рекурсивного характеру форууванигз бшучо! оц!нки на похибки Ш СКЗ, обучоэлано! неЦеальтсто функцтй вишрювального перетворекня.

Роаробяоно та дослхджвно способи актирования СТО ка осг»з! иодуящН ортогональных коливань.

Роэроблано способи кореши? подеЗоя Ш СКЗ э нагрснаджонням корми та проведено оя!нку !х ефонтавнос?!. .

Запропоновано кочутац!Яно-модуляц!Яний спос1б корокцт!, ф вигсористовуя модулями 1соефгц1в»«а зворотного эв'яэку в

тракт! нагроиадлешш шрормацп.

Розроблено структура схоии В! оиучого СЮ а поргвняннац по вх!дноиу параметру та проашиизоваио 1нфорцац1йн! 1 мегро ДОПЧН1 показники.

Проведено дооидження впливу апаратурнах джерм похибок трактIв перетворсння на якгсть 01Д1нкн СКЗ.

Практична чжшсть. Проведон! доел¡дження доаволяють уагодмти иегролог1чн! характеристики Ш ПО а характеристикам* сигналов ¡до анашзуються та ЧГПС, працоючиии в режим! реального часу.

Запропонован! структур»! схоии Ш 00, ир даоть эчоуу раал1зувати алгоритм формування б1хучо! оцЫки СЮ, доаволяоть аиНйсновати Стожвнкя I аншпэувати характеристики ностац1ондр-ннх процес1в у реальному час1.

Роэроблон! ыетоди побудови ВП I корекцп похибок, обумои-лених рекурсивним -характером влч1ривального перетворювання чо«уть бути вккористаш в БП, призначеиих дли формування такил 1нших штегральннх оценок, в1др1эняються в!д СКЗ.

Розроблон! на основ) доел ¡ддеиь Ш СИЗ уЫйшяи до окладу вим1ровача фозових флпктуа^й, до с ш'дна! сор вюиравача ТО, формувача частотних поэначок 1 комплексу аларатури аатоматични* вюировань на НВЧ, виготовленик на ка<{>едр1 рамотехжчних приот ро?в ВЫницького пол1тахшчтго ¡иституту.

реап1эапя роботн. При використаши результат!в доел(д*ош-автора 1 його безлосородшьо! участ!, при науковкх консул ьтафях. кер1вн«ка г/д роб1т Каинова В.Л., розробдоно та впровадлено ъ Московськочу науково-досл1дному ¡нститут! рач1отехн>чних вии1-рювань ви*Нрювач фаэових фдюктуащй "Днепр-®!", доел¡дна сер1я вич]рщвачя ГЧЗ "ЭД>акт-И2", пристри формураиня частотних поэначок "Метка* комплекс апаратурн авточатичник ви*арэд»нь

П6Ч. ЕкомочишяЯ ефект використання доел1дж0нь у впровадкених пристроях склан 2<У>>1 т.руб. Тохшчна документацхя з розроблвикх лристро^п цадрукозаио у ав1тах по 1ЭДР I Д1{Р (!>, держревстра- л

77060144 , 01060329, 018о00Ц909, 01Ш0Ш990).

Апроба:ия роботи. Основнг результаты дисортаиП було доклацсио на:

- Есисокзноиу сш<поэ1ум1 "Проблемы создания преобразователей !^ор{«и информации", и. !йив, 1930;

- йсосоаЗн!» парад! "Точные измерении энергетических величин: порешенного тока, напряжения, щицностк, энергии и угла сдвига фаз", п. ЛенЫград, 1982;

- Всесоюзному сои жар г "Четодн и аппаратура для измерения . одсага фазы и частоти сигналов", п. Краснояроьк, 1979;

- Всесоозшй ко»^еренчп иол од их вченкх 1 фах(в!(1в, ир працтть у галуз! зв'яэку, м. Москва, 1979;

