Анализатор импульсных сигналов

 

(19) (И)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5и G 01 В 23 16Г

) .)

If

1) ) с Ъ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЙЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3267337/18-21 (22) 04.01.81 (46) 23.10 .83. Бюл. 9 39 (72 ) A. A. Гущин (53 ) 621. 317.757(088. 8) (56) 1. Гордеев В.I(. ЭксперименталЬный анализ импульсных сигналов с помощью многочленов Лагерра.-"Вопросы . радиоэлектроники", сер. РИТ, 1969, 9 4, 2. Куля В. И.. Ортогональнне . фильт-, ры, Киев, "Техника"; 1967, с. 186. (54,)(57) АНАЛИЗАТОР ИИНУЛЬСНЬИ СИГHAJIOB, содержащий " -каскадный пассивный ортогональный фильтр, вход которого соединен с входом запуска анализатора, N аналоговых умножите..лей, первые входы которых соединены вместе и с входом анализатора, а вторые - с выходами ортогонального

) фильтра, М интеграторов, входы которых соединены с выходами аналоговых умножителей, о т л .и ч а.ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия анализатора, в него введены (((- 1) сумматоров с последовательно уменьшающимся на единицу от.)4 до

2 числом входов, причем (входов пер" вого сумматора соединенн с выходами всех N интеграторов (М - 1) входов второго сумматора соединены с выхода ми (И « 1) интеграторов, начиная с второго, (H — 2) входов третьего сумматора соединены с выходами (й — 2) интеграторов, начиная с третьего,. а два входа последнего (М вЂ” 1) -го сумИ матора соединены с выходами (Й -1)-ro Е ин -го интеграторов, выходы всех (н — 1) сумматоров и выход Й -ro интегратора соединены с выходами анализатора.

1049821

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и предназначено для дискретного представления импульсных сигналов, в том числе однократных с длительностью до единиц наносекунд, коэффициентами их ортогонального разложения по системе полиномов Лагерра с целью последующего измерения их параметров в автоматизированных системах

f(t) = с,(„Ю, к=о гже 1() — анализируемый сигнал;

1,„(tl — полином Лагерра К-го порядка;

15 и„- К-й коэффициент разложения.

Известны устройства для аппаратурного определения коэффициентов разложения сигналов по полиномам

Pareppa, содержащие формирователь 20 базисного сигнала, подключенный к нему умножитель, последовательно с которым соединены Н фильтров нижних частот, каждый иэ которых через свой .блок считывания, второй вход которо-:.:25

I го связан с блоком задержки, подключен к сумматору. В ннх коэффициенты разложения, определяемые математическим выражением

t 30

a„=Jf(t) Ь„(Ц б- д,k 0, „„ о находятся путем последовательного интегрирования исследуемого сигнала

f (f) умноженного предварительно лишь З5 на базисный сигнал l„ (t) e нулевого порядка, и суммирования мгновенных значений откликов с выходов интеграторов (1J .

Однако устройства обладают невы- 40 сокой точностью, обусловленной необходймостью измерения:мгновенных: значений сигналов на участках с большой крутизной и последующего их алгебраического суммирования. 45

Наиболее близким к предлагаемому является анализатор на нестационар-ных цепях, содержащий N -каскадный пассивный ортогональный фильтр, вход которого соединен с входом запуска анализатора, N аналоговых умножителей, первые входы которых соединены вместе и с входом анализатора,а вторые — с выходами ортогонального фильтра, N интеграторов, входы которых соединены с выходами аналоговых умножителей (2).

Однако при построении анализатора наносекундных импульсных сигналов самой разнообразной формы требуется, чтобы у ортогонального фильтра ана- 60 лизатора импульсов наносекундного диапазона h F g q для значений М, по. лоса пропускания была не менее

10 Гц. Построить фильтр с такой полосой частот сравнительно легко. Од- 65 нако сделать аналоговый умножитель для перемножения сигналов ц такой полосе с приемлемой для данной измерительной задачи точностью практически невозможно, а быстродействие анализатора на нестационарных цепях может в лучшем случае составлять десятки наносекунд.

Целью изобретения является повышение быстродействия анализатора.

