JP2972798B2 - Maximum sine waveform signal amplitude calculation method - Google Patents
Maximum sine waveform signal amplitude calculation methodInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、本来の最大振幅がＡであってこの最大振幅
部分を含む周辺部分の波形が正規の波形から歪まされて
見掛け上の最大振幅がＡ′（＜Ａ）となっている正弦波
形信号の最大振幅を演算する方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to an apparent maximum amplitude in which the original maximum amplitude is A and the waveform of a peripheral portion including the maximum amplitude portion is distorted from a normal waveform. Is a method for calculating the maximum amplitude of a sine waveform signal in which A ′ (<A).
（従来の技術） 第３図に示される正弦波形信号Ｓの最大振幅Ａの演算
について、第４図に示される回路を参照して説明する。
ここで、正弦波形信号Ｓの正弦波関数をAsin（ωｔ＋
θ）で表す。(Prior Art) The calculation of the maximum amplitude A of the sine waveform signal S shown in FIG. 3 will be described with reference to the circuit shown in FIG.
Here, the sine wave function of the sine waveform signal S is expressed as Asin (ωt +
θ).
アナログフィルタ１に正弦波形信号Ｓを入力して該正
弦波形信号Ｓに含まれる高調波成分を除去したうえで、
その正弦波形信号Ｓをサンプル・ホールド回路２に入力
する。サンプル・ホールド回路２において、正弦波形信
号Ｓを位相がπ/6（＝30度）ずつ異なる各信号部分S1,S
2,…毎にサンプル・ホールドする。そして、サンプル・
ホールドしている各信号部分S1,S2,…を、A/D変換器３
でA/D変換してCPU4に与える。各信号部分の正弦波関数X
m1,Xm2,…はθが0,π/6,2π/6、３π/6、…であるか
ら、それぞれAsin（ωｔ）、Asin（ωｔ＋π/6）、Asin
（ωｔ＋２π/6）、Asin（ωｔ＋３π/6）…となる。CP
U4においては、それら各信号部分のうち、互いに位相差
がπ/2異なる信号部分、例えばS1とS4それぞれの正弦波
関数Xm1とXm4とから次式の演算を行って該正弦波形信
号Ｓの最大振幅Ａを求める。After inputting the sine waveform signal S to the analog filter 1 to remove harmonic components contained in the sine waveform signal S,
The sine waveform signal S is input to the sample and hold circuit 2. In the sample and hold circuit 2, the sine waveform signal S is converted into signal portions S1, S having phases different by π / 6 (= 30 degrees).
Sample and hold every 2, ... And the sample
The held signal portions S1, S2,...
A / D conversion and give to CPU4. Sine wave function X of each signal part
Since m 1 , Xm 2 ,... have θ of 0, π / 6, 2π / 6, 3π / 6,..., Asin (ωt), Asin (ωt + π / 6), Asin
(Ωt + 2π / 6), Asin (ωt + 3π / 6). CP
In U4, of them each signal portion, the phase difference is [pi / 2 different signal portions from one another, for example, S1 and S4 sine wave signal S from the respective sinusoidal function Xm 1 and Xm 4 Metropolitan performs the following calculation Is obtained.
ただし、Xm1＝Ａ・sin（ωｔ） Xm4＝Ａ・sin（ωｔ＋π/2） （発明が解決しようとする課題） このような正弦波形信号Ｓの最大振幅Ａの演算方法に
おいては、第４図の回路のアナログフィルタ１に与える
正弦波形信号Ｓを最大振幅を含む周辺部分W1（第５図の
破線部分）またはW2（第５図の破線に対応する実線部
分）と残余の部分W3とにわけた場合、その最大振幅部分
を含むその周辺部分においての波形が本来は第５図の破
線部分W1の波形であるのに、実線部分W2の波形のように
歪んでいたり、あるいは、アナログフィルタ１に入力さ
れる正弦波形信号Ｓそのものはその最大振幅部分を含む
その周辺部分が第５図の破線部分W1のように本来の波形
になっていても第４図の回路そのもののオーバーフロー
動作によって第５図の実線部分W2のように波形歪みをし
ていることがある。 However, Xm 1 = A · sin (ωt) Xm 4 = A · sin (ωt + π / 2) (Problem to be Solved by the Invention) In such a calculation method of the maximum amplitude A of the sine waveform signal S, the fourth method is used. The sine waveform signal S applied to the analog filter 1 of the circuit shown in the figure is divided into a peripheral portion W1 (broken line portion in FIG. 5) or W2 (solid line portion corresponding to the broken line in FIG. 5) including the maximum amplitude and a remaining portion W3. In this case, the waveform in the peripheral portion including the maximum amplitude portion is originally the waveform of the broken line portion W1 in FIG. 5, but is distorted like the waveform of the solid line portion W2, or the analog filter 1 The sine waveform signal S itself, which is input to the circuit shown in FIG. 5, has its fifth portion due to the overflow operation of the circuit itself in FIG. 4 even if its peripheral portion including the maximum amplitude portion has the original waveform as shown by the broken line portion W1 in FIG. Waveform as shown by solid line W2 in the figure You may have Mioshi.
