Анализатор гармоник

 

Изобретение может быть использовано для спектрального анализа низкочастотных сильфонов, Цель изобретения - повьшение точности спектрального анализа. Устройство содержит преобразователь 1 временного масштаба , включакяций аналого-цифровой преобразователь 2,запоминающее устройство 3, цифроаналоговый преобразователь 4, фильтр 5 нижних частот, блок 6 управления и кварцевый генератор 7. Кроме того, анализатор гармоник содержит блок 8 памяти длины реализации, смеситель 11, перестраиваемый гетеродин 12 и узкополосный фильтр 13. Введение блока 10 памяти длины выборки , счетчика 9 с начальной установкой и образование новых функциональных связей позволяет получить на выходе преобразователя 1 временного масштаба бол ее точную склейку фазы. Это осуществляется благодаря организации переменной длительности последней выборки вреализации. При этом требуемое число отсчетов считываемой реализации и длительность последней выборки устанавливаются автоматически кодами, поступающими из перестраиваемого гетеродина блока 6 управления . В описании предложен пример реализации блока 6 управления. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. Ф (Л

. СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1396082 (51)4 G 01 R 23/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4078047/24-21 (22) 25.03.86 (46) 15.05.88. Бюл . Ф 18 (7 1) Таганрогский радиотехнический институт им. В.д. Калмыкова (72) Ю.Ф. Егоренко, И.И. Маркович и А.В. Скакунов (53) 621.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 5 13324, кл. С 01 R 23/16, 03. 12.74 °

Авторское свидетельство СССР

N- 836602, кл. С 01 К 23/16, 03.07.74. (54) АНАЛИЗАТОР ГАРМОНИК (57) Изобретение может быть использовано для спектрального анализа низкочастотных сильфонов. Цель изобретения - повьппение точности спектрального анализа. Устройство содержит преобразователь 1 временного масшта-.. ба, включающий аналого-цифровой преобразователь 2, запоминающее устройство 3, цифроаналоговый преобразователь 4, фильтр 5 нижних частот, блок

6 управления и кварцевый генератор 7.

Кроме того, анализатор гармоник содержит блок 8 памяти длины реализации, смеситель 11, перестраиваемый гетеродин 12 и узкополосный фильтр 13.

Введение блока 10 памяти длины выборки, счетчика 9 с начальной установкой и образование новых функциональных связей позволяет получить на выходе преобразователя 1 временного масштаба более точную склейку фазы.

Это осуществляется благодаря организации переменной длительности последней выборки в реализации. При этом требуемое число отсчетов считываемой реализации и длительность последней выборки устанавливаются автоматически кодами, поступающими из перестраиваемого гетеродина блока 6 управления. В описании предложен пример реализации блока 6 управления. 2 s.n. ф-лы, 2 ил.! 1396082 2

Изобретение относится к радиоизмерениям и может бь1ть использовано для спектрального анализа низкочастотных сигналов.

Целью изобретения является повышение точности спектрального анализа, На фиг. 1 представлена структурная схема анализатора; на фиг. 2 — блок управления. 1G

Анализатор гармоник (фиг. 1 ) соДержит преобразователь 1 временного масштаба (IIBM) аналого-цифровой преобразователь 2 (АЦП), запоминающее устройство 3 (ЗУ), цифроаналоговый преобразователь 4 (ЦАП), фильтр 5 нижних частот (ФНЧ), блок 6 управления (БУ), кварцевый генератор 7, блэк

8 памяти длины реализации, счетчик

9 с начальной установкой, блок 10 20 памяти длины выборки, смеситель 11, пфрестраиваемый гетероцин 12, узкополосный фильтр 13.

Входом цифрового ПВИ 1 является входная шина АЦП 2, в качестве которОго используется серийно выпускаемый преобразователь Ф7077/1, выход которого соединен с оперативным ЗУ.

Щ П 4 подключен между ЗУ 3 и ФНЧ 5, представляющим собой фильтр 6-rq по- 30 р1гдка с аппроксимацией ЗолотареваКауэра. Управляющие входы АЦП 2 и

ЗУ 3 подключены к блоку о управления, сВязанному с кварцевым задающим генератором 7. Выход ФНЧ 5, являющийся и формационным выходом ПВИ 1, подк почен к входу смесителя 11, выполненного по схеме с периодическим инвертированием сигнала. Выход смесителя

11 подключен к входу кварцевого УФ13., ВТорой вход смесителя 11 соединен с вЫходом перестраиваемого гетеродина

