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05th Proceeding of the ADµP® Developer Network
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(1) Order of the detailed text   (2) List of Authors   (3) Application notes   (4) List of proceedings   (5) Letter to the editorial Staff  
Topic: Procedure to the period duration and wavelength measuring of dominant vibrations and waves as well as to the spectrum analysis of vibrations and waves
Inventor and registration entity:
Christian E. Jacob
Manner of proceedings:
Patent application DPMA 195 20 836 of 5-31-1995 (text version)
Table of contents: (1) Summary   (2) Description   (3) Stand of the engineering   (4) The procedure   (5) Language of description   (6) Type example   (7) State graph   (8) Tandem measuring   (9) Tandem analysis   (10) Integrated circuit   (11) Applications  
topic   (1) Summary
Known mechanisms for establishing the frequency or the duration of signals have long measurement times require regarding the frequency and the curves defined signals or but require a complex processing of the signal.
Not constant in time period or wavelength change period or wavelength without delay to determine and/or carry out a structural analysis of natural and technical structures and to technically according to realize the procedure is a procedure proposed the formulated using Graph networks as the description language. The procedure is based on each vibrations or half-wave of a physical quantity measured and calculated a current value of the period or wavelength in particular after each measurement. This procedure is expanded to the spectral analysis.
The procedure works, for the production of A priori information for neural networks used in the fields of measurement and diagnostic systems, voice and image recognition, language translation and image conversion. Also, the investigation can be applied widely of natural and engineered structures allowing more dynamic structural analysis at a lower cost.
The description of the procedure is suitable for the implementation of the procedure for testing purposes on a machine to programming the procedure in the pre-and post process of physico technical calculation, simulation and optimization programs, as well as for the design of equipment, devices and circuits that use the procedure.
topic   (2) Description
 
The present invention is a method of determining the period of dominant vibrations a time-dependent physical size and the wavelength of the dominant wave a time and location-dependent physical quantity primarily.
The procedure is

-to structure analysis of natural and engineered structures with vibration capable structure elements and time constant period or spatially constant wavelength;
Spectral, law enforcement and signature analysis for measurement and diagnostic purposes;
-to pass values of acoustic, optical or electrical signals regarding carrier and wanted signal;
-for the production of A priori information in real time for neural networks,
-as part of converter modules for voice and vision, Sprachübersetzungs-and image conversion systems, as well as
-to model distributed networks for energy and transmission of information concerning commercial and noise behavior

applicable.
topic   (3) Stand of the engineering
The State of the art reveals many mechanisms for establishing the frequency or duration of signals. The identification of a signal over a frequency measurement period is realized in the 43 DE 30 425 a1. The signal is observed during a measuring time is a multiple of the period and prepared accordingly. This procedure allows for e.g. not provide guidance as to how the period behaves at the selected measurement.
Other well-known methods, how 36 107 C1 described, for example, that in the 40 DE contact to determine of the period signals in the frequency range and advance curves defined. These are only for special measurements.
Proceed to determine of the frequency and the 38 DE 40 109 a1 known, write the signal in an electronic memory and read it to evaluate the signal again. These procedures are therefore not real-time capability.
There are ways to determine of the frequency, described in the 37 DE 06 126 a1, requiring a corresponding processing of the signal. This significant technical expenses incurred by filtering and/or transformation, leading inter alia to unwanted systematic measurement errors of the period.
No solution is at the same time specification and design model for an electronic or optical system, device or circuit can be derived from the known state of the art. All these well-known procedures allow no universal solution interval measurement and spectral analysis of vibrations and waves that integrated circuits (default) can be.
topic   (4) The procedure
Structure analysis of natural and engineered structures is often slow feeding of energy or slow withdrawal of energy (static analysis). These are where measurable, that observed system sizes directly or indirectly from other measures determined. Static analysis is possible but in any case because on one the energy cannot be deployed or but the structure to be investigated from the production of analysis data would deformed or destroyed. In the case, you can try a dynamic analysis. This implies that time system sizes and/or other measures can be determined. Typical characteristics of vibrating natural and engineered structures are including period or wavelength.
Especially for non-constant time period (in non-linear structures) or temporally and spatially not constant wavelength (in chaotic structures), it is but required measurement period within a period not greater than the period or the wavelength on a scale is longer than the wavelength that, to make.
The invention the task is based therefore a technique to measure the period or wavelength that even during a time constant period or spatially constant wavelength change period or wavelength without delay determined to create. To finds a unique algorithm for the technical implementation of the procedure in electrical, electronic and/or optical facilities, equipment and/or circuits.
This task is solved by the procedure for the period and wavelength measurement of dominant vibrations and waves according to claim 1. Preferred training or uses of the inventive as procedure are specified in the minor claims.
topic   (5) Description language
 The invention using Graph networks, is hereinafter referred to as the the