このような波形歪みをしている正弦波形信号Ｓにおい
て、第５図の破線部分W1における本来の最大振幅Ａを演
算する場合において、CPU4には第５図の残余部分W3と、
実線の周辺部分W2とに対応したA/D変換データが入力さ
れているから、互いに位相差がπ/2異なる信号部分とし
て例えばS1と、S4に対応のS4′とのそれぞれの正弦波関
数Xm1とXm4′とから式と同様の演算を行って該正弦波
形信号Ｓの最大振幅Ａを求めることになり、この場合、
Xm1についてはAsin（ωｔ）に対応のA/D変換データに基
づいてCPU4が演算するからよいが、Xm4についてはAsin
（ωｔ＋π/2）ではなく、Ａ′sin（ωｔ＋π/2）に対
応のA/D変換データに基づいてCPU4が演算することにな
って求めるべき最大振幅がＡではなくそれとは異なる
Ａ′であると誤演算してしまうことになる。In the case of calculating the original maximum amplitude A in the broken line portion W1 of FIG. 5 in the sine waveform signal S having such waveform distortion, the CPU 4 sends the remaining portion W3 of FIG.
Since the A / D conversion data corresponding to the peripheral portion W2 of the solid line is input, the respective sine wave functions Xm of S1 and S4 ′ corresponding to S4 as signal portions having a phase difference of π / 2 from each other, for example. The maximum amplitude A of the sine waveform signal S is obtained by performing the same operation as the expression from 1 and Xm 4 ′. In this case,
Or from about Xm 1 is CPU4 is calculated based on the corresponding A / D converted data into Asin (.omega.t) but, Asin for Xm 4
The maximum amplitude to be determined by the CPU 4 to calculate based on the A / D conversion data corresponding to A'sin (ωt + π / 2) instead of (ωt + π / 2) is not A but A 'different from that. Is incorrectly calculated.
したがって、本発明においては、正弦波形信号の最大
振幅を演算する場合にその最大振幅部分を含む周辺部分
の波形が歪んでいても、その最大振幅を正確に演算でき
るようにすることを目的としている。Therefore, it is an object of the present invention to accurately calculate the maximum amplitude of a sine waveform signal even when the waveform of a peripheral portion including the maximum amplitude portion is distorted when the maximum amplitude is calculated. .
（課題を解決するための手段） このような目的を達成するために、本発明の方法にお
いては、本来の最大振幅がＡであってこの最大振幅部分
を含む周辺部分の波形が正規の波形から歪まされて見掛
け上の最大振幅がＡ′（＜Ａ）となっている正弦波形信
号の最大振幅を演算する方法であって、前記周辺部分を
除く残余の部分であってかつ互いに位相差がπ/2異なる
少なくとも２つの正弦波形信号部分をそれぞれ正弦波関
数XmとXm′で表し、該正弦波関数に関する の演算を行い、この演算値を前記正弦波形信号の本来の
最大振幅Ａとすることを特徴としている。(Means for Solving the Problems) In order to achieve such an object, in the method of the present invention, the original maximum amplitude is A, and the waveform of the peripheral portion including the maximum amplitude portion is different from the normal waveform. A method for calculating the maximum amplitude of a sine waveform signal which is distorted and has an apparent maximum amplitude of A '(<A), wherein the remaining amplitude is a remaining portion excluding the peripheral portion and the phase difference is π. / 2 represent at least two different sinusoidal waveform signal parts by sinusoidal functions Xm and Xm ′, respectively. And the calculated value is used as the original maximum amplitude A of the sine waveform signal.