- Всесоюзна ко18$еранц11 "Четрологяческие проблеин микроэлектроники", п. Москва, 1931;

- Всосооэн1й иарад{ "Чикропроцессоркио средства вычислительной тохни:?;| а системах связи к управления", м. Рига, 1984;

- Респубд{канськ1й кои$еренц1! "Информационные систем и вычислительное комплекс»", ц. Вшнищ, 1981;

а такое на республЫансышх конфоренщях: "Структурние мотоды повышения точности, быстродействия и чувствительности измерительных устройств и систеч", м. «город, 1981, ц. Киточир, 1985, м. Севастополь, 1987; "Повишлиа качественных показателей фаэочетрическоП аппаратура", м. ЕЬшиця, 1979 та ряд! республиканских сем1нар1в.

Публ1кацп. Матер!али д«серта'\11 кадру ко вшю в 27 роботах,' 13 э яяих в авторськими св1дэцтвачи на винахЦ-

Обсяс та структура Аисартац^. Дисиртац1я склацаяться э ,

ь

ьступу, чотирьох роэдгл1в, заключения, б!бяхографЦ з 160 naíu нувань, додатктв на 60 сторШкшс, викладэдш т 17? с?ор:нкь основного тексту, ьпстить 45 !люстрацгй'та таблица.

ЗМГСТ РОБОТИ

■У потуп г ойгрунтовано актуаяьн!сть роботи, зформульовакэ мэту дисертац!!, виэначено ochobhí напрями роботи, полонення, як i ви^осяться на эахист.

У першому тюэди! проведено aiianía вимог до 1нфор&тц1Йшй ыотролоНчнкх noKU.3KHKÍB Ш СКЗ випадкошх nponsotB а ууовах MiHiuyiiy anptcpiio? 1иформац11 про вхЦкай прочее. Ск1нчо]ш1озд йфрмгщ1йно! cwhoctí Ш наклздаз обиеаоння на к1льк!огь р1сшг {нформ&чШпос píbhíb сигналу И/, та }и§орма?ивши в1дд!в!в Mr . При наяЕКОСт! anpiopHoi йфраац!! про закон роапод1лу процссу X1 Í) обиеяення по //х вдзиачаються допустимою похнб-но» i Г.аго iMoaípHicHiNu характеристика«!!, а при с1дсугносг! íi ~ максицалькэ допустимое пехибко» ош(рввань Ву , цо визна-члв'.'ъ'зе л ¿HjopiuanitlHva обмшзнь, як i накяадапться принципом ф!оичног реал1эованост1. При енал1з1 частотних i часових обнаян в«значена ыЫЫ&яьнэ значения штараалу дискретиэацИ, цр т шэчае прцуси сигналу а максимальною крут te та фронтов, я кий свош чисельшш значениям наэначно в1др1эняоться в!д

Ытэрвалт/ кэроляцН. Еияначено »Нлькгсть в}ддМв на 1мтервал1 усерадненик при яксму похибка визначення СКЗ не превшцув одни« молодого раардцу. Показлю, цр при уогод*шн1 по частот! па часу спостереження ВП i дазрала сигналу в1дносиа значения похг' оборнено гфопорцгйне к1лькост! ]н$орматнвмих bí&ííkíb, тому шзначоння б i жу чо го СИЗ дозволяв гйдвищити слушать сц:шш i довести час вюЛрюеаиня до часу спостереження.

