Анализатор спектра

 

Изобретение может быть использовано для анализа и обработки спектров шумовых сигналов, например, в гидроакустике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей анализатора спектра путем обеспечения коррекции спектра источника сигнала - достигается введением в анализатор спектра усилителя 5, блока 8 установки к управления, вычислителя 7 и управляемого аттенюатора 6„ Анализатор спектра содержит таюте входной блок 1, смеситель 2, узкополосный фильтр 4, детектор 9, интегратор 10, регистрирующий блок 11 и перестраиваемый гетеродин 3. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 G 01 К 23/16 ф»p !p»» qq» p

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTGPCNOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА

©Ъ

Об 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР! (21) 4244583/21 (22) 27. 02. 87 (46) 07.01.91. Бюл. Ì 1 (72) В.М.Парамонов и Б.O.Ðóäàêîâ (53) 621.317 (088.8) (56) Мирский Г.я. Аппаратурное определение характеристик случайных про= цессов. - M.: Энергия, 1972, с.244 "

248. (57) Изобретение может быть использовано для анализа и обработки спек„„Я0„„1619187 А1

2 тров шумовых сигналов„например, в гидроакустике. Цель изобретения расширение функциональных возможностей анализатора спектра путем обеспечения коррекции спектра источника сигнала — достигается введением в анализатор спектра усилителя 5, блока

8 установки и управления, вычислителя 7 и управляемого аттенюатора 6.

Анализатор спектра содержит также входной блок 1, смеситель 2, узкополосный фильтр 4, детектор 9, интегратор 10, регистрируюдий блок 11 и перестранваемый гетеродин 3. 1 ил.

1619187

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для анализа и обработки спектров шумовых сигналов, нагример, в гидроакустике. Целью изобретения является рас5 ширение функциональных возможностей анализатора спектра путем обеспечения коррекции спектра источника сигнала. 10

На чертеже представлена функциональная схема анализатора спектра.

Анализатор спектра содердит входной блок 1, смеситель 2, перестраи- ваемый гетеродин 3, узкополосный

1 фильтр 4, усилитель 5, управляемый аттенюатор 6, вычислитель 7, блок 8 установки и управления, детектор 9„ интегратор 10, показывающий или регистрирующий блок 11. 20

Анализатор работает следующим образом.

Усилитель 5 совместно с управляемым аттенюатором 6 предназначены для изменения величины сигнала, выделяемого узкополосным фильтром.

4, как в сторону уменьшения, так и в сторону .увеличения в соответствии с сигналом управления с вычислителя 7. Последний вырабатывает сигнал 30 управления в соответствии с зависи-мостями, определяющими изменение величины сигнала за счет расширения фрон-.а волны и поглощения сигнала средой, в которой он распространяется °

Рассмотрим работу анализатора спектра на гримере коррекции сигнала для случая гидроакустики при сферическом расширении фронта волны звука. 40

Работа анализатора с коррекцией анализируемого спектра сигнала, т.е. в режиме, обеспечивающем приведение .анализируемого спектра к другой дис,танции, на том же направлении осущес- 45 твляется следующим образам.

Перед анализом сигналов анализа, тором спектра на блок 8 установки и управления устанавливаются дистанция r до источника сигнала и раз . ность дистанций Лг между введенной и той, на которую необходимо откорректировать спектр..При приведении спектра в сторону малых дистанций дополнительно к значению Дг вводится знак минус генератор развертки показывающего блока или синхронизатор регистрирующего блока f 1 вырабатывает сигнал управления на изменение частоты перестраиваемого гетеродина 3.

В соответствии с сигналом управления перестраиваемый гетеродин 3 синхронно с разверткой сигнала показывающего или регистрирующего блока изменяют свою частоту. Напряжение гетеродина 3 поступает на блок 8 установки и управления, где преобразуется к виду, необходимому для ввода в вычислитель 7. Установленные на блоке 8 установки и управления, величины в виде сигналов управления также подаются на вход вычислителя

7, в котором в виде константы заранее выставлена центральная частота узкополосного фильтра 4.