（作用） 最大振幅部分とその周辺部分の波形が歪んでいても、
その歪みとは無関係の残余部分でもって正弦波関数の前
記演算を行うことから、正弦波形信号の本来の最大振幅
を演算することができる。(Effect) Even if the waveform of the maximum amplitude part and its surrounding part is distorted,
Since the above-described calculation of the sine wave function is performed using the remaining portion unrelated to the distortion, the original maximum amplitude of the sine waveform signal can be calculated.
（実施例） 以下、本発明の実施例を、正弦波形信号の最大振幅部
分とその周辺部分との波形が第１図の波形部分W1で示さ
れる本来の波形から波形部分W2で示される見掛け上の波
形に歪んでいる場合を例にして説明する。この波形の歪
みは、その正弦波形信号Ｓの最大振幅部分とその周辺部
分とがA/D変換器３のA/D変換分解能の範囲を越えている
ために生じている。(Embodiment) Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described by changing the waveform of the maximum amplitude portion of the sine waveform signal and its peripheral portion from the original waveform shown by the waveform portion W1 in FIG. 1 to the apparent waveform shown by the waveform portion W2. An example where the waveform is distorted will be described. This waveform distortion occurs because the maximum amplitude portion of the sine waveform signal S and its peripheral portion exceed the range of the A / D conversion resolution of the A / D converter 3.
このように正弦波形信号Ｓが最大振幅部分とその周辺
部分で本来の破線の周辺部分W1から実線の周辺部分W2の
ように波形歪みを有している場合において、該正弦波形
信号Ｓをサンプル・ホールド回路２で位相差がπ/6毎に
サンプル・ホールドし、A/D変換器３でA/D変換してCPU4
に入力する。そして、この場合各信号部分S1,S2,…のう
ち、S1,S7,S13は、A/D変換器３のA/D変換分解能の範囲
外にあたっていることになる。In this way, when the sine waveform signal S has a waveform distortion between the maximum amplitude portion and the peripheral portion from the original portion W1 of the dashed line to the peripheral portion W2 of the solid line, the sine waveform signal S is sampled. The hold circuit 2 samples and holds the phase difference every π / 6, and the A / D converter 3 A / D converts the
To enter. In this case, among the signal portions S1, S2,..., S1, S7, S13 fall outside the range of the A / D conversion resolution of the A / D converter 3.
そして、CPU4はA/D変換器３のA/D変換分解能の範囲Ｒ
を記憶しており、その記憶してあるA/D変換分解能範囲
Ｒに含まれる正弦波形信号の各信号部分S2〜S6、S8〜S1
2をそれぞれ検知し、これによって正弦波形信号の最大
振幅部分を含む周辺部分が破線部分W1から実線部分W2に
波形が歪んでいると判断し、正弦波形信号の残余の部分
W3において、互いに位相差がπ/2異なる２つの部分、例
えばS3とS6それぞれの正弦波関数をXm3とXm6で表し、該
正弦波関数に関する の演算を行い、この演算値を正弦波形信号の本来の最大
振幅Ａとして得る。Then, the CPU 4 determines the range R of the A / D conversion resolution of the A / D converter 3.
And the signal portions S2 to S6 and S8 to S1 of the sine waveform signal included in the stored A / D conversion resolution range R.
2 is detected, and the peripheral portion including the maximum amplitude portion of the sine waveform signal is determined to be distorted from the broken line portion W1 to the solid line portion W2, and the remaining portion of the sine waveform signal is detected.
In W3, the sine wave functions of two portions having a phase difference of π / 2 from each other, for example, S3 and S6 are represented by Xm 3 and Xm 6 , respectively. And the calculated value is obtained as the original maximum amplitude A of the sine waveform signal.
この演算によれば、正弦波形信号Ｓが波形歪みしてい
ない残余の部分W3で最大振幅Ａの演算をしている結果、
第１図の破線で示される最大振幅部分S7′での振幅Ａを
正しく求めることができることになる。According to this calculation, as a result of calculating the maximum amplitude A in the remaining portion W3 where the sine waveform signal S has no waveform distortion,
The amplitude A at the maximum amplitude portion S7 'shown by the broken line in FIG. 1 can be correctly obtained.
