Дисперсионный анализатор спектра

 

Изобретение может быть использовано в радиотехнических устройствах для анализа спектров сигналов в панорамном приеме. Цель-изобретениярасширение полосы анализа. Устройство содержит широкополосный тракт 1, . смеситель 2, усилитель 3 промежуточной частоты, коммутатор 7, индикатор 10, делитель 12 частоты и m раз делитель 13 частоты на 2 и генератор 14 синхроимпульсов. В результате преобразования частоты сигнала час8х тотно-модулируемым гетеродином 16 с помощью дискретно изменяющейся на интервале тТ частоты сигнала синтезатора 15 частот на выходе однополосного модулятора 18 формируется сигнал, длительность и девиация частоты которого в m раз больше исходных . В результате сканирования, в час тотно-временной области с помощью дискретного изменения частоты сигналов синтезатора 15 на вторых входа х однополосных модуляторов 4 и 6 и в результате когерентного накопления , сигнала с помощью m недисперсионных линий 11 и 17 задержки и сумматора 9 обеспечивается формирование длительности дисперсионной х;йрактеристики и полосы дисперсионного устройства (с входа однополосного модулятора 4 до выхода сумматора 9) в га раз больше , чем у дисперсионной линии задержки 5. Благодаря этому увеличивается в m раз полосы анализа. 2-ил. 8 Ю (Л ьо 4 О5 О N9

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК g q С 01 R 23/16

if 1»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Вх

Фиг.!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3801445/24-21 (22) 18.10.84 (46) 23.07.86. Бюл. ¹ 27 (72) В,П.Антонюк (53) 621.317.6757 (088.8) (56) Тверской .Е.И. Дисперсионно-временные методы измерений спектров ра- . диосигналов. M.: Советское радио, 1974, с. 97. (54) ДИСПЕРСИОННЫЙ АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА (57) Изобретение может быть использовано в радиотехнических устройствах для анализа спектров сигналов в панорамном приеме. Цель .изобретения— расширение полосы анализа. Устройство содержит широкополосный тракт 1, смеситель 2, усилитель 3 промежуточной частоты, коммутатор 7, индикатор 10, делитель 12 частоты и m раз делитель 13 частоты на 2 и генератор 14 синхроимпульсов. В результате преобразования частоты сигнала час„„SU „„1246020 А 1 тотно-модулируемым гетеродином 16 с помощью дискретно изменяющейся на интервале mT частоты сигнала синтезатора 15 частот на выходе однополосного модулятора 18 формируется сигнал, длительность и девиация частоты которого в m раз больше исходных. В результате сканирования.в-час тотно-временной области с помощью . дискретного изменения частоты сигна- лов синтезатора 15 на вторых входах однополосных модуляторов 4 и 6 и в результате когерентного накопления, сигнала с помощью m недисперсионных линий 11 и 17 задержки и сумматора 9 обеспечивается формирование длительности дисперсионной характеристики и полосы дисперсионного устройства (с входа однополосного модулятора 4 до выхода сумматора 9) в m раз больше, чем у дисперсионной линии задержки 5 ° Благодаря этому увеличивается в m раз полосы анализа. 2.ил.

40 (2) 50

1 12

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть ис. пользовано в радиотехнических устройствах для анализа спектров сигналов в панорамном приеме.

Цель изобретения — расширение полосы анализа., На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

В результате преобразования частоты сигнала частотно-модулируемого гетеродина с помощью дискретно изменяющейся на интервале mT частоты сигнала синтезатора на выходе третьего однополосного модулятора формируется сигнал, длительность и девиация частоты которого в m раз больше исходных, а в результате сканирования в частотно-временной области с помощью дискретного изменения частоты сигналов синтезатора на вторых входах первого и второго однополосных модуляторов и в результате когерентного накопления сигнала с помощью m недисперсионных линий задержки и сумматора обеспечивается формирование длительности дисперсионной характеристики и полосы диспер сионного устройства (с входа первого однополосного модулятора до выхода сумматора) в m раэ больше, чем у применяемой в составе устройства дисперсионной линии задержки, тем самым обеспечивается увеличение в m раэ полосы анализа.