Для проведения пор!вшльного анал1эу методi в побудови Ш CIO випадк9вих мличин зспропоновано крцгер}й иМмуму кадаикж

ecctí пфр.'(ац1йко1 eMKuC'fi SI, ща вгдповгдае таким критериям сфьчтивносп: функцюначьного эв'язку з в;г.ирювальнич перетво-рааанням, критичноcti до параметр г в Ш, конструкт:! bhocti < мсжди-noCTi эизнпченкя числового значения), ушворсальносп г ягноотх зв'пзку Min алгоритм 1ЧНЮ.М i аларатурнщи засобачн). Як шл-й-iJhtaqiñHi оэнаки Дуло використано: I. Вид нагромадхувольно! Ktjcpíanil Sj : кагрстадкення квадратtв миттевих значат J.,, {.('"i; нагромаджекня квадрат!в ортогональних складових Ду ( ) ; нагч~ ромадаання норми SихИ) . 2. Вид !нтер,валу усередненшс сталий !итарвал усэроднення Sr ; ковзний хнтервал $ с ; б!яучий !нтервал St .3. tffcqe операц!! пор!внякня К : пор!гь няння по входному параметру К(X) ! по результату перетворонкя

; по результату усереднення &($• 4. Характер взашозв'яги »у б!яучо1 i nono редньо! о lj i но к: »¡деутнхеть эв'язку г T„)]i рекурсивная ав'язок. Уп - д. £ х ( Т„; ) ^

Опоратори» що я1дпов1давть иласи$1кац!Пним озиакам, у per» горненоиу аигляд! подало в таблиц!. Для аиал!зу випадкових, у тсиу uncat нзсуац!енаркнх nporjecíu, каПповнХоо эапропоно$аногг>' крит ер i п в!дпов!да»т> методи а нагрсмаддениям порчи на бЫучочу tHTepeajit уссраднення (Ш б!*учого СЮ ) i порЬняннян по результату усереднення. При цьочу зв'язок б1жучох i попередньо! оцшой атае poKypsuEinfM.

У другому роздлл! проведено анал1э доьйнуючих нохибок у Ш бЫучого СЮ. 11а П1дстав1 оценки впливу не1деатьност! опера-Topia первтворення уэагальнено! ноделi н&громаджузального елемента ВП показано, що на id i дым зносок виосять похибки, обновлен! мультишпкативними эчЫшш э тр^кт1 ператворення 6íay-чого значения i в тракт! перетворенни попор^диього аначешш <кола эпоротного эв'язку; внхЦно! величшм. Одержан! сгпввхдношоння дозволила зстановити зв'язок мЫ зна'-гсншш поккбок, обумоклоннми

S;" H "»Г y- ii г- . 1 < p*- Г i; < f Г2" r £ 4 4 •« 1

* w i •2ÍN'- tí 1 Ч Л'Ы V '-4 ciTW .-jiW«- *lí-Jv rjv? "4 1— Ц- 'i? £ A ■'■po Hi i' ^ ■—. o (— ч U-.

| L-L Су»1 tSj M, U. •5. U, 4, К u.

'"S s 5M 4i >- 31 S№ gl ф »и* hite ft» fe" 1 Ф <1/ |ч/ „ Ufll 1 V Wt». f— ■—

i •íNy i о* -Ыу •íw» »KJ* •1 ¡t o» s, 3e ,w я

Ск Ч ïNv- ^st ■ ■1 'S» Kl» Ir 3: X & ?" s X Nv 1 ïHv. í

■w >- lili 1=- 1? (Ib I "" li ЦчГ* fe fe l? 1 yr- 1

•ъ -p '«J и н ч ч •«j > •ÍHv M 41 ■< ы -< «ti ü S-l ъ К v« pQ eítj Nrl«^

ч- "ч? V •U M £ <ü 1» • M Я1 tu nj 4

* v! U «и 4} l-Ъ V' «í M t. > «ti •(1 •»J

=<

ц'ти ттглхаия, уляьк1ето в1длгк18 А^ х вэдсм рсзал1зацг?. Показано, щэ ц1 похибки зростшоть а1 зростанням Л^ з кооф!-ц!ентон пропорцШюст! (0,25...0,95)//$ , причому наШлыае зищэння оценки виниказ при сладко! роал!зац}1 на вход! Ш. Другим за вагою чиниином, впливаючим на похибку вим1ривання, в адитивна зм1ка оператора ператвороння тракту попередньо! оцтш. Як I у випадку мультипл*кативних похибок, тут амЦекня оц1нки зростаа а! зростаншш /У^ , ала при однаковоцу порядку похибки тракту и!льк1сть в1дя1к1в може Сути аб1льшена ка порядок, а максимально змЦення досягазться при вхгдн|Й реал1зшд1 = сою! ,