なお、上記演算では、A/D変換器３が第２図で示され
るA/D変換分解能範囲Ｒを有している場合、これまでで
は正弦波形信号としては振幅フルスケール2A′の正弦波
形信号Sxでなければならなかったから、CPU4に与えられ
る正弦波形信号に関するA/D変換データの精度はその分
解能Ｄに制限されたものになっていたが、本発明ではそ
の分解能範囲Ｒを越えた振幅フルスケールＡの正弦波形
信号Syでもよいから、そのA/D変換データとしては精度
の高いものとなる。In the above calculation, if the A / D converter 3 has the A / D conversion resolution range R shown in FIG. 2, a sine waveform signal having an amplitude full scale of 2A 'has been used so far. Since it had to be Sx, the accuracy of the A / D conversion data relating to the sine waveform signal given to the CPU 4 was limited to the resolution D, but in the present invention, the amplitude full beyond the resolution range R was used. Since the sine waveform signal Sy of the scale A may be used, the A / D conversion data has high accuracy.
（発明の効果） 以上説明したことから明らかなように本発明によれ
ば、正弦波形信号の最大振幅を演算する場合にその最大
振幅部分を含む周辺部分の波形が歪んでいても、その最
大振幅を正確に演算できるようになった。(Effects of the Invention) As is apparent from the above description, according to the present invention, when the maximum amplitude of a sine waveform signal is calculated, even if the waveform of the peripheral portion including the maximum amplitude portion is distorted, the maximum amplitude Can be calculated accurately.
第１図は本発明の方法の説明に供する正弦波形信号の波
形図、第２図は正弦波形信号のA/D変換データの説明に
供する波形図である。 第３図は従来方法の説明に供する正弦波形信号の波形
図、第４図は正弦波形信号の振幅を演算するための回路
図、第５図は従来方法の問題の説明に供する波形図であ
る。 Ｓ……正弦波形信号、Ａ……本来の最大振幅、Ａ′……
見掛け上の最大振幅、W1……本来の最大振幅部分を含む
周辺部分、W2……掛け上の最大振幅部分を含む周辺部
分、W3……残余の部分。FIG. 1 is a waveform diagram of a sine waveform signal for explaining the method of the present invention, and FIG. 2 is a waveform diagram for explaining A / D conversion data of the sine waveform signal. FIG. 3 is a waveform diagram of a sine waveform signal for explaining the conventional method, FIG. 4 is a circuit diagram for calculating the amplitude of the sine waveform signal, and FIG. 5 is a waveform diagram for explaining the problems of the conventional method. . S: Sine waveform signal, A: Original maximum amplitude, A ':
Apparent maximum amplitude, W1 ... Peripheral part including original maximum amplitude part, W2 ... Peripheral part including apparent maximum amplitude part, W3 ... remaining part.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01D 1/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01D 1/12
Claims (1)
部分を含む周辺部分の波形が正規の波形から歪まされて
見掛け上の最大振幅がＡ′（＜Ａ）となっている正弦波
形信号の最大振幅を演算する方法であって、 前記周辺部分を除く残余の部分であってかつ互いに位相
差がπ/2異なる少なくとも２つの正弦波形信号部分をそ
れぞれ正弦波関数XmとXm′で表し、該正弦波関数に関す
る の演算を行い、この演算値を前記正弦波形信号の本来の
最大振幅Ａとすることを特徴とする正弦波形信号の最大
振幅演算方法。1. A sinusoidal waveform whose original maximum amplitude is A and whose peripheral portion including the maximum amplitude portion is distorted from a normal waveform and whose apparent maximum amplitude is A '(<A). A method for calculating the maximum amplitude of a signal, wherein at least two sine waveform signal portions that are the remaining portion excluding the peripheral portion and have a phase difference of π / 2 different from each other are represented by sine wave functions Xm and Xm ′, respectively. For the sine wave function And calculating the calculated value as the original maximum amplitude A of the sine waveform signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2266825A JP2972798B2 (en) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | Maximum sine waveform signal amplitude calculation method |
Applications Claiming Priority (1)
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| JPH04142422A JPH04142422A (en) | 1992-05-15 |
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