ЦИФРОВОЙ УМНОЖИТЕЛЬНО-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ НЕСТАБИЛЬНОСТИ ЧАСТОТЫ КОЛЕБАНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ СРЕДЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ LABVIEW
Аннотация
Статья нацелена на измерение параметров гармонического процесса умножительно-
преобразовательным методом. Моделирование осуществилось благодаря использованию про-
граммной среды LabVIEW, применительно к цифровому умножительно-преобразовательному
методу, главные моменты которого представим в виде прогрессирующей цепочки: а) выра-
ботка первого гармонического процесса; б) перемножение показателя первого гармонического процесса на четыре; в) поступление к полосовому фильтру ПФ1, настроен-
ному на наивысшую частоту, в данном случае . г) Параллельно с помощью генератора
Г2 генерируется второй исходный сигнал ; д) Это колебание испытывает возведение
в пятую степень, е) используя фильтр ПФ2, настроенный на частоту 5 , выделяем пя-
тую гармонику ё) Полученные на выходах фильтров сигналы складываются и результат
суммы подвергается нелинейному преобразованию ж) Отсюда из результирующего квад-
рата суммы сигналов и используя полосовой фильтр ПФ3, извлекаем лишь низкочастотную
гармонику, обладающую частотой з) Затем посредством преобразования Гильберта из
гармоники извлекаем полную мгновенную фазу и она становится объектом операции про-
изводной, что приводит нас к получению функции мгновенной частоты, характеризующей-
ся фиксированной дисперсией. и) Результирующий после использования умножительно-
преобразовательных операций закон флуктуаций частоты сравнивается с заданной час-
тотой, и приступаем к определению математического ожидания и среднеквадратическо-
го отклонения. Заключение о нестабильности частоты делается исходя из полученных
расхождений. Применив нелинейные преобразования колебаний, похожих по нестабильно-
сти генераторов и получив тем же путём колебания заданной частоты, устанавливается
измеряемая нестабильность по частоте. Если применить этот способ много раз к колеба-
ниям высокостабильных устройств, удаётся выработать колебание с повышенной неста-
бильностью, а затем оценить ее доступным измерительным оборудованием. Таким обра-
зом, обходим без больших затрат, выполняя эту операцию. Далее определить первона-
чальную нестабильность формулами, приведенными в этой статьи.
Литература
pokazateley vo vremennoy oblasti [Estimation of frequency instability using indicators in the
time domain], Rostovskiy nauchnyy zhurnal: setevoy zhurnal [Rostov Scientific Journal: Network
Journal], 2016, Vol. 4, Issue 6, pp. 5-15.
2. Nsue Kh.M.B., Fedosov V.P., Tereshkov V.V. Izmerenie nestabil'nosti chastoty vysokostabil'nykh
generatorov s pomoshch'yu pokazateley vo vremennoy oblasti Rostovskiy
nauchnyy zhurnal: setevoy zhurnal [Rostov Scientific Journal: Network Journal], 2016, Vol. 4,
Issue 7, pp. 63-70.
3. Nsue Kh.M.B., Fedosov V.P. TSifrovoy algoritm izmereniya kratkovremennoy nestabil'nosti
chastoty vysokostabil'nykh generatorov umnozhitel'no-preobrazovatel'nym metodom [A digital
algorithm for measuring the short-term frequency instability of highly stable generators by
the multiplication-converting method], Tendentsii razvitiya nauki i obrazovaniya: Sb. nauch.
trudov, po materialam XV mezhdunar. nauch. konf. 25 iyunya 2016 g. [Trends in the Development
of Science and Education: Sat. scientific proceedings, according to the materials of the
XV int. scientific conf. June 25, 2016]. Izd-vo NITS «L-Zhurnal», 2016, Part 3, pp. 16-18.
4. Nsue Kh.M.B., Fedosov V.P., Kucheryavenko S.V. Izmerenie kratkovremennoy nestabil'nosti
chastoty sverkhstabil'nykh kvazigarmonicheskikh signalov [Measurement of short-term frequency
instability of superstable quasiharmonic signals], Inzhenernyy vestnik Dona [Engineering
Journal of the Don], 2018, No. 1.
5. Nsue Kh.M.B., Fedosov V.P., Kucheryavenko S.V. Eksperimental'noe izmerenie otnositel'noy
nestabil'nosti chastoty kolebaniy tsifrovym umnozhitel'no-preobrazovatel'nym metodom [Experimental
measurement of frequency relative instability of oscillations by digital multiplierconverting
method], Izvestiya YuFU. Tekhnicheskie nauki [Izvestiya SFedU. Engineering Sciences],
2019, No. 5 (207), pp. 69-80.