Для оцтнки числових зкачань похибки,' дашикано! зазначеи«-, ни чинникаш, проведено моделювакня на ЕО^ для ряду д!й X (¿) ; оталого, з р1вном1рним, нормалькиы, Релея I аркеинусо1дним законами розподЫв.

На постав! одвряаких сп!зв1дюшнь t р9эультат1а модели-вання визначано иимоги до показник!о елемвнт1в пристро!в, цо роал1зують запропокоэаний опоо1б зия{р»вання СКЗИ, як аображано на рио. I..

Одержано сп1вв1днйЕаш!я, <вр яа'язують допуотиму покнбку «им1р»вяиь , к1яьк1сть в1дл1к(в та неотабтиють ОГ,

шдхил фазового аоуву во в|д 90^ (нэор?огональн1оть>, контент передач1 СМ, чутлив1оть I пор!г спрацьовування АД, оталу

охову ЗП, не1дсальн1стй характер« ¡к перемлохувачтв. Найиоратк!-

»

щ! вимогн отавляться до ортогональное?I снршм!» Згц(Ц): 0/.

та л1н!Яноет1 по ахIдам перемнокувача П2, що входить до кола аворотного эв'яэку гЗЗ).

У гратьому Р03Д1Л1 розглянвно I аалропоновано ыетодн корАк-похибок, обумовлеких в!дм*ною коеф»ц1внга 33 втд I, + 1 неортогомальн1сто оподких сигнал1а, наведено структур»! схечм,

J2

>

Xft)

П1

or

X<f

CM

V

w

dYxySj \n

Шг^Ш

A

У : p-jfc®-*

¿¿is

с

о

к

П2<

Рис. I. Пристрой, qo роаЛдзус способ втирювання 6i;«yuoro СКЗ модуляцией ортогональное ноливань: ill, Г12 - перенножувач:, ОТ - сучатер; АД - амплитудний детектор; ЗП - запам'ятовуючий npuCTpiH; OF - опорний генератор; ФО - фазообертач.

>|/ /у I

is

Jtf

П2

и ■

[т>

к

Ш-Ш-^зп

ft-h и?

и

L_4i

и

Рис. 2. Схема корекцимультипликативно! похибки модуляцию Koe$inif3HTy эворотнього эв'яэку: Kpl ,' KjiZ - тпдсилюващ; К ~

керований ключ; Т - лхчмьниП тригер. I

гл реал1эащй. При аншпэ! ефвктнвност* роэглядуваних

способ!» оцЬсааалось энияешм максимальних лохибок Ш, обумов-лених ааан&чйними даорелаии. Для одер;«ання к!льк1сних оценок • використаио результат« моделюванкя дII иа ВП стало! д!!, а також вйпадковнх процес1в законами роэподглу, як1 засто-еэвано в розд!я! 2.

Для кореший використовано залежнхсть похибки в!д к1лькост! о<длвиду роал1зац{! ! {нтегральннй характер одэржання сц!нкн СО. Розгяяцуто так! способи коракцН похибки без впливу на коло 33: усерзднення на вкорочеиих 1нтервалах, ранжування выборок та уведения поправкового ыноясника < калгбруванни). Оотанн!й спос5б, ефективний при перевоз 1 похибки нвл1н1йиост! характеристики [12 (див. рис. I;, дозволяв ввести теоретично до нуля валив Кр при ссс»а4ч& зниэити » 5-6 раз {в розгляду-вану похибку пр1! зазначоних гб(Х) . Наведено сп1в»1дношення, що эв'лзують В1дхил Кр В1д одиниц{, чутливгсть органу портвшшия иоригувального тракту та тривал!Сть интервалу кал!бровки.