Дисперсионный анализатор спектра содержит последовательно соединенные широкополосный тракт 1, смеситель 2, усилитель промежуточной частоты (УПЧ) 3, первый однополосный модулятор 4, дисперсионную линию 5 задержки (ДЛЗ), второй однополосный модулятор б, коммутатор 7, m недисперсионных линий 8 задержки, сумматор 9, индикатор 10 синхронизирующий вход которого соединен через последовательно соединенные первую недисперсионную линию 11 задержки, делитель 12 частоты в ш раз, делитель 13 частоты на 2 соединен с выходом ге.нератора 14 синхроимпульсов, управляющим входом синтезатора 15 частот, управляющим входом частотно-модулируемого гетеродина 16, управляющий выход коммутатора 7 соединен через, вторую недисперсионную линию 17 задержки с выходом делителя частоты на, 46О20 г

2 и входом делителя частоты в ш раз, выход частотно-модулируемого гетеродина 16 соединен с первым входом третьего однополосного модулятора 18. выход которого соединен с вторым входом смесителя 2, первый выход синтезатора 15 частот соединен с вторым входом первого однополосного модулятора 4, второй выход — с вторым входом второго однополосного модулятора 6, третий выход — с вторым входом третьего однополосного модулятора 18, Анализатор работает следующим образом.

Генератор 14 синхроимпульсов фор. мирует короткие синхроимпульсы с периодом повторения Т (фиг.2а). Под воздействием этих синхроимпульсов частотнс-модулируемый гетеродин 16 формирует частотно-модулируемые радиоимпульсы длительностью Т и с девиацией частоты ь о следующие непрерывно друг за другом беэ пропусков (фиг.2б) . В общем виде вы» ходной сигнал частотно-модулируемого гетеродина определяется выражением

pt

S (t) П соз (а + 2) (1)

ЗО ,на каждом интервале времени >Tet<

«(i+1)T при i = О, 1, 2, did где р=—

Т вЂ” девиация несущей.

Синтезатор 15 частоты, управляемый короткими импульсами генератора 14 синхроимпульсов, формирует по третьему выходу сигнал с дискретно изменяющейся частотой на интервале времени mT через время, равное Т (рис. 2в), определяемый выражением

S, (t) U, сов (1с ь ы) t, где й. = 1; 2, ..., m (k-1) Т a t a kT.

В результате перемножения сигналов частотно модулируемого гетеродина 16 и синтезатора 15 частот на выходе третьего однополосного моду» лятора 18 формируется частотно-моду,лируемый сигнал длительностью шТ и девиацией частоты шзй (фиг .2г)., Анализируемый сигнал поступает через широкополосный тракт 1, .на первый вход смесителя 2, где перемножается с частотно-модулируемым сиг3 налом гетеродина длительностью mT и девиацией шьы. Составляющая суммарной частоты входного сигнала и частотно модулируемого гетеродина усиливается УПЧ 3 и подается на пер- - 5 вый вход первого однополосного модулятора 4.

Полоса УПЧ 3 должна быть равна

2шьи, что позволяет производить спектральный анализ в полосе ma

1246020 4 синтезатора 15 частот поступает сигнал с дискретно изменяющейся частотой на интервале 2mT через время

2Т, определяемый выражением (5) (3) S>(t) = U соз (w,+k 2ьа)t, S (t) = У ° соз(2Кы) t, где k = 1,2,. ° ., 2(k-1) (t c 2kT.

В результате на выходе второго однополосного модулятора 6 обеспечивается обратное смещение центральной частоты откликов спектра сигнала в последовательных во времени каналах.

Таким образом, выходной сигнал однополосного модулятора 6 в каждом. последовательном канале будет определяться выражением

sinO 5 ыТ ь — — >-— --— -— - ° соз(иТ-. -) (4)

0,5.ьи Т 2

g(t) =

Т ьи

На фиг.2с показан выходной сигнал ДЛЗ 5 при нижней граничной часто- 50 те полосы обзора анализатора, а на фиг.2ж — при верхней граничной частоте полосы обзора.

С выхода ДЛЗ 5 сигнал всех последовательных каналов на интервале

2шТ поступает на первый вход второго однополосного модулятора 6, на второй вход которого с второго выхода где k = 1,2,,3,. ° .,m; 2(k-1) Тс tg2kT.