6. Nsue Kh.M.B., Kucheryavenko S.V. Kratkovremennaya nestabil'nost' chastoty
kvazigarmonicheskikh signalov [Short-term frequency instability of quasi-harmonic signals], Sb.
trudov 18-oy Natsional'noy molodezhnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Fundamental'nye
issledovaniya s primeneniem komp'yuternykh tekhnologiy v nauke, proizvodstve, sotsial'nykh i
ekonomicheskikh protsessakh», g. Novocherkassk, 2018 [Proceedings of the 18th National
Youth Scientific and Practical Conference "Fundamental Research Using Computer Technologies
in Science, Production, Social and Economic Processes", Novocherkassk, 2018].
7. Fedosov V.P., Muravitskiy N.S., Kucheryavenko S.V. Povyshenie effektivnosti radiosvyazi v
releevskom kanale na osnove antennykh reshetok [Increasing the efficiency of radio communication
in the relay channel based on antenna arrays], Radiotekhnika [Radiotechnics], 2008,
No. 11, pp. 195-204.
8. Kucheryavenko S.V., Ryzhov V.P. Ispol'zovanie tekhnologii National Instruments dlya
modelirovaniya sluchaynykh protsessov i ikh preobrazovaniy [Using national Instruments technology
for modeling random processes and their transformations], Mater. Mezhdunarodnoy
nauchnoy konferentsii «Tekhnologii National Instruments v nauke, tekhnike i obrazovanii» [Proceedings
of the International scientific conference "National Instruments Technologies in science,
technology and education»]. Taganrog: Izd-vo YuFU, 2006, pp. 15-17.
9. Fedosov V.P., Lomakina A.V., Legin A.A., Voronin V.V. Modeling of systems wireless data
transmission based on antenna arrays in underwater acoustic channels, Proceedings of SPIE -
The International Society for Optical Engineering Architectures, Algorithms, and Applications.
Baltimore: The Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE), 2016,
pp. 98720G.
10. Fedosov V.P., Tarasov S.P., Pivnev P.P., Voronin V.V., Kucheryavenko S.V., Legin A.A.,
Lomakina A.V., Frants V.A. Seti svyazi dlya podvodnykh avtonomnykh robotizirovannykh
kompleksov: monografiya [Communication networks for underwater autonomous robotic systems,
monograph]. Rostov-on-Don – Taganrog, 2018.
11. Kucheryavenko S.V. Spektry zvukovykh signalov v bazise Khaara [Spectra of sound signals in
the Haar basis], Izvestiya TRTU [Izvestiya TSURE], 1999, No. 2 (12), pp. 43.
12. Kucheryavenko S.V. Svoystva simmetrii signalov i ikh otobrazhenie v razlichnykh bazisakh
[Symmetry properties of signals and their display in various bases], Izvestiya TRTU [Izvestiya
TSURE], 1998, No. 3 (9), pp. 14.
13. Mengali U., D’Andrea A. Synchronization Techniques for Digital Receivers. New York: Plenum
Press, 1997, 529 p.
14. Decina М., deJulio U. International Activities on Network Synchronization for Digital Communication,
IEEE International Communications Conference, 1979.
15. Abate J.E., Brandenburg L.H., Lawson J.C., Ross W.L. The Switched Digital Network Plan,
Bell System Technical Journal, September 1977, pp. 1297-1320.
16. Pierce J.R. Synchronizing Digital Networks, Bell System Technical Journal, March 1969,
pp. 615-636.
17. Collins A.A. Pedersen R.D. Telecommunications, A Time for Innovation, Merle Collins Foundation,
Dallas, Texas 1973.
18. Byrne C.J., Karafin B.J., Robinson D.B. Systematic Jitter in a Chain of Digital Repeaters, Bell
System Technical Journal, November 1963, pp. 2679- 2714.
19. Gardner F.M. Phaselock Techniques. 2nd ed. John Wiley & Sons, New York, 1979.
20. Sunde E.D. Self-Timing Regenerative Repeaters, Bell System Technical Journal, July 1957,
pp. 891-938.
21. Duttweiler D.L. The Jitter Performance of Phase-Locked Loops Extracting Timing from Baseband
Data Waveforms, Bell System Technical Journal, January 1976, pp. 37-58.
22. Impact of Jitter on the Second Order Digital Multiplex at 6312 kbit/s, AT&T Submittal to
CCITT study group on jitter, Green Book, Vol. 3, pp. 861-869.
23. Muratani T. Saitoh H. Synchronization in TDMA Satellite Communications, IEEE International
Conference on Communications, 1979, pp. 11.4.1-11.4.6.
