[發(fā)明專利]IF電路測試方法與裝置及隨機信號產(chǎn)生方法與裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111524652.1
• 申請日: 2021-12-14
• 公開（公告）號: CN114325308B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設計）人: 熊凱洲;曹振興;李忠昊
• 申請（專利權）人: 湖南航天機電設備與特種材料研究所
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28;G01C21/16;G01M7/02
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 郭立中;劉冬

本發(fā)明提供一種IF電路測試方法與裝置及隨機信號產(chǎn)生方法與裝置。隨機信號產(chǎn)生方法包括如下步驟：根據(jù)指定振動譜控制振動臺隨機振動，采集采樣電阻兩端電壓；利用第i×N+1到第i×N?+N個采樣點計算得到第i個信號頻譜；比較Q個信號頻譜，得到該振動條件下該加速度計輸出電流個體分布譜線，選擇若干同型加速度計重復上述操作，綜合個體特征獲得該型號加速度計典型分布譜線；利用隨機函數(shù)在頻率范圍內(nèi)選擇Pj個頻率點；生成Pj個正弦信號，每個正弦信號的幅度不超過典型分布譜線對應頻點限幅；將Pj個正弦信號疊加，得到持續(xù)時間為Tj的第j個子隨機信號；將J個子隨機信號在時域上連續(xù)拼接得到隨機數(shù)字信號，輸出所述隨機數(shù)字信號，轉換為電流信號。

技術領域

本發(fā)明屬于電氣工程應用技術領域，應用于慣性導航領域加速度測量電路中IF電路的動態(tài)性能測試評估。

背景技術

IF電路（即電流-頻率轉換電路）技術成熟度高，具有高精度、高穩(wěn)定、高可靠等特點，長期以來都是慣性導航系統(tǒng)加速度測量電路的極佳解決方案。隨著慣性導航系統(tǒng)精度要求不斷提高，對加速度計通道動態(tài)特性要求越來越精細，因此對IF電路的動態(tài)性能要求也不斷提高。

如圖1所示，現(xiàn)有技術中，一般是通過對加速度測量電路的整體結構進行動態(tài)性能評估，來間接實現(xiàn)對IF電路動態(tài)性能的評估。具體方法包括對慣導設備進行整機力學振動實驗，即加速度計1固定在振動臺3上，被測IF電路2輸入端與加速度計1輸出端電連接，通過數(shù)據(jù)采集單元101采集被測IF電路的輸出信號，通過數(shù)據(jù)處理單元102進行處理分析，從而得到加速度測量電路的整體性能。該種測試方法反映的是受到加速度計、IF電路、減振器等各種因素影響的加速度測量電路的綜合性能，難以確定IF電路本身的動態(tài)性能是否滿足需求，不利于產(chǎn)品設計，也不利于故障機理分析與定位。由于整機測試中加速度計、IF電路、減振器各部分相互影響，互有因果，要確定IF電路的動態(tài)性能是否滿足需求，分析排查難度大耗時長，不但增加單板完善時間，而且還要重做系統(tǒng)調(diào)試與性能測試、振動試驗，大大增加產(chǎn)品研制周期。若多次重復上述過程，開發(fā)進度延誤不敢想象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的問題是針對現(xiàn)有技術中無法對IF電路的動態(tài)性能進行單獨評估的問題，提供一種IF電路測試方法與裝置及隨機信號產(chǎn)生方法與裝置。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：一種用于IF電路測試的隨機信號產(chǎn)生方法，

所述隨機信號產(chǎn)生方法包括如下步驟：

步驟(A)：在振動臺上固定加速度計，所述加速度計的輸出端連接有用于將加速度計輸出的電流信號轉換為電壓信號的采樣電阻，采樣電阻的阻值為R1；

步驟(B)：所述振動臺根據(jù)預設的功率密度譜在預設的頻率范圍[f1,f2]內(nèi)隨機振動，采集采樣電阻兩端電壓，采集時間為預設時間Ta，采樣頻率為fa，從而得到Ta×fa個采樣點；

步驟(C)：利用FFT變換對第i×N+1到第i×N?+N個采樣點計算得到第i個信號頻譜，從而得到Q個信號頻譜，Q=(Ta×fa)/N，Q為整數(shù)，i=0,1,……,?[(Ta×fa)/N]-1；

步驟(D)：將Q個信號頻譜重疊，并將頻率范圍[f1,f2]中的每個頻率點在各個信號頻譜中對應的最大縱坐標值相連，得到與該加速度計（1）對應的個體頻譜包絡線；

步驟(E)：對于L個相同型號的加速度計（1），均執(zhí)行步驟(A)-步驟(D)，得到與L個加速度計（1）分別對應的L個個體頻譜包絡線，比較L個個體頻譜包絡線，從而確定各個個體頻譜包絡線中的異常縱坐標值，根據(jù)L個個體頻譜包絡線中不屬于異常縱坐標值的縱坐標值得到修正的頻譜包絡線，L≥3；