Вычислитель 7, таким образом, непрерывно вычисляет коэффициент коррекции в соответствии с перестраиваемой частотой гетеродина 3 и вырабатывает сигнал управления на аттенюатор 6, При анализе напряжение исследуемого сигнала через входной блок 1 поступает на с .еситель 2, где смешивается с напряжением гетеродина 3, которое иьяет постоянную амплитуду во всем,. апазоне перестройки гетеродина по частоте.

Напряжение на выходе смесителя 2 представляет собой сумму напряжений комбинационных частот ° Узкополос-ный фильтр 4 выделяет напряжение с

kf частотой f + — — -- где $f — иирио 2

4 на полосы пропускания узкополосно- го фильтра, для которого выполняется соотношение f = f< + gt/2 u— о (Е с — частота исследуемого сигнала) . Сигнал с выхода узкополосного фильтра 4 усиливается усилителем

5., а затем ослабляется управляемым аттенюатором 6 ° Коэффициент усиления усилителя 5 выбирается таким, чтобы обеспечить возможную корректировку сигнала в сторону уменьшения дистанции для максимальных значений ft-.

При вычисленном значении коэффициента коррекции спектра, равном единице управляемый аттенюатор 6 обеспечивает величину затухания сигнала, равную коэффициенту усиления усилителя 5. В результате этого общий коэффициент усиления цепочки усилитель

5 — управляемый аттенюатор 6 равен единице.

1619187 управления устанавливается значение разности дистанции Д r = О. В этом случае рассчитанный вычислителем 7 управляющий сигнал устанавливает коэффициент затухания сигнала управляемого аттенюатора 6, равный коэффициенту усиления усилителя 5. R результате общий коэффициент преобразования цепочки усилитель 5 — управчяемый аттенюатор 6 равен единице, т.е. анализатор спектра коррекции спектра не производит.

Формула изобретения

Составитель F..Ãóáÿíîâ

Редактор И.Горная Техред К.Дидык Корректор Л. Бескид

Заказ 44 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета .по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

При коррекции спектра в сторону малых дистанций, т.е. когда К, >1, (К y. — коэффициент преобразования цепи усилитель 5 — аттенюатор 6) по

5 рассчитанному вычислителем 7 сигналу управления управляемый аттенюатор 6 уменьшает свой коэффициент затухания, что приводит к увеличению общего коэффициента усиления цепочки усилитель 5 — управляемый аттенюа тор 6.

Коррекция спектра в сторону больших дистанций (К К - 1 ) происходит, когда величина коэффицента затухания управляемого аттенюатора 6 станет больше, чем величина коэАфициента усиления усилителя 5.

Откорректированное напряжение, соответствующее каждому значению 20 частоты перестраиваемого гетеродина

3, детектируется детектором " усредня ется интегратором 1 О и поступает на вход показывающего блока (регистрирующего блока 11) . Запись анализи- 25 руемого спектра регистрирующим блоком обеспечивает последующую возможность сравнения спектров. Когда в качестве регистратора используется самописец уровня, регистрацию спектра 30 можно произвести на диаграммную .бумагу, где уже записан первый из сравниваемых спектров. Это повышает точность сравнения спектров исследуемых сигналов.

Для работы анализатора спектра без коррекции на блок 8 установки и

Анализатор спектра, содержащий последовательно соединенные входной блок, смеситель и узкополосный фильтр, последовательно соединенные детектор, интегратор, регистрирующий блок и перестраиваемый гетеродин, подключенный ко второму вхоцу смесителя, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет коррекции спектра источника сигнала, и него введены усилитель, вход которого соединен с выходом узкополосного фильт" ра, последовательно соединеннь.е блок установки н управления, вычислитель и управляемый аттенюатор, второй вход которого подключен к выходу усилителя, выход управляемого аттенюатора соединен с входом детектора, а вход .блока установки и управления — с выходом перестраиваемого гетеродина.