-a common language for the design of equipment, devices and circuits with the procedure representing the as
-integral description language to interface with neural networks which have downstream for the results of the procedure, the the
-Supported implementation of the procedure for testing purposes on a computer in a special way and also to the
-Development be applied application of the procedure in the pre-and post process of physico technical calculation, simulation and optimization programs,

on an execute example closer explained. 
topic   (6) Type example
Es zeigen

Fig. 1 das Graphennetz für laufende Berechnungen der Flächenelemente unter der Kurve der physikalischen Größe (Signal),
Fig. 2 bis 4 das Graphennetz für die Periodendauer- bzw. Wellenlängemessung der physikalische Größe (Signal) und
Fig. 5 die Erweiterung der Graphennetze für laufende Berechnungen der Flächenelemente unter der Kurve der physikalischen Größe (Fig. 1) und die Periodendauer- bzw. Wellenlängemessung (Fig. 2 bis 4) zur Analyse einer Spektrallinie.

Die Erfindung beruht darauf, dass jeweils die Halbschwingungen bzw. die Halbwellen der physikalischen Größe (Signal) ausgemessen und nach jeder Messung ein aktueller Wert der Periodendauer bzw. Wellenlänge errechnet wird. Somit steht nach Ablauf einer Halbschwingung ein aktualisierter Wert der Periodendauer bzw. Wellenlänge für eine weitere Auswertung zur Verfügung. Dabei wird der aktuelle arithmetische Mittelwert der physikalischen Größe (Signal) berücksichtigt. Es werden ständig (quasi-parallel) zwei Periodendauern bzw. Wellenlängen ermittelt. Für dieses Verfahren soll deshalb der Begriff "Tandemmessung" verwendet werden. Die Tandemmessung von Periodendauern bzw. Wellenlängen von physikalischen Größen ist möglich, wenn sich deren arithmetischer Mittelwert über mehrere Perioden nur unbedeutend ändert.
Liegen Schwingungen oder Wellen mit Oberschwingungen bzw. Oberwellen vor, kann das Verfahren der Tandemmessung zum Zweck der Spektralanalyse von Schwingungen und Wellen zur "Tandemanalyse" erweitert werden. Auch hier werden die Spektren quasi-parallel berechnet und zu jeder Halbschwingung bzw. -welle aktualisierte Werte bereitgestellt. Die Tandemanalyse kann durchgeführt werden, wenn die Tandemmessung aktiviert ist.
topic   (7) State graph
Das Verfahren wird nachstehend mittels Graphennetzen zur Periodendauermessung und Spektralanalyse einer zeitabhängigen physikalischen Größe, im folgenden Signal genannt, beschrieben. Dabei repräsentiert das Signal den Zeitverlauf einer physikalischen Größe, wie Auslenkung, Strom, Spannung, Arbeit, Leistung, usw. Das Signal soll dazu kontinuierlich oder diskontinuierlich, mit einer festen oder variablen Schrittweite h abgetastet, vorliegen. Das Graphennetz besteht aus Zuständen, die durch Kanten miteinander verbunden sind. Jede Kante besitzt eine Übergangsbedingung als boolesche Variable oder booleschen Ausdruck. Eingangs-, Ausgangszustand und verbindende Übergangsbedingung stellen ein Graphennetzelement (z. B. ne: 123) dar. In einem Graphennetz sind nur die markierten Zustände aktiv. Die Markierung der Zustände wird innerhalb eines Graphennetzelementes weitergegeben, wenn der Zustand vor der Übergangsbedingung (Eingangszustand) markiert ist und die Übergangsbedingung logisch wahr (true) wird. Dann "geht" die Marke ohne Zeitverzögerung in den nachfolgenden Zustand (Ausgangszustand). Der erste aktive Zustand (Startzustand) wird mit einer Marke /m gekennzeichnet.
