Адрес для переписки: Петрушак В.С – Хмельницкий национальный университет, ул. Каменецкая, 112/2, г. Хмельницкий 29016. e-mail: petrushak@ukr.net
Address for correspondence: Petrushak V.S. – Khmelnitsky National University, Kamyanetska str., 112/2, Khmelnitsky 29016, Ukraine e-mail: petrushak@ukr.net
Разработка новых методов и высокоразрядных средств преобразования амплитуды высокочастотных периодических сигналов в двоичный код с высоким быстродействием для решения задач промышленной томографии, радиолокации, радионавигации, во время измерений амплитудночастотных характеристик, измерений амплитуды генераторов сигналов является актуальным в научном отношении и полезным в практическом применении. Целью данной работы было создание нового измерителя амплитуды высокочастотных периодических сигналов на основе метода Фибоначчи без преобразования переменного напряжения в эквивалентный параметр.
На основе разработанного алгоритма и уравнения преобразования амплитуды периодических сигналов в код с использованием метода Фибоначчи разработана функциональная схема преобразователя амплитуды. Это позволило реализовать 8-разрядный преобразователь амплитуды в код на программируемой логической интегральной схеме серии Cyclone V фирмы Altera.
Преобразователь амплитуды периодических сигналов в код на основе метода Фибоначчи состоит из: двух компараторов, фазового детектора, формирователя коротких импульсов, цифроаналогового преобразователя, регистра Фибоначчи, екстрематора, счетчика тактовых импульсов, дешифратора и индикатора. В разработанном измерителе амплитуды периодического сигнала были применены процесс формирования измерительных периодов и их подсчет, что позволило избежать преобразования переменного напряжения в эквивалентный параметр. Процесс формирования измерительных периодов и их подсчет реализованы на основе компаратора и счетчика. Применение регистра Фибоначчи позволило установить время преобразования на уровне N/f (количество разрядов регистра/частота входящего сигнала). Использование в основе работы регистра Фибоначчи последовательности пентаначчи позволило получить нечетные значения кода на его выходе.
На основе полученных результатов исследований может быть разработан высокоразрядный преобразователь амплитуды высокочастотных периодических сигналов в двоичный код с высоким быстродействием для задач промышленной томографии, радиолокации и радионавигации.
Development of new methods and high-rate means for converting the amplitude of high-frequency periodic signals into a binary code with high speed for solving problems of industrial tomography, radar, radio navigation, during measurements of amplitude-frequency characteristics, measurement of the amplitude of signal generators is relevant in scientific terms and useful in practical applications. The aim of the study was to create a new amplitude meter for high-frequency periodic signals based on the Fibonacci method without converting the AC voltage into an equivalent parameter.
Based on the developed algorithm and the equation for converting the amplitude of periodic signals into code using the Fibonacci method, a functional scheme of the amplitude converter has been developed. This made it possible to realize an 8-bit amplitude converter in code on the FPGA Cyclone V series of the Altera company. Amplitude converter of periodic signals into the code based on the Fibonacci method consists of: two comparators, a phase detector, a short pulse shaper, a digital-to-analog converter, a Fibonacci register, an extender, a clock counter, a decoder and an indicator. In the developed meters of the amplitude of the periodic signal, the process of forming the measuring periods and their calculation was applied, this made it possible to avoid the conversion of the alternating voltage into an equivalent parameter. The process of forming measurement periods and their calculation is realized on the basis of a comparator and a counter. The application of the Fibonacci register allowed setting the conversion time at the level of N/f (number of register bits / frequency of the incoming signal). Using the Fibonacci sequence of the pentanacci sequence in the basis of the work of the Fibonacci register allowed obtaining odd code values at its output.
Based on the obtained research results, a high-resolution converter of the amplitude of high-frequency periodic signals can be developed into a binary code with high speed for tasks: industrial tomography, radar and radio navigation.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.