Аналог¿чн1 результат« одержано тако:к для кал1брування в кол! 33.

При дП на коло 33 найефективм!шим « аапропонопаниЯ спос!б модуляц11 коеф!ц}ента 33, принцип якого поясняеться на рио. 2.

Показано, що уведення такох коракци екв!валентнз зменшання мультипликативно! похибки кола 33 приблизив в Д/А^А, , да

А » > Ад - ухиления коеф' {ент{в 33 ; Луу ; Кр^ в^д 1, { зннявнню к1лькос?{ зм?ще>ших в{дл}к!в вдв1чк Як показали результат« моделовання, у випадку р1вност1 А^ та (-Д^при зростанш к}лькоот! вщлЫв абсолюта значения похибки, спричн-нено! в1дхиленнлм А^ в}д I, не поревите величин» цього В1дхиленнл.

Спос1б, оснований на керуванн! частотой виборок,^-/г

заданно в1д форми сигналу в ефективним при сталосг! слгиаяу / { на 1нтервал1 усереднзння I постулаеться за ефактивн1.отю способа«, описании ви!Цв.

1а розглянених способов корекцН похибки неортогонольноот!: корейца фазового зсуву; формування цифрових ортогональних посл!-доеностей 1 ам!на знаку фазового эсуву, останн1й в наЯафвктивн!-ш. Цей способ дозволяв знизити абсолютне значения похибки неор™ •гогональ.ност! ¿/дрв р^з1в. При цьому э1 зросгом к1лькост!

вхдлшв, зм1щбння оц*нки У зменыцуегься.

Дня сум!сно! корекцН похибок неортогональност! I в1дм1ни

В1д I эапропоноваио спосхб комутац1| опорних вектор1в, одержуваних на виход} 50 (див. рнс. I), шляхом формування сигка-лтв V±^ . При цьому сусин! значения бЬгучо! норми 5п I визначааться рекурсивндая сп1вв1дношенняии:

4-, + - Щ'^)^^5

• 4, = г4 + 4 г-фи-л2)-Хп -Л,-, 1

Е^вхтиен^ть цього способу,

як пок&э&ли результату вання, вид! {11а при роад1льшй корекц!! модуляц!вв \ вшня знаку Л у , тому цо можлиса !х сэасмна чаоткова коыпенсац1л.

У чатвепгс^у роадШ наведено аналхз I роэробка структурних схем Ш (Ижучогй СТО I» иор1вняннда по ^формативному параметру 1 !х практичных раал1эац1й. Розглянено метод»: в проникни» нагро-надженням суми квадрат!в, в послГдовним нагромадяекияы а комяен-сащею суми квадратгв, э модуяяц1ею ортогональних вектор!-*, в нормуванням по часов!й координат1, 1э эастосуванням подэ1йкого усереднення. Проведено ан&лю структур, що роал!эуять г&значзн!

la

лотоди для паралельного 1 послЦовного, характерного для иорет-эороння час-код, эобракошш dxíahoí т£ориацП %{í''}Ñ) . Одержано С!паи1днащання, що зиэначають №$арца!'1Йку наддиако-aicib ВП, похибки, обумовлен! ц!лочисельниц эобрааенням nii, CKÍH40HHÍCTO часу перетворення i взабмо/uí з МПК.

Показано, що при форнуванн! оц!нкн на ockobí подвШюго усоредкення» Ьфэршщ1йна емкхсть ВП СКЗ, сполучуваного а ШК, сум!рна з !нформац1йким обсягом оцЫки, що дозволяв варчваати {нгвраал усвреднення в широких мохах та забёзпечити роботу 'Ш у рзальноцу nacaTatíi часу. ,

Одержано розрахунков! сп1вв!дкошенвя для визначения похибчи CIO фазових флюктуации, ЕиМрювання ГЧЗ та його нестатиьшст! для впроваднсенкх пристроив, виэшчено чисельн! значении складо-швс похибки, найбтшими з яких о спрнчинен! 114 складоаою фпюктуацй частоти ОГ i амшйтудно-фазова похибка.