Das Graphennetz wird unmittelbar und vollständig in elektrischen, elektronischen oder optischen Anlagen, Geräten und Schaltkreisen technisch realisiert. Dabei werden vergleichbare algorithmierte, logische und ereignisorientierte technische Lösungen angewendet. Die Variablen repräsentieren entsprechende Speicherplätze für analoge und diskrete Werte. Die mathematischen Gleichungen entsprechen den jeweiligen Rechenregeln oder anderen Operationen von gespeicherten Werten. Sie werden als Aktionen den Zuständen zugeordnet. Nur markierte Zustände haben aktive Aktionen, die wiederum durch ihren Aktionstyp unterschieden werden. Der Aktionstyp wird in dem jeweiligen Zustand der dort dargestellten Gleichung vorangestellt. Es werden folgende Aktionstypen unterschieden: Der Aktionstyp /2/ legt fest, dass die jeweilige Gleichung zu jedem Abtastschritt ausgeführt wird. Der Aktionstyp /3/ legt fest, dass die jeweilige Gleichung nur einmal zum Zeitpunkt der Markierung des jeweiligen Zustandes ausgeführt wird. Dafür wird nachfolgend der Begriff "einmalig" verwendet. Der Aktionstyp /4/ beschreibt einen Timer. Die Ergebnisvariable (vor dem Operatorzeichen ##) ist vom Typ boolean. Die Operatorvariable (nach dem Operatorzeichen ##) ist eine Zeitspanne delta_t bzw. eine Weglänge delta_s. Die Ergebnisvariable wird von falsch (false) auf wahr (true) umgeschaltet, wenn angefangen vom Zeit- bzw. Startpunkt der Markierung des Zustandes in der  die Zeit delta_t abgelaufen bzw. die Weglänge delta_s zurückgelegt wurde.
top    (8) Tandem Measuring
Die Fig. 1 zeigt den Graph für laufende Berechnungen von Flächenelementen unter der Kurve der physikalischen Größe Signal, deren Ergebnisse in dem zweiten Graphennetz (Fig. 2 bis Fig. 4) weiter verwendet werden.
In einem ersten Startzustand z2Init/m wird der Zeit- bzw. Längenmaßstab z.B. T = 1µs übergeben, der dazu benutzt wird, in dem Verfahren verwendete Zeit- bzw. Längenreferenzen, sowie Timer und Zähler zu initialisieren. Der Zeit- bzw. Längenmaßstab ist gewöhnlich auch ein Schätzwert für die zu erwartende Periodendauer bzw. Wellenlänge. Die Vorgabe des Schätzwertes ist allerdings nur für die Erweiterung des Verfahrens zur Spektralanalyse Fig. 5 zwingend erforderlich. Erforderlich ist auch ein Schätzwert für die Variable AltT, die zur Bestimmung der Gewichtsfunktion GW der Spektralanalyse verwendet wird. Um die Gewichtsfunktion GW während der Initialisierung und der ersten zumessenden Periode bzw. Wellenlänge nahe Null zu halten, sollte AltT = 100*T gesetzt werden. Weiterhin wird der Wert der physikalischen Größe Signal in der Variablen Alt2Sig für weitere Berechnungen eingetragen und der erste Abtastschritt h abgewartet. Die boolesche Variable bSchritt steuert die Übergangsbedingung ne: 210, so dass die Marke /m genau zum 2. Abtastschritt an den Zustand zLauBer weitergegeben wird.
Im Zustand zLauBer wird zu jedem Abtastschritt die Fläche unter der Kurve Signal zwischen zwei Abtastschritten mit Hilfe der Trapezregel ermittelt und in der Variablen TrabA0 gespeichert. TrabA0 wird für weitere Berechnungen benötigt. Danach wird auch zu jedem Abtastschritt der Wert von Signal in der Variablen Alt2Sig eingetragen.
Die Fig. 2 bis 4 zeigen den Graph für die Periodendauermessung. Im Startzustand z4Init/m wird auch hier der erste Abtastschritt h abgewartet. Dabei wird der Wert von Signal in der Variablen AltSig für eine weiter Auswertung eingetragen. Die boolesche Variable bSchritt steuert die Übergangsbedingung ne: 400, so dass die Marke /m genau zum 2. Abtastschritt an den Zustand zTest weitergegeben wird.