12> который представляет собой цифровой синтезатор частот„ содержащий счетчик числа реализаций для задания синтезируемой частоты, Управление сменой частоты гетеродина 12 осуществляется из блока 6 управления импульсом,, который поступает в конце каждой реализации на вход укаэанного счетчика, 50

Ь младших разрядов этого счетчика определяют число реализаций сигнала (2") на выходе ПВИ 1., после считывания которых производится смена частоты гетеродина 12, а К старших разрядов

55 этого счетчика задают код частоты гетеродина 12 и,соответственно, определяют анализируемую спектральную полосу. Этот же код через управляющии выход гетеродина подается на адресные входы блока 8 памяти длины реализации, который хранит коды, определяющие число считываемых отсчетов для каждой анализируемой частоты, и блока 10 памяти длины выборки, который хранит коды, формирующие необходимую длительность последней в реализации выборки.

Выходы блока 8 подключены к блоку 6 управления, а выходь. блока 10 — к установочным входам счетчика 9 с начальной установкой. Этот счетчик осуществляет деление задающей частоты кварцевого генератора до требуемой частоты считывания, которая подается в БУ 6. По импульсу окончания реализации в счетчик 9 заносится информация из блока 10 памяти и, таким образом, длительность последнего отсчета в реализации уменьшается с Т до необг. и

ХОДИМ ОЙ B BJIH×ÈÍÛ.

Блок управления анализатора гармоник (фиг, 2) содержит делитель 14 частоты, коммутатор 15„ формирователи 16 и 17 имгульсов, схему 18 сравнения кодов, двоичный счетчик 19, формирователь 20 управляющего сигнала и пульт 21 управления.

С выхода кварцевого генератора 7 на вход делителя 14 частоты подается импульсная последовательность, Делитель 14 осуществляет деление частоты кварца до получения необходимой частоты записи. Выход делителя 14 подключен к входу коммутатора 15, а также к управляющему входу АЦП 2. На второй вход коммутатора 15 подается частота с выхода счетчика 9 с начальной установкой. Выход коммутатора подключен к счетному входу двоичного счетчика 19 и входу формирователя.16.

С выхода формирователя 16 сигнал стро-. бирования ЗУ подается на соответствующий вход ЗУ 3. На входы управления коммутатора 15, ЗУ и формирователя 17 подается сигнал "Запись/считывание" с пульта 21 управления, который входит в состав блока управления, Выходы счетчика 19 подключены к адресному входу ЗУ и входу схемы 18 сравнения, к второму входу которой подключен выход блока 8 памяти длины реализации.

Выход схемы 18 сравнения подключен к входу формирователя 17, а также к входу управления перестраиваемого гетеродина 12. Выход формировате1396082 ля 17 подключен к входу сброса счетчика 19.

Блок 6 управления работает следующим образом.

В режиме записи (определяется положением переключателя на пульте управления) импульсы записи с делителя

14 поступают на вход запуска АЦП, а также — через коммутатор 15 — на 10 вход счетчика 19 и формирователя 16.

При этом АЦП квантует входной сигнал, выборки его записываются в ЗУ по адресам, вырабатываемым счетчиком 19.

Формирователь 17 в режиме записи отключен управляющим сигналом, поступающим на его вход. После заполнения

ЗУ включают режим считывания. При этом переключается коммутатор 15, ЗУ включается в режим считывания, а та- 20 кже включается формирователь 17. Импульсы считывания через коммутатор

15 поступают на формирователь 16 и счетчик 19. Формирователь 16 вырабатывает импульсы стробирования ЗУ, а 25 счетчик 19 — адреса считывания. Происходит считывание записанной в ЗУ реализации сигнала. Считывание осуществляется до тех пор, пока адрес очередной считываемой точки не сравняется с кодом, поступающим из блока памяти длины реализации. При равенстве кодов сигнал на выходе схемы сравнения становится равным 1, в счетчик 9 с начальной установкой заносится иэ блока 10 памяти длины выборки число, при этом длительность считывания последней выборки уменьшается. По окончании считывания укороченной выборки счетчик адреса пере- 40 ходит в следующее состояние, сигнал на выходе схемы сравнения становится равным нулю, по заднему фронту импульса срабатывает формирователь 17 и сбрасывает счетчик 19 в нуль, при этом начинается считывание следующей реализации. Таким образом осуществляется склейка фазы на стыках считываемых реализаций.

Анализатор гармоник работает следующим образом.

Входной аналоговый сигнал преобразуется в цифровой код с помощью

АЦП 2 и записывается в цифровое ЗУ

3. Далее отсчеты записанной реализа55 ции считываются из ЗУ 3 со скоростью, 2 превышающей скоро с ть э аписи в 1 010 раз, преобразуются в контрольный сигнал с помощью ЦАП 4 и ФНЧ 5 и поступают на первый код смесителя 11.