Основна похибка вж-прювача фазових фликтуоцШ в д!апаз<лй до 60° на Ытервал! 0,2 с при 1х частот1 до I кГц не бгльше за 0,3°, вимгрювача ГЧЗ - 0,02 но а дтпаэон! +10 не при динамичному д!апазон} сигналу 50 дБ.

В додатках. наведено одержан! в результат! моделвванкя на ВОЧ чисельн! значения похибок оцЬ'.ки СЮ при pisHi« зЛдхилеиник кое<$1ф<знта 33 в!д I, ноортогональностг опорних воктор!в, а тако« зкачвнкя цнх похибок при уведенн! корокщй, розглянонях у робот!, алгоритмн обмгну Ш СКЗ з '-НТК та обробки гнфорчаги!. Подано отруктурш охеми i техн!чн! показникн впровадяоних: прнотро!в, методики експориментально! оцшкн !х характеристик, а такой докученти про використання результата дисертац!йко? роботи.

OCHQBHI РЕЗУЛЬТАТ!! РОБОТИ

1. Визначено вимоги до сукупност1 метролог!чних характерней ВП СКЗ випадкових rrponectB. Одержано сп!ввгдношення для оценки похибок, що обумовлен1. 1нформац1йними обмежекнями.

2. Запропонована класиф!кац1йна структура дозволяв оцхнити ефективн!сть методiв побудови ВП CIO випадкових процесгв як а точки зору метролопчних показникгв так i апаратурно! реал1эащ!. У результат! пор!вняння за запропонованим критер!ем «ÍHÍMyviy 1нформац1йно5 надлишковост!, умовленого в робот1, показано, що при анал!з1 широкого класу сигиал!в, в том числ1 нестацхонарних, найефектив^шим е ВГС б1жучого СКЗ з напромадженням нормн t пор!внянням за входною величиною.

3. У результат! анал!зу Ш б!»учого CIO як нел1н1йного нагромаджувллыюго елемента, що м!стить тракт перетворения б!жучого значения сигналу, тракти перетворення попереднього t б!кучого значения вих!дно! величини, показано, ajo найб!льаий вплив на як!сть оцЫки уинять в1дхилення оператор!в перетворонда б!кучого t попереднього значень вих1дио4 величини.

4. Показано, що мультилл1кативна похибка оператор1в порзт-ворення вих1дно! величини в дскйнуичо» при эб1дътенн1 к!лькост! виборок на }нт0р»ал! усеродкенля, другим за значениям джерелом похибки в адитивна похибка оператора тракту перетворення попереднього значения. .

5. Проведений аяал1з та мадшнна моделисання для ряду д!й

s р1зшши законами розпод!лу дозволив оц!кити вплив виду раал{™ зацН »х1дно! дН на показники оц!нки. Одержано слiвв^ношения та числов! оцжяи максимальних похибок спричинених мультиплхка-тивними i едитивнкми аминами оператор!» перетворення.

6. Назедею анализ апаратурних дяерая похибки Ш «Ижучога СКЗ по загфоподицаикл спосйбшл з нагромадксенкяы нормы, щр приз водя ть до похибкя оператор!о перетЕорювання. Вотановлено, що основном дяерелом мультишпкативно! похибки е зм!на коефИ4!внту передач! перенно\усача в кол! 33, а вдитивно! - чутлив1сть пристрою вядиення та запам'ятовування максимуму 1 неортогональ-иост! опорних сигнал1в. Наведено сп1ва!дно1аення як! эв'язушть иетролог!чн! показании Ш та техшчн! парачетри йога еятент'т.

