Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2026, № 5 · RADIO ENGINEERING

Increasing the informative value of determining nonlinear distortions during excitation of circuits with test monoharmonic signals

G.R. Avanesyan1, A.O. Zhukov1

1 Special Design Bureau of the Moscow Power Engineering Institute, Moscow, Russia
Full text DOI: 10.30898/1684-1719.2026.5.12 UDC 621.317 EDN ZBSROZ

Abstract

An indicator of nonlinear distortion of signals is proposed, which is a three-component vector and makes it possible to increase the informative value of distortion estimation by presenting information about distortions simultaneously in the energy and frequency domains. The method of determining the distortion index mainly boils down to the mathematical processing of the results of spectral analysis of signals enriched with distortion products, including the calculation of the average relative level of the harmonics that appeared. Examples of the application of the proposed approach are considered, from the point of view of demonstrating its effectiveness for assessing the degree of difference between various distorted signals. The main factors influencing the estimation error of the average relative harmonic level are revealed.

  • nonlinear distortion
  • harmonics
  • vector distortion index
  • spectrum
  • measurement error
Аннотация (на русском)

Повышение информативности определения нелинейных искажений при возбуждении цепей тестовыми моногармоническими сигналами

Предложен показатель нелинейных искажений сигналов, представляющий собой трехкомпонентный вектор и позволяющий повысить информативность оценки искажений за счет представления информации об искажениях одновременно в энергетической и частотной областях. Методика определения показателя искажений, главным образом, сводится к математической обработке результатов спектрального анализа сигналов, обогащенных продуктами искажений, включая вычисление усредненного относительного уровня появившихся гармоник. Рассмотрены примеры применения предложенного подхода, с точки зрения демонстрации его эффективности для оценки степени отличия различных искаженных сигналов. Выявлены основные факторы влияющие на погрешность оценки усредненного относительного уровня гармоник.

For citation

Avanesyan G.R., Zhukov A.O. Increasing the informative value of determining nonlinear distortions during excitation of circuits with test monoharmonic signals // Journal of Radio Electronics. – 2026. – No. 5. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2026.5.12

References

  1. Авторское свидетельство № 90158 СССР, класс 21е, 36. Способ измерения нелинейных искажений: заявл. 10.01.1950 / Вольф В.М.
  2. Пат. № 2244938 Российская Федерация, МПК G01R23/20. Измеритель уровня шумовой интермодуляции: № 2003137021/28 заявл. 24.12.2003; опубл. 20.01.2005 / Аванесян Г.Р.
  3. Recommendation ITU-R V.574-5. Use of the decibel and the neper in telecommunications. Geneva: ITU, 2015. https://www.itu.int/rec/R-REC-V.574
  4. ГОСТ 23854-79. Измерители уровня электрических сигналов. Общие технические требования и методы испытаний. - Москва: ИПК Издательство стандартов. 2002.
  5. Spectrum Analysis Basics. - Application Note 150. Keysight Technologies. 2016. P. 56-59. https://www.academia.edu/9120241/Spectrum_Analysis_Basics
  6. 10376 Frequency distribution unit. Operations & maintenance manual. - TimeTech GmbH, Stuttgart. 2009. Р. 2, 3.
  7. Безденежных С.В. Особенности метрологического обеспечения средств измерений коэффициента гармоник на цифровой основе // Альманах современной метрологии. - 2019. - №. 2. - С. 192-213.
  8. Нельсон Б. Погрешности измерений при анализе спектра // Современная электроника. - 2014. - №. 5. - C. 46-48.
  9. Подстригаев А.С. Классификация неоднозначности определения частоты в цифровом приемнике с субдискретизацией // Радиотехника и электроника. - 2022. - №. 4. - C. 369-376.