Укаэанная цель достигается тем, что в анализатор импульсных сигналов, содержащий N — каскадный пассивный ортогональный фильтр, вход которого соединен с входом запуска анализатора, М аналоговых умножителей, первые входы которых соединены вместе и с входом анализатора, а вторые — с выходами ортогонального фильтра, k интеграторов, входы которых соединены с выходами аналоговых умножителей, введены (N — 1) сумматоров с последовательно уменьшающимся на единицу от " до 2 числом входов, причем " входов первого сумматора соединены с выходами всех К интеграторов, (К вЂ” 1) входов второго сумматора соединены с выходами (N — 1) интегра-, торов, начиная с второго, (Й- 2) входов третьего сумматора соединены с выходами (N — 21 интеграторов, начиная с третьего, а два входа .последнего (N - 1) -го сумматора соединены с выходами (N — 1) -ro и N -ro интеграторов, выходы всех (N — 1) сумматоров и выход М -ro интегратора соединены с выходами анализатора.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит Я вЂ” каскадный пассивный ортогональный фильтр

1, к выходам которого подключены аналоговые умножители 2, интеграторы 3, подключенные к выходам аналоговых умножителей 2, и сумматор 4.

Вход К -каскадного ортогонального фильтра 1 соединен с входом запуска анализатора. И выходов ортогонального фильтра 1 соединены с одними входами И аналоговых умножителей 2, вторые входы которых соединены с .сигнальным входом анализатора. Выходы умножителей 2 соединены:с входами N интеграторов 3. С выходами интеграторов соединены входы дополнительно введенных (N - 1) сумматоров

4, которые имеют последовательно уменьшающиееся на единицу с N до 2 число входов. Эти соединения осуществены по следующему принципу. М входов первого сумматора 4 соединены с выходами всех интеграторов 3, (М- 1) входов второго сумматора 4 соединены с выходами (N — 1) интеграторов 3, начиная с второго, (И - 2) входов третьего сумматора соединены с выходами (N — 2) интеграторов 3, начиная с третьего, и так далее до °

1049821 аО = Со+ С1 + ... + а =С, +С + ... + а = С + С + ... + а„, = С + СИ1 а < = С т

Ck

С„,;

Составитель A.Îðëoâ

Редактор О. Юрковецкая Техред M.Tånåð Корректор А.Зимокосов

Заказ 8410/42

Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам .изобретений и открытий

11 3035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 последнего (Н вЂ” 1) -го сумматора 4, два входа которого соединены с выходами (N — 1)-го и М вЂ” го интеграторов 3. Выходы всех (Й вЂ” 1)сумматоров

4 и выход К -ro интегратора являются выходами анализатора.

Устройство работает следующйм образом.

На вход запуска анализатора (вход ортогонального фильтра 1) поступаетединичный перепад напряжения синхронно с анализируемым сигналом 1(Ц, поступающим на сигнальный вход анализатора., С И выходов фильтра 1 поступают на умножители 2 отклики о(), Ц,(t;), ...,g (1) . Произведения

f(t) Уо ° k(t)q (tl ° ° ° i (<) 3hq

c,=Jf(t)),(t.)dt =a,-î„; о

:с1 = J H)9,(t)dt = a,-a,; о

1 н-т - 0 ) JJk,(t)41=o„,-о„„) о

С„, =) ()3н,(t) dt. =ан о однозначно определяющие искомые коэффициенты разложения а,, а, а а 4 выражениями

Последняя операция преобразования сигналов в анализаторе производится в сумматорах 4. На входы первого сумматора 4 поступают отклики

Со, С< CZ ..., С с выходов всех интеграторов. С выхода сумматора снимается напряжение, пропорциональное коэффициенту а . Коэффициенты о а, а, а, ... а снимаются с выходов остальных (— 2) сумматоров, 20 осуществляющих суммирование откликов интеграторов в соответствии с при-. веденными выражениями. Коэффициент а снимается непосредственно с выхода последнего интегратора.

Предлагаемое устффство имеет воэ

:можность увеличения Быстродействия анализатора в 3-5 раз по сравнению с известный при той же точности опу0 ределения необходимого числа коэффи" циентов разложения °