7. Проведено анал!з ефективносг! ыетод!в корекцп в Ш бшучого СКЗ. Для корокц!! мультишикативно^ 1 адитивно? похибки обгрунтовано застосування комутац1йно-ыодуляц!йних методов. Розроблено структура схеми Ш з корекщео ыультипл!катнвио! • похибки модуля141е» коеф!ц1енту 33, адитийнох - зм!ною знаку фазового зсуву опорних сигнал!в та суы1сно! - коиутац!ею опорних воктор!э. Одержан! чисольн! оцпохибки вим!рювання при оуц{сшй та роэдиьнхй коракцП для сигнал 1 в 1э р!эштми законам*.! розпод!лу.

. 8. На основ! амшПзу розглянених структур показано, що у ВО б!иучого СТО часових параметр!в !з пор1вняиням за !н$ормативтш иарачетром н«Яб!льша швидкод!я досягаоться при мо,цуляц!! орто-гональних коливань 1 додатковим аначого-цифрович перетворсванн!, причому при уведен! подв!йного усередненкя 1н1$ормац1йна ячк!оть Ш сум!рна а ¡нформацЩним обсягом оценки.

9. Бфектившсть запропоноьаних р!шень п1дтвердчена експе-р1ментальними доолхд-хшшями, розробкой I впровадженням вим!рова~ чй фаэових флюктуац!й, вимгровача ПО та його неотабгльнютт, формувача частотних поэначок, комплексу апаратури автоматичних пишрювань на 1ШЧ.

IS

Ооновнх положения дисертацгйнох роботи виЕладе:-ц у ел 1 дую та роботах:

Г. A.c. 834590 СССР .фазометр ! Дрючин A.A., Пятин С.И., Рудык В.Д. - Опубл. в Б.И., 1981, П 20.

2. A.c. 849229 СССР . Устройство для вычисления среднего,едратического значения / Дрючин A.A., Кофанов В.Л., Степанен-ЕО A.D. - Опубл. в Б.И., 1981, Р 27.

3. A.c. 920538 СССР . Преобразователь переменного напряжения в постоянное / Рудницкий Б.Л., Дрючин A.A. - Опубл. в

Б.И., 1982, »7. •

4. A.c. 915063 СССР . Стабилизатор переменного напряжения .< Рудницкий Б.Л., Дрючин A.A. - Опубл. в Б.И., 1982, I? II,

5. A.c. 918879 СССР . ШирокопределькыЙ фазометр / Нофано» В.Л., Степаненко A.B., Дрючаи A.A. - Опубл. в Б.И., 1982, 8 13.

6. i.e. 920538 ССОР . Способ измерения среднеквадратичас-кого ьнзздиин переменного напряжения / Рудницкий Б.Л.,' Дрвчин A.A. - Опубл. в BAL, 1982, Р 14.

7. A.c. Ю10569 СССР . Способ измерения сроднаквадратнчае-кого значения напряжения и устройство для его осутцазтвлшак / Рудницкий Б.Л., Дрючаи A.A. - Опубл. в Б.И., 1983, Р 13.

8. A.c. 1057943 СССР . Устройство для возведения б квадрат шпульег&х сигналов / Дрочин A.A. - Опубл. в Б.Я., 1933,

» 44.

А.з. IISÖ562 СССР . Устройство для измерения средна-квадратичоского значения переменного напряжения / Рудницкий Б.1.. Дрючин A.A. - Опубл. в Б.Н., 1985, » 14.

10. А.о. II73339 СССР . Цифровой интегрируюгций фазометр / Кофанов Б.Л., Дрючин A.A., Николаев В.Я. - Опубл. в Б.И., 1985, »30.

11. A.o. I22632I СССР . Способ преобразования переменного напряжения в постоянное по уровне среднеквадратического значения / Рудницкий Б.Л., Дрючин A.A. - Опубл. в В.И., 1986, № 1Б.

