Аналоговый анализатор сигналов

 

() 534300

Сева Соввтснии

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.12.74 (21) 2089099/24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.76. Бюллетень X 18

Дата опубликования описания 05.07.76 (51) М. Кл G 06G 7/19

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДЕ 681.333:519.2 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. А. Жуков, А. М. Кирюхин, О. Д. Москалец и Г. К. Ульянов

Ленинградский институт авиационного приборостроения (71) Заявитель (54) АНАЛОГОВЫЙ АНАЛИЗАТОР СИГНАЛОВ

Изобретение относится к аналоговым вычислительным устройствам, предназначенным для выполнения интегральных преооразований, и может быть использовано B радиоизмерительной технике, радио- и гидролокации.

Известны аналоговые анализаторы сигналов, содержащие смеситель, первый вход которого подключен к генератору гармонического сигнала, а выход соединен с полосозым фильтром. Недостатком таких анализаторов являются ограниченные функциональные возмо>кности, связанные только со спектральным анализом.

Для расширения функциональных возможностей предлагаемый анализатор сигналов содержит дополнительный смеситель и анализаторы комплексного спектра сигналов, первый из которых подключен входом к первому входу а нализатора сигналов, а выходом к первому входу дополнительного смесителя, второй вход которого соединен с выходом полосового фильтра, выход дополнительного смесителя подключен ко входу второго анализатора комплексного спектра, третий анализатор комплексного спектра соединен входом со вторым входом а нализатора сигналов, а выходом подключен ко второму входу смесителя.

На чертеже дана блок-схема описываемого анализатора сигналов.

Анализатор сигналов содержит аналоговые анализаторы 1 — 3 комплексного спектра, смесители 4 и 5, генератор 6 гармоничского сигнала (двухчастотный переключаемый) и поло5 совой фильтр 7.

Анализатор сигналов имеет два входных канала. Первый входной канал содержит аналоговый анализатор 1 комплексного спектра первого входного сигнала, а второй входной

10 канал — последовательно соединенные аналоговый анализатор 2 комплексного спектра второго входного сигнала, смеситель 4 с подключенным к его гетеродинному входу двухчастотным .переключаемым генератором 6 си)5 нусоидальных колебаний и полосовой фильтр

7. Входные каналы подключены .ко входам дополнительного смесителя 5. Выход смесителя 5 соединен со входом выходного аналогового анализатора 3 комплексного спектра.

На вход аналогового анализатора 1 комплексного спектра поступает первый входной сигнал з (Ц, ширина спектра которого за нимает всю полосу обзора анализатора. Выходной сигнал анализатора 1 формируется на средней частоте ыо и несет информацию о комплексном спектре S>(co) входного сигнала

s (i) (его огибающая пропорциональна амплитудному спектру, а фаза высокочастотного

30 заполнения соответствх ет фазовому спектру

15

40 входного сигнала). На вход аналогового анализатора 2 комплексного спектра .поступает второй входной сигнал sa(t), спектр которого занимает всю полосу обзора анализатора 2.

Пусть выходной сигнал анализатора 2 формируется на той же средней частоте ао, что и выходной сигнал анализатора 1. Выходной сигяал анализатора 2 поступает на смеситель

4 и смешивается с колебанием переключаемого генератора 6. Генератор 6 вырабатывает колебание одной из двух частот о или оз. Полосовой фильтр 7 выделяет нижнюю боковую полосу частот, снимаемую со смесителя 4.

Средняя частота полосы пропускания фильтр а — вз.

Если переключаемый генератор 6 вырабатывает колебания частоты в, то выходной сигнал фильтра 7 образуется разностной частотой со средней cop — о — — соз. В этом случае в полосу обзора выходного анализатора 3 спектра, имеющего среднюю частоту о>4, со смесителя 5 посту пает сигнал разностной частоты, образованный в результате смешения сигналов перьвого и второго входных каналов.

Его средняя частота о = G)p — аз — — 0)p — (c0 — ж ) = >. Поскольку выходные сигналы первого и второго каналов представляют собой комплексные спектры входных сигналов s>(t) и sg(t), сигнал разностной частоты на выходе смесителя соответствует взаимному спектру.

5 (в) Sa "(со), та к как фазовые члены выходных сигналов первого и второго входных каналов вычитаются один из другого. Известно, что преобразование Фурье от взаимного спектра является их корреляционной функцией.

Поэтому с выходного анализатора 3 спектра снимается сигнал, представляющий собой корреляционную функцию входных сигналов.

Для получения свертки входных сигналов переключаемый генератор должен выра батывать колебание частоты оз. В этом случае выходной сигнал полосового фильтра 7 формиру4 ется на разностной частоте вз — ppp = оз. В полосу обзора выходного анализатора 3 спектра со смесителя 5 попадает сигнал с разностной частотой со4=ею — roa=ppp — (оз — p) = 2ао — cog.

Этот сигнал представляет собой произведение комплексных спектров входных сигналов

><(e) Ьз(в), так как фазовые члены выходных сигналов первого и второго каналов складываются. Известно, что преобразование

Фурье такого сигнала является сверткой входных сигналов.

Таким образом, на выходе анализатора сигналов в этом случае формируется свертка входных сигналов s (t) и sa(t). Следовательно, для перехода от определения корреляционной функции к определению свертки в предлагаемом анализаторе сигналов достаточно переключить частоту колебаний генератора 6.

В качестве анализаторов комплексного спектра могут быть использованы дисперсион ные или рециркуляционные анализаторы.

Формула изобретения

Аналоговый анализатор сигналов, содержащий смеситель, первый вход которого подключен к генератору гармонического сигнала, а выход соединен с полосовым фильтром, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он содержит дополнительный смеситель и анализаторы комплекс ного спектра сигналов, первый из которых подключен входом к первому входу анализатора сигналов, а выходом к первому входу дополнительного смесителя, второй вход которого соединен с выходом полосового фильтра, выход дополнительного смесителя подключен,ко входу второго анализатора комплексного спектра, третий анализатор комплексного спектра соединен входом со вторым входом анализатора сигналов, а выходом подключен ко второму входу смесителя.

514300

Составитель Л. )Ковинскии

Техред А. Камышникова

Редактор А. Пейсоченко

Корректор О. Тюрина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1512/18 Изд. Ке 1343 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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