Im Zustand zTest wird vorerst angenommen, dass der arithmetischen Mittelwert A0 zwischen den ersten beiden Abtastwerten ((AltSig + Signal)/2) liegt und einmalig einer Variablen A0 übergeben. In den beiden Variablen hVor und hNach wird die halbe Schrittweite h/2 gespeichert. Weiterhin wird die Fläche unter der Kurve von Signal im Zeit- bzw. Wegabschnitt  hVor mit Hilfe der Trapezregel berechnet und der Variablen TVorA0 zugewiesen. Im Zustand zTest wird eine erste Zeit- bzw. Längenmessung vorgenommen. Dabei wird die Systemzeit bzw. -länge t reduziert um hNach an die Variable TFix übergeben. Der Halbschwingungszähler nHlb wird auf 1 eingestellt. 
Verändert sich Signal mit weiteren Abtastschritten nicht, geht die Marke weiter über ne: 403 nach Zustand zNoSig. Dort wird der Wert von Signal zu jedem Abtastschritt in die Variable AltSig für eine spätere Verwendung eingetragen. Verändert sich Signal allerdings mit einem der nachfolgenden Abtastschritte, geht die Marke über ne: 404 nach zTest zurück.
In den Übergangsbedingungen ne: 401 und ne: 402 wird in Erfahrung gebracht, in welche Richtung sich Signal bewegt. Verringert sich der Wert von Signal, wird die Marke an den Zustand zWPosL übergeben. Steigt der Wert von Signal, wird die Marke an den Zustand zWNegR übergeben. In den Zuständen zWPosL und zWNegR wird für den späteren Vergleich von altem und neuem arithmetischen Mittelwert die Variable AltA0 mit A0 belegt. Weiterhin wird TFix als "Beginnzeit" der jeweiligen Halbschwingung bzw. -welle an die Variablen TBegNeg bzw. TBegPos übergeben. Die Summation der Flächenelemente TrabA0 unter der Kurve erfolgt für jede Halbschwingung gesondert. Die dafür verwendeten Variablen SumLA0 und SumRA0 werden mit dem negativen Wert von TVorA0 initialisiert und anschließend mit TrabA0 aufsummiert. Nachfolgend werden noch in den Zuständen zWPosL und zWNegR die Anzahl der Stützstellen für jede Halbschwingung gezählt, indem die Variable nStüL zurückgesetzt und mit jeden Abtastschritt hochgezählt wird. Auch hier wird der Wert von Signal zu jedem Abtastschritt in die Variablen AltSig für eine spätere Verwendung eingetragen.
In den Übergangsbedingungen ne: 411 und ne: 421 werden Schnittpunkte von Signal mit dem (vermuteten) Mittelwert A0 überwacht. Wird Signal größer als A0, wird der Zustand zMPosL aktiviert. Wird Signal kleiner als A0, wird der Zustand zMNegR aktiviert. In den Zuständen zMPosL und zMNegR werden die Variablen DSig und DSA0 einmalig berechnet. DSig enthält den Absolutbetrag der Differenz von Signal und AltSig und DSA0 enthält den Absolutbetrag der Differenz von Signal und A0.
Die Übergangsbedingungen ne: 412 und ne: 422 werden erfüllt, wenn DSig = 0 oder der Wert von DSig kleiner ist als der Wert von DSA0 ist. Die Übergangsbedingungen ne: 414 und ne: 424 enthalten als Schaltregel die Negation der Übergangsbedingungen der Kanten ne: 412 und ne: 422. Damit wird gewährleistet, dass die Marke entweder von zMPosL über den Zustand zMPosLU oder über den Zustand zMPosLG an zMPosLZ weitergegeben wird oder aber von zMNegR über den Zustand zMNegRU oder über den Zustand zMNegRG an zMNegRZ weitergegeben wird. Die Wege der Marke (/m) über die Zustände zMPosLU bzw. zMNegRU verhindern im gegeben Fall, dass in den Zuständen zMPosLG bzw. zMNegRG eine Division durch Null eintritt oder hVor bzw. hNach größer als h werden. Bei der Messung ideal-rechteckförmiger Signale, wie sie bei der Rechnersimulation gegeben sind, erfolgt die richtige Interpretation der Signale über zMPosLU oder zMNegRU.
In den Zuständen zMPosLU, zMNegRU, zMPosLG und zMNegRG werden die Variablen hNach und hVor neu bestimmt. Weiterhin erfolgt eine weitere Zeit- bzw. Längenmessung. Während in zMPosLG und zMNegRG der Wert von TFix, des Nulldurchganges zwischen Signal und A0, interpoliert wird, erfolgt in zMPosLU und zMNegRU eine exakte Zuordnung zur aktuellen Systemzeit bzw. -länge.
