ИЗМЕРЕНИЕ АМПЛИТУДЫ ПЕРИОДИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА ФИБОНАЧЧИ

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.

1. Wang M. Industrial Tomography, Systems and Applications. Elsevier, 2015, 744 р.

2. Polischuk E.С., Dorogovets М.М., Yatsuk V.О. Мetrologiya ta vimiruvalna tekhnika [Мetrology and measuring technique]. Lviv, Вeskid Bit Publ., 2003, 544 p. (in Ukrainian).

3. Dvoryashin B.V. Metrologiya i radioizmereniya [Metrology and radio measurements]. Moscow, Academiya Publ., 2005, 304 p. (in Russian).

4. Martin U. Reissland. Electrical Measurements: Fundamentals, Concepts, Applications. Reprinted edition. New Delhi New Age International Publishers, 2008, 340 p.

5. Doronina G.М., Lavrov V.М. Opisaniye k patentu na izobreteniye. G 01 R 19/04. Ustroystvo dlya opredeleniya ekstrmumov elektricheskikh signalov [Device for determining the extremes of electrical signals]; Patent UA no. 9849С1, 30.09.1999.

6. US2009/0082981 A1. Method and apparatus for measurement of amplitude of periodic signal and method and apparatus for test of magnetic head / Akifumi Muto, Kawasaki(JP). Pub. Date: Mar.26, 2009.

7. Gelman M.М. Analog to digital converter for the informatively-measuring systems. Publishing house of standards, 2009, 317 p.

8. Petrushak V.S., Petrushak O.M. [Simulation of the direct quantization method by level for measuring the amplitude of sinusoidal signals]. Visnik Hmelnitskogo natsionalnogo universitetu [Herald of Khmelnytskyi national university], 2005, vol. 2, no. 6 (in Ukrainian).

9. Trocishin І.V., Petrushak V.S., Petrushak O.M. [Development and research of the direct quantization method by level for measuring the amplitude of electrical signals]. Vimiryuvalna tehnika ta metrologiya [Measuring equipment and metrology], 2006, no. 68 (in Ukrainian).

10. Opadchiy Y.F., Gludkin O.P., Gurov A.I. Analogovaya i tsifrovaya elektronika [Analog and digital electronics]. Moscow, Goryachaya Liniya-Telecom Publ., 2000, 768 p. (in Russian).

11. Sigler L.E. Fibonacci’s Liber Abaci: Leonardo Pisano’s Book of Calculations. New York, Springer, 2002, 638 p.