В результате перемножения сигналов 20 с выхода УПЧ 3 и первого выхода синтезатора 15 частот, на выходе перво.го однополосного модулятора формируется сигнал с промежуточной частотой, равной разности частот сигнала 2 синтезатора 15 и сигнала УПЧ 3. Этот сигнал представляет собой m/2 слеS дующих друг за другом во времени сиг. налов длительностью 2Т, девиацией

2ьы и средней частотой, равной сред- З0 ней частоте ДЛЗ 5, полоса пропускания которой также равна 2аы и длительность дисперсионной характеристики равна. 2Т.

Временное положение сигнала на

35 интервале времени 2mT определяется значением частоты исследуемого входного сигнала в пределах полосы тыд.

Если предположить, что анализируемый сигнал является гармоническим, то выходной сигнал ДЛЗ 5 во всех последовательных ш/2 каналах на интервале шТ будет определяться выражением

Т ь|> з1п(0 5ыдС)

0,5ьut . (t) х ь m-2i+i 11

1 саБ (и — — (— — — ))

2 ш (6) icos(rd t ) ° (7)

Далее сигнал поступает на вход индикатора» синхронизируемого сигналом, получаемым делением частоты выходного сигнала генератора 14 син хроимпульсов, с помощью делителя 13 частоты на 2 и делителя -12 в ш раз, в 2 ш раз и задержанным в линии 11 при 1< imam.

С выхода однополосного модулятора 6 сигнал поступает на вход коммутатора 7, управляемого синхроимпульсами с выхода делителя 13 частоты. на 2 и задержанными во второй недисперсионной линии 17 задержки на время, равное задержке. сигнала с выхода смесителя 2 до входа коммутатора 7.

Коммутатор 7 производит подключение выхода однополосяого модулятора 6 последовательно во времени к входам ш недисперсионных линий 8 задержки, обеспечивающих на входе сумматора 9 временное совпадение сигналов. Полосы пропускания недисперсионных линий задержки одинаковы и равны 2atJ, время задержки в линиях отличается на 2Т, а центральные частоты отличаются на ьы .

Суммирование в сумматоре 9 выход-, ных сигналов дает результирующий сигнал, определяемый выражением (е) ш2Тьй з1п(0 5шаЖ) х

Ввы» 2 в 0,5шьий

20 м

c4 r tnt г «ъ.гам

Ф,«3и г э

Ф + лего

Q>o

algt Й!

Т вЂ” Ф-! (. с

ВНИИПИ Заказ 3995/38 Тираж 728 Подписное

Произв.-полигр. пр"тие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

S 12460 задержки на время, равное времени задержки сигнала в каскадах анализатора, с выхода смесителя 2,цо входа индикатора 9.

На фиг.2 показан выходной сигнал анализатора при среднем значении частоты анализируемого сигнала (сплошная линия) и при граничных значениях частоты полосы анализа (пункгирная линия). 10

Формула изобретения

Дисперсионный анализатор спектра, содержащий последовательно соединенныеширокополосный тракт и смеситель, а также дисперсионную линию задержки, частотно-модулируемый гетеродин, управляющим входом соединенный с выходом генератора синхроимпульсов, электронный коммутатор, сумматор и первый однополосный модулятор, индикатор, синхрониэирующим входом соединенный через первую недисперсионную линию задержки с выХо- 25 дом делителя частоты в ш раз,, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения полосы анализа, в него введены второй однополосный модулятор, первый вход которого соединен с выходом дисперсионной линии задержки, 20 6 а выход — с входом коммутатора, третий однополосный модулятор, первый вход которого соединен с выходом частотно-модулируемого гетеродина, а выход — с вторым входом смесителя, синтезатор частот, первый выход которого соецинен с вторым входом первого однополосного модулятора, второй выход — с вторым входом второго однополосного модулятора, третий выход — с вторым входом третьего однополоснаго модулятора, а управляющий вхоц — с выходом генератора синхроимпульсов, управляющим входом частотно-модулируемого гетеродина и входом делителя частоты на 2, выход которого соединен с входом делителя

1 частоты в m раз и входом второй недисперсионной линии задержки, выход последней соединен с управляющим входом коммутатора, выходы коммутатора соединены через ш недисперсионных линий задержки с входами сумматора, выход которого соединен с входом индикатора, усилитель промежуточной частоты, вход которого соединен с выходом смесителя, а выход — с первым входом первого одно-.

Ф полосного модулятора, выходом подключенного к входу дисперсионной линии задержки.