In den Zuständen zMPosLZ und zMNegRZ wird die Messung in der jeweiligen Halbschwingung bzw. -welle abgeschlossen. Es wird in TVorA0 der letzte Flächenanteil unter der Kurve von Signal im Zeit- bzw. Wegabschnitt hVor bestimmt und in SumLA0 bzw. SumRA0 aufsummiert, sowie die Halbschwingungszeiten bzw. -wellenlängen TL und TR aus den jeweiligen Startwert TBegNeg oder TBegPos und TFix ermittelt.
In den Übergangsbedingungen ne: 416, ne: 417, ne: 426 und ne: 427 wird darüber befunden, ob nach der Initialisierung der Messanordnung in z4Init/m bereits zwei Halbschwingungen bzw. -wellen ausgemessen wurden. Sie werden in nHlb gezählt. Ist nHlb < 2, wird die Marke von zMPosLZ bzw. von zMNegRZ an die Zustände zPerNotL bzw. zPerNotR weitergegeben. In zPerNotL bzw. zPerNotR wird nHlb inkrementiert und die Marke zum Ausmessen der 2. Halbschwingung bzw. -welle an die Zustände zWPosL bzw. zWNegR weitergeben.
Ist nHlb >= 2, wird die wird die Marke von zMPosLZ bzw. von zMNegRZ an die Zustände zFixPerL bzw. zFixPerR weitergegeben. In zFixPerL und zFixPerR werden folgende Aktionen einmalig ausgelöst: Die zu messende Periodendauer T wird aus der Addition von TL und TR bestimmt. Der arithmetische Mittelwert A0 wird über die Summen von SumLA0 und SumRA0, die durch die aktuell gemessene Periodendauer T geteilt wird, aktualisiert.
Bleibt der gerade korrigierte arithmetische Mittelwert A0 innerhalb eines linken Toleranzbandes (A0 >= AltSig and A0 <= Signal) bzw. innerhalb eines eines rechten Toleranzbandes (A0 >= Signal and A0 <= AltSig),  wird über die Markierung in dem 20. (zTandemL) bzw. dem 23. Zustand (zTandemR) die Tandemmessung ausgelöst. Mit Hilfe einer Interpolation wird hNach, hVor, TVorA0 und TFix korrigiert. Diese Werte sind Anfangswerte für die Messung der nachfolgenden Halbschwingung bzw. -welle. Die Marke (/m) geht danach stets sofort zurück in den Zustand zWNegR bzw. zWPosL.
Liegt der gerade korrigierte arithmetische Mittelwert A0 oberhalb der genannten Toleranzbänder (A0 > Signal) bzw. (A0 > AltSig), wird im Zustand zAvGrosL die Variable nHlb einmalig auf Null gesetzt. Die nachfolgende Messung erfordert also 2 Halbschwingungen bzw. -wellen. Weiterhin wird AltSig zu jedem Abtastschritt mit Signal beschrieben.
Liegt der gerade korrigierte arithmetische Mittelwert A0 unterhalb der Toleranzbänder (A0 < AltSig) bzw. (A0 < Signal), wird auch im Zustand zAvKleiR die Variable nHlb einmalig auf Null gesetzt. Es wird auch hier AltSig zu jedem Abtastschritt mit Signal beschrieben.
Mit Hilfe der Übergangsbedingungen ne: 351, ne: 361, ne: 352 und ne: 362 kann eine laufende Messung über die boolesche Variable bUnterb unterbrochen werden. Die Variable bUnterb könnte von einer der Periodendauermessung übergeordnete Auswerteeinrichtung ausgelöst werden. Jede Unterbrechung über bUnterb beginnt soweit (gräte-) technisch notwendig mit einer Neuinitialisierung im Zustand z4Init/m, sie könnte auch mit einer erneuten Untersuchung der physikalischen Größe Signal im Zustand zTest beginnen.
top    (9) Tandem Analysis
Auf die beschriebene Periodendauermessung kann eine Spektralanalyse "aufgesetzt" werden. Das erfindungsgemäße Verfahren der Spektralanalyse von oberschwingungsbehafteten bzw. nichtsinusförmigen Schwingungen soll anhand von Fig. 5 beschrieben werden. Die Graphennetze in Fig. 1 bis 4 werden durch die in Fig. 5 genannten Aktionen erweitert. Es wird hier so definiert, daß die Tandemmessung mit den Ergänzungen in Fig. 5 zur "Tandemanalyse" erweitert wird.
Die Erweiterung in Fig. 5 erfolgt mit dem Ziel, eine Spektrallinie der physikalischen Größe Signal zu analysieren. Dazu werden zusätzlich im Zustand z2Init/m sinus- und kosinus-bewertete Größen ASin_Li und ACos_Li der physikalischen Größe Signal als Initialisierungswerte berechnet.