На второй вход смесителя 11 подается последовательность импульсов прямоугольной формы с перестраиваемого гетеродина 12. Перестройка частоты гетеродина 12 осуществляется по сигналам из блока 6 управления. Шаг перестройки гетеродина 12 по частоте равен полосе пропускания узкополосного фильтра 13, а период изменения частоты гетеродина превышает длительЬ ность сжатой реализации в 2 раз. Узкополосный фильтр 13 выделяет узкий участок спектра анализируемого сигнала. Все необходимые для правильной работы АЦП 2, ЗУ 3 гетеродина 12 и счетчика 9 управляющие сигналы вырабатываются в блоке 6 управления. Анализ каждой частотной полосы производится в течение считывания 2 реализаций записанного сигнала, после чего изменяется код частоты в гетеродине

12 и, соответственно, коды на входах и выходах блоков 8 и 1О.

Предлагаемое устройство выгодно отличается от прототипа повышенной точностью спектрального анализа и оперативностью работы. Это достигается тем, что на выходе ПВМ более точная склейка фазы осуществляется благодаря организации переменной длительности последней выборки в реализации, а также тем, что требуемое число отсчетов считываемой реализации и длительность последней выборки устанавливаются автоматически кодами, по- ступающими из перестраиваемого гетеродина. Так, например, при М = 16 склейка фазы осуществляется с ошибб кой не более 4

Формула изобретения

1. Анализатор гармоник, содержащий преобразователь временного масштаба, смеситель, перестраиваемый гетеродин, узкополосный фильтр и блок памяти длины реализации, причем первый вход преобразователя временного масштаба является входом устройства, а второй вход соединен с выходом блока памяти длины реализации, вход которого соединен с первым выходом перестраиваемого гетеродина, первый выход преобразователя временного масштаба соединен с первым входом смесителя, второй вход которого соединен с вторым выхолом перестраи139б082 ваемого гетеродина, вход которого соединен с вторым выходом преобразователя временного масштаба, выход смесителя соединен с входом уэкопо5 лосного фильтра, выход которого является выходом устройства, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения точности анализа, в него введены последовательно соединенные блок памяти длины выборки и счетчик с начальной установкой, выход которого подключен к третьему входу пре образователя временного масштаба, третий выход которого соединен с вторым входом счетчика с начальной установкой, третий вход которого соединен с четвертым выходом преобразователя временного масштаба, вход блока памяти длины выборки соединен с первым выходом перестраиваемого гетеродина.

2. Анализатор по и. I, о т л и — ч а ю шийся тем, что преобразователь временного масштаба содержит последовательно соединенные аналого " цифровой преобразователь (АЦП), за=. поминающее устройство, цифроаналоговый преобразователь, фильтр нижних частот, а также блок управления и кварцевый генератор, причем вход АЦЛ является первым входом преобразователя временного масштаба, первый и второй выходы блока управления сое" динены соответственно с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя и управляющим входом запоминаю- З5

Щего устройства, третий выход блока управления является вторым и третим выходами преобразователя временного

МасШтаба, выход кварцевого генератсра является четвертьп выходом преоб- 4О разователя временного масштаба и соединен с первым входом блока управления, второй и третий входы которого являются соответственно вторым и третьим входами преобразователя временного масштаба.

3. Анализатор по п. 2, о т л и— ч а ю шийся тем, что блок управления содержит формирователь управляющего сигнала, первый и второй формирователи импульсов, делитель частоты, коммутатор, пульт управления, двоичный счетчик, схему сравнения кодов, причем выход пульта управления соединен с первыми входами коммутатора, формирователя управляющего сигнала и первого формирователя импульсов, второй вход которого соединен с выходом схемы сравнения кодов, который является третьим выходом блока управления, первый вход схемы сравнения кодов является вторым входом блока управления, второй вход которой объеди" нен с вторым входом формирователя управляющего сигнала и,соединен с выходом двоичного счетчика, первый вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, а второй вход объединен с выходом коммутатора через второй формирователь импульсов и соединен с третьим входом формирователя управляющего сигнала, выход которого является вторым выходом блока управления, второй вход коммутатора является третьим входом блока управления, а третий вход соединен с выходом делителя частоты, который является первым выходом блока управления, вход делителя частоты является первым входом блока управления.

1396082 мип(г) УУ(ф

007 ROT) Составитель Каменский

Техред М.Ходанич Корректор С. Черни

Редактор А. Маковская

Заказ 2492/47 Тирах 772

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ухгород, ул. Проектная, 4