12. A.c. 1283668 СССР . Устройство для измерения среднего значения фазового сдвига / Ко фанов В.Л., Дрючин A.A., i м-еа В.Я. - Опубл. в Б.И., 1987, »2.

13. А.'о. 3357857 СССР . Способ измерения среднокваДра^и-чесйога значения напрпяения переменного тока и устройство для aro осущастапения / Рудницкий В.Л., Дрвчин A.A., Ыацвк А.*£.t Лучинская Т.А. - Опубл. 8 Б.П., 1987, № 45.

• ч

14. Драчин A.A. Преобразователи СКЗН для работы с микроЗШ в реально« масштабе эремэнн. - В сб.: Система контроля параметров элехтротшх узлов и приборов: Тез. докл. респ, науч.-тьхй. конф., Киеэ, 1906, с. 25.

15. Дричин A.A. Информационная оценка эффективности измерительного преобразователя. - В сб.: Радиотехнические устройства контроля и обработки информации. Киев, УК ВО, 1992, с. 4-6.

16. Дрючин A.A., Кофанов В.Л., Степаненко A.D. Преобразователь (Jaaa-код о широким динамическим диапазоном. - В кн.: Проблемы создания преобразователей формы информации. Тез докл. 4-го Всесоязн. симп., Киев, Наунова думка, ч. 2, 1980, с. 60-62,

17. Дрючин A.A., Николаев В.Л. Степаненко A.D. Чикропроцес-сорный измеритель временной нестабильности линий связи. - В кн.; Микропроцессорнне средства вычислительной техники в системах связи и управления: Тез. докл. Всесоозн. науч.-техн. совещания, Рига, 1984, о. 30-39.

18. Дрючин A.A., Рудык В.Д., Арга? ff.А. Логический детектор прерывных воздействий. - Приборы и системы управления, Москва, 1988, S» 12, с. 35.

•¿о

19. Кофанов В.Л., Степаненко A.D., Дрючин A.A. К измерению приращений игнованной разности фаз. - В кн.; Методы и апп тура для измерения сдвига фаз и частота сигналов: Тез. докл. Всесооак. сем. Красноярск, 1979, с. 89.

20. Кофанов В.Л.., Степаненко A.D., Дрючин A.A. Экопериме; "альная оценка технических характеристик измерителя фазовых флюктуации. Методы и аппаратура для измерения сдвига фазы и частоты: Тез. докл. Всесовзн. сем. Красноярск, 1979, о. 86.

21. Рудык В.Д., Пятин С.И., Дрочин A.A. вазовые измерения прорывных синусоидальных напряжений на ограниченных интервалах перекрытия. - . Измерительная техника, 1980, V 7,

о. 64-57.

22. Рудницкий Б.Л., Дрючин АД. Повышение быстродействия измерителей СКЗН модуляционным методом. - В кн.: Структурные методы повышения точности быстродействия и чувствительности измерительных устройств к систем: Тез. докл. реоп. научи.-texti конф., Киев, 1981, о. 136-137.

23. Рудницкий В.Л., Дрочин A.A. Преобразователь СКЗН дяя намерения кратковременной нестабильности в цепях переменного тока. - В сб.: Точные измерения внергеуических величин перемен ного тока, напряжения, модности и угла сдвига фаг: Тез. докл. Всесовзн. совещ., Л., 1932, с. 37-38.

24. Рудницкий В.Л., Дрючин A.A. Быстродействие прообразов телей СКЗН о мбдуляцией ортогональных сигналов. - В кн.: Струи турныа методы повышения точности, чувствительности и быстрсде?. стсия измерительных приборов и систем: Теэ. докл. респ. научи, техн. конф., Житомир, 1985, о. 53.

25. Рудык В.Д., Дрочин.А.А., Аргат H.A. Автоматизнровакш стенд определения параметров многополюсников. - Приборы и