Im Zustand zLauBer werden die Variablen Argum, SCos_Li, SSin_Li, TrbA_Li, TrbB_Li, ACos_Li und ASin_Li zu jedem Abtastschritt berechnet. SSin_Li enthält einen sinus- und SCos_Li einen kosinus-bewerteten Anteil der physikalischen Größe Signal. Sie werden wiederum zur Berechnung von sinus- und kosinus-bewerteten Flächenelemente TrbA_Li und TrbB_Li mit Hilfe der Trapezregel herangezogen. Nach dieser Berechnung werden in den Variablen ACos_Li und ASin_Li die sinus- SSin_Li und kosinus-bewertete Anteile ASCos_Li der physikalischen Größe Signal für den nächsten Berechnungsschritt aufgehoben.
In dem Zustand zTest werden den Variablen OSin_Li und OCos_Li sinus- und kosinus-bewertete Anteile der physikalischen Größe Signal genau im Schnittpunkt mit dem arithmetischen Mittelwert A0 einmalig zugeordnet. Diese werden wiederum einmalig zur Berechnung von sinus- und kosinus-bewerteten Flächenelemente TVorA_Li und TVorB_Li während der Zeit bzw. des Weges hVor verwendet.
In den Zuständen zWPosL und zWNegR werden die Variablen SuLA_Li, SuLB_Li, SuRA_Li und SuRB_Li über den negativen Wert der Flächenelemente TVorA_Li bzw. TVorB_Li voreingestellt. Anschließend werden in diesen Variablen die Flächenelemente TrbA_Li und TrbB_Li zu jedem Abtastschritt aufsummiert.
In den Zuständen zMPosLZ und zMNegRZ wird die beschriebene Summation nachbereitet. Dabei werden, wie auch im Zustand zTest, die Variablen OSin_Li, OCos_Li, TVorA_Li und TVorB_Li berechnet und die sinus- und kosinus-bewerteten Flächenelemente TVorA_Li und TVorB_Li in die Summen SuLA_Li, SuLB_Li, SuRA_Li und SuRB_Li einbezogen.
In den Zuständen zFixPerL und zFixPerR werden aus den Variablen SuLA_Li, SuLB_Li, SuRA_Li und SuRB_Li die Spektralanteile A_Li (Realteil) und B_Li (Imaginärteil) bestimmt. A_Li und B_Li repräsentieren eine Spektrallinie in komplexer Darstellung des Signals. Aus der komplexen Darstellung A_Li und B_Li wird ein skalierter Amplitudenwert der Spektrallinie C_Li als Ergebnis der Spektralanalyse bestimmt. In der Variablen GW wird weiterhin die Gewichtsfunktion für eine weitere Verwendung bereitgestellt. Diese Gewichtsfunktion GW bezieht sich auf die Gültigkeit der Spektralanalyse und wird entsprechend Fig. 4 aus dem Quotienten von AltT und T gewonnen. Schließlich wird in den Zuständen zFixPerL und zFixPerR der Variablen AltT der Wert von T zugeordnet.
Über eine "ordnungszahlskalierende" Variable nNy_Li in den Zuständen z2Init/m, zLauBer, zTest, zWPosLZ, zWNegRZ, zTandemL, zTandemR wird die Ordnungszahl der zu analysierenden Spektrallinie eingestellt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wird nur die Analyse einer Spektrallinie der Ordnungszahl nNy_Li beschrieben. Sollen z.B. 1024 Spektrallinien mit dem beschrieben Verfahren analysiert werden, müssen die in Fig. 5 beschriebenen Aktionen 1024 mal in das Graphennetz gemäß Fig. 2 bis 4 eingesetzt werden. Dabei wird die Zeichenkette _Li, die in den Variablen nNy_Li, ACos_Li, ASin_Li, SCos_Li, SSin_Li, TrbA_Li, TrbB_Li, OCos_Li, OSin_Li, TVorA_Li, TVorB_Li, SuLA_Li, SuLB_Li, SuRA_Li, SuRB_Li, A_Li, B_Li und C_Li enthalten ist, durch die Nummer der Spektrallinie ersetzt (z.B. _Li = _0001, _0002, _0003, ... , _1024). Praktisch wird für jede Spektrallinie ein "Spektrallinienkanal" eingerichtet, der im rechentechnischen Sinne zu den weiteren Kanälen parallel liegt.
Einer Anzahl von X (in Hardware realisierten) Spektrallinienkanäle können nun wiederum X verschiedene willkürlich sortierte Ordnungszahlen der zu analysierenden Oberschwingungen (über eine Software) zugeordnet werden. Dem Kanal mit der Spektralliniennummer _Li

