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1、#第卷第期江西大学学报%自然科学版&289+8:∋()∗+,−(.∋/,+01/)+/23∗4/56!!年∀#∃∋;?避了Β比Χ口是信号谱估计的种新理论和新技术,<谱过零检测关键饲分析一、基本原理,,,其付氏展开为假设
2、Δ%Ε&是一个时域周期限带信号具有周期5带宽为ΦΓΔΗ8Ι,#,。,%Ε&习7%9&ϑ二一Κ。Η,ΗΗ其中Λ7”争一钾喋Φ58‘’·‘,。,丫方程式%&是关于Ι的:Γ阶三角多项式应有:Γ个根假定全部为实根即Δ%Ε&曲线二,。ΗΙ‘’,在周期5内有:Γ个与横轴交叉的零点Ε,%>9⋯⋯:Γ&令:叽有Γ,“Δ%:&二37:ϑΗ一ΚΗ‘ΜΚΝ,Ο,户一‘ΝΝΟ。一Κ77:⋯⋯7:或者写成Ο户‘Ο户Ο:Κ:ΚΔ%:&,‘一‘··一口一Η:Ν一艺⋯Ν一,二Κ一Η一一“Ν#::门%::>&:%Μ&%/7,声沐们砂&尸Κ一一,勺>Ε&:
3、Γ,,,,检测Δ%的过零点得到个Ε不同的Δ%Ε&将有不同的Ε组合表征了信号频率分量组。<。成不一对一组被测ΕΒ可由%&式求得7,Δ厂在奈奎斯特采样率下根据%Ε&的Α.5的系数与付氏级数的系数之下列关系Η,二一Κ,一一Μ,,Κ,1%Π&+7Θ%Κ&⋯%一&Κ%Ρ&+Η:ΓΝ。可以求得谱线强度1%Θ&,假设多项式%9&有复根则可以作如下变换〔9〕ϑ,‘‘‘1%Ε&Η1%Ε&Ν八=8Σ戈艺兀ΑΝ5&ΕΤ丁飞ςΔΔ%其中,&ΥΧΕ&Χ仁妇”从几泪>川Ω氏到##Ω&!!年几自大学学报Ι8Σ:万%ΦΝ由于Ξ夕/Η)Η‘:ΘΝ‘
4、,‘≅“‘ΦΝ&即得令在间隔了二Ε尺一Ε尺十ΔΗΤ5%ΦΝ,,,之内Δ,%Ε&必定改变一次符号即必定过零一次则在整个周期5内改变符号次数%即零/点数&为一‘叼套#ΟΟΟ,Ο、Ο。。Ο5、一Η:气Α/Ν&二艺ΨΝ:%Ζ&5,ΝΕ。Ε。这就实现了把复根全部转为实数根即有:Κ个使Δ,%Ε&过零%与横轴交叉&由此类。似地可根据%&和%Ρ&式求得谱线1%Θ&二、设计思想,既,根据墓本原理构成一个实际的测试系统要考虑测试的准硫性也要考虑实现的可行。。性本设计分为三个模块。信号予处理。信号予处理的框图如图所示丫模拟滤波振荡藉放大
5、器#图信号的予处理##。。模拟滤波器将待测信号经过模拟滤波器形成限带信号、##。,零点变换由模拟滤波器决定带宽Φ由在7Γ)控制下的压控振荡器成形=。。二Ε,,,<%ΦΝ东&信号由放大器调整,参数求和器实现信号的迭加而成形Δ,《Ε&二Δ%Ε&Ν,=8Ι:二%ΦΝ,‘子<,。图中形成检零控制脉冲Γ以保证捕捉瞬态信号。过零检测第期朱俊炎等<一种新型潜分析仪的设训##,目#户口##‘#叫#一##,。经过变换后的信号Δ尸%Ε&与横轴Ε%ΚΝ&通过如图有个交叉点%即多项式的零点&,Ε,二,,,ΝΜ,所示的电路对零
6、点进行检测得到一组%>Μ⋯:Κ:ΚΝ&..<#时钟#Τ#月卜月过宇检测,,,图所示Δ%Ε&信号一当出现发出检零控制脉冲启动摸拟开关,[通过比较器检测。(,Β8,,。零点信号幅度∴门打开信号幅度]门打开时钟7Γ分别进入计数器/和ϑΒ,<Β。计数器的值表征Ε的大小Ε为不同表征信号频率分量的不同:,#。图中的Γ信号通过如图Ρ所示的逻辑控制每一个Ε值顺序存入内存∗,⊥Α,,∗必,。_一∋丫7Γ)”招∗,⊥控制逻姆,,,。<在一般情况下检零控制Γ迫使Α⊥,接管总线直接与内存∗,⊥打交道由Γ启动形,。成时序脉冲将计数器工和五的
7、数据通过Α⊥,交替传输存入顺序的∗,⊥巾如此重复%Γ。Ν&次,,。在分析频率高于Α⊥,的允许时可以直接对控制电路作时序设计完成同样的功能,当信号,控制电路还包含有零点个数计数与控制的长度%即近似认为是周期5&到达后,。,Τ发出Γ5信号断开模拟开关,[同时发信号给Α⊥,把总线交回给7Γ)随着向7Γ)发∗3435启动信号,7Γ)运行仪用监控程序,。厂检测到已有数据则转向处理程序#Ρ求谱线强度ΕΒ,ΜΒΜ‘二Ι‘‘,。处理软件是根据过零检测得到的值首先求出相应的%叭&然后按下述递推。法计算方程%&式的系数ς,二梦ς,Ν,’Ης
8、‘,一Μ、十<ς上,,,ΧΩ“、>Η⋯Θ%⎯&ςΗ一Μ,,,ς‘,ΗΩ含丰广尹叹>ΘΝ9#,!!Ζ江西大学学报年最后由方程%Ρ&式求得谱线强度1%Θ&、三问题讨论。,本设计之频谱分析与目前常用的一般模式不同常用模式是由抗混滤波器,≅Α转换,,
