172706. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés kvázilineáris rendszerek nemlineáritásának mérésére
9 172706 10 jelenti, hogy ha az Ube jel szintje a kvázilineáris rendszer kimenetén változik ezzel együtt változik az Ua alapjel feszültsége is. A 10. ábrán bemutatott eljárásban az Ua alapjellel, valamint az Ube jellel impulzussorozatot állítunk elő oly módon, hogy Ua alapjelet komparálási szintként használva az e szint fölött megjelenő Ube jel részeiből U^omp impulzussorozatot állítunk elő. Ez tehát azt jelenti, hogy azokban az időtartamokban, amikor az Ube jel szintje meghaladja az Ua alapjel szintjét, egy változó szélességű, de állandó amplitúdójú Ukomp impulzussorozatot kapunk. Az Ukomp impulzussorozat egyenáramú átlagértéke egyenlő vagy arányos a sztohasztikus jelnek az adott esetben az Ube jelnek az effektiv érték fölötti túllépési valószínűségével. Ennek megfelelően Ukomp impulzussorozatból annak átlagértékével arányos Ue eloszlásjelet állítunk elő. Abban a szinttartományban, amelyben az Ube jel amplitúdója torzítatlan, az Ue eloszlásjel feszültsége állandó értékű. Ha azonban az Ube jel torzul, az Ue eloszlásjel feszültsége a torzulás mértékében változik. A találmány szerinti eljárás szerint tehát az Ue eloszlásjelet megjelenítve annak értékéből számszerű adatokat vonhatunk le a vizsgált kvázilineáris rendszer nemlinearitására vonatkozóan. All. ábra a találmány szerinti eljárásnak azt a változatát mutatja be, amelynek során az Ube jelből Us sűrűségjelet állítunk elő, és ennek változását vizsgáljuk az Ube jel torzulásának függvényében. Az Ube jelből az Us sűrűségjelet a következő eljárási lépésekkel állíthatjuk elő. Ismét előállítjuk az Ube jel effektiv értékével egyenlő, vagy azzal arányos Ua alapjelçt, amelyben AU szinttartományt rendelünk. A AU szinttartomány helyzete az Ua alapjelhez képest tetszőleges lehet, lényeg azonban az, hogy helyzete mindenkor az Ua alapjel feszültségével együtt változzon. Az Ube jelből ezek után egy impulzussorozatot állítunk elő oly módon, hogy amennyiben az Ube jel szintje a AU szinttartományon belül van, abban az esetben van impulzus, ezen a AU szinttartományon kívüli értékeknél azonban impulzus-szünet van. Az így előállított Uk0mp impulzussorozat átlagértéke az Us sűrűségjelet adja. A vizsgált jel sűrűségfüggvényének torzulását annál pontosabban és annál nagyobb érzékenységgel tudjuk mérni, minél kisebb a AU szinttartomány, amit egyébként „ablaknak” is szoktak nevezni. Ebben az esetben azonban az Ukomp impulzusok szélessége egyre keskenyebb lesz, ami azt eredményezi, hogy az Us sűrűségjel feszültsége egyre kisebb lesz. A AU szinttartományt tehát csak olyan mértékig érdemes szűkíteni, amely érték mellett még jól felhasználható Ua sűrűségjel áll rendelkezésünkre. A AU szinttartomány nagysága függ az U* alapjel feszültségétől. A fentiekben ismertetett Us sűrűségjelet az Ube jel szintjétől függetlenül csak úgy lehet előállítani, hogy a AU szinttartomány nagyságát az Ua alapjel feszültségével együtt, vagy annak arányában változtatjuk. Ha a AU szinttartomány nagysága független az Ua alapjel feszültségétől, akkor az Ukomp impulzussorozat egyenáramú átlagértéke az Ube jel szintjének növekedésével arányosan csökken. Ahhoz, hogy állandó AU szinttartomány és változó Ube jel szintje mellett állandó Us sűrűségjelet tudjunk előállítani, az Ua-alapjelnek és az Ukomp impulzussorozat egyenáramú átlagával arányos feszültségnek a szorzatával arányos jelet kell előállítanunk, amely már az Us sűrűségjellel lesz egyenlő. Az így előállított Us sűrűségjel szintje állandó lesz abban a szinttartományban, amelyben az Ube jel torzítatlan. Ha azonban az Ube jel torzított, a torzítás változásának mértékében változik az Us sűrűségjel feszültsége is. Annak érdekében, hogy a torzítás mértékét számszerűen lehessen kiértékelni, ezt az Us sűrűségjelet megjelenítjük. A találmány szerinti mérési eljárásnak egy további lehetséges változata szerint 14m sűrűség-momentum jelet állítunk elő, és vizsgáljuk ennek változását a nemlinearitás, vagyis a torzítás függvényében. Az Usm sűrűség-momentum jelet a következő eljárási lépésekben állíthatjuk elő: Az Ube jelből ismét előállítjuk az Ua alapjelet, amelyet most vágási szintként használunk fel. Ez azt jelenti, hogy az Ube jelből kivágjuk az Ua alapjelnél kisebb feszültségű jelrészeket. Ennek eredményeként a 10. ábra legalsó sorában látható Uj jelsorozatot kapjuk. Ezt követően előállítjuk az Uj jelsorozat egyenáramú átlag vagy effektiv értékét. Ez az átlag vagy effektiv érték az Ube jel effektiv értékével együtt változik. Az Ugm sűrűség-momentum jelet az Ua alapjelnek és az Uj jelsorozat egyenáramú áúag vagy effektiv érték hányadosából előállított jellel állítjuk elő. Az Usm sűrűség-momentum jel feszültsége állandó abban a szinttartományban, amelyben az Ube jel torzítatlan, változik azonban értéke, ha az Ube jel a vizsgált kvázilineáris rendszeren torzítást szenved. Annak érdekében, hogy közvetlenül a nemlinearitás mértékét tudjuk megjelenítem, a fenti eljárási példákban előállított Ue eloszlásjelet vagy az Us sűrűségjelet, vagy az Usm sűrűség-momentum jelet egy Uref referenciafeszültséggel hasonlítjuk össze, és az eljárás szerint ezek különbségével arányos Uh hiba jelet állítunk elő. A különbség nulla lesz azokban a szinttartományokban, amelyekben az Ube jel torzítatlan, nullától eltérő lesz azonban, ha az Ube jel a kvázilineáris rendszeren torzítást szenved. A találmány szerinti eljárás során alkalmazhatunk ál véletlen jelet, sztohatikus jelet, előnyösen Gauss eloszlású sávhatárolt, fehér zajt vagy determinisztikus jelet, előnyösen szinuszos jelet. A találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló berendezés egy lehetséges elrendezés látható a 12. ábrán. A berendezés bemenetére jutó Ube jel egyrészről az 1 egyenirányító bemenetére, másrészről a 2 komparátor egyik bemenetére jut. Az 1 egyenirányító kimenetén a kvázilineáris rendszer által torzított Ube jel effektiv értékével arányos Ua alapjel jelenik meg. Az 1 egyenirányító időállandója az alkalmazott jelgenerátor frekvenciatartományának megfelelő sávszélességben biztosítja — célszerűen az effektiv feszültséggel arányos — 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