0 <= _Li <= X

wird in der ordnungszahlskalierende Variablen nNy_Li die Ordnungszahl der jeweils zu analysierenden Oberschwingung zugeordnet. Für ein ungerades Spektrums gilt z.B.

nNy_Li = (1, 3, ... , 2047) = 2*_Li - 1

und damit folgende Zuordnung zu den Spektrallinienkanälen:
 _Li =  0001 0002 0003 0004      ...      1024
 nNy_Li =  1 3 5 7      ...      2047

Für die Zuordnung von Ordnungszahlen zu in Hardware parallel realisierten Kanälen für Spektrallinien, wird hier der Begriff "Skalieren der Ordnungszahlen" eingeführt.
top    (10) Integrated circuit
The inventive appropriate procedure is a universal solution of the period wavelength measurement and spectral analysis of vibrations and waves that can be integrated with modern design tools including in a circuit. This circuit could be part of a converter module for voice and vision, Sprachübersetzungs- and image conversion system.
This circuit can be versatile. Suitable utility and noise behavior including to structural analysis of natural and engineered structures with vibration capable structure elements and time constant duration or time constant wavelength to the spectral, order and signature analysis for measurement and diagnostic purposes relating to pass values of acoustic, optical or electrical signals on carrier and wanted signal and to model distributed networks of energy and information transmission.
top    (11) Applications
The inventive appropriate specification is an implementable at the highest level of design solution which is design model for electronic and optical equipment, equipment and/or circuits.
The selected graph grid display can be implemented for testing by using a corresponding specialist or programming language on the computer. The procedure can be used for prototyping in developing computer programmes. This allows the parallel development of hardware and software for electronic and optical devices and circuits based on the procedure.
The inventive appropriate procedures suitable to the analysis of data generated by computer simulations. Doing so will

1. consider the sample increment that corresponds to the computing increment is not constant (simulation with variable step). That
2. the simulation data to be analyzed can be only piecemeal steadily and that
3. the time base may be replaced by a dimension to consider others (such as path).

The procedure is real-time capable and highly parallel, it is therefore for the production of A priori information for neural networks.
The procedure has virtually no Einschwingung time in the interval measurement. For this reason applications are replacing this phase cycles (PLLs) to the frequency or interval measurement.
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