Анализатор спектра

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕЙ ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1!!!635436

Со!оз Советских

Социалистических

Ресл!!блик ф(,Ч Ь й11! (6I) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 13.06.77 (21) 2495315 18-21 (51) М. Кл.

G 01R 23/16 с присоединеш1см заявки е (43) Опубликовано 30.11.78. Бюллетень ЛЪ 44 (45) Дата опубликования описания 30.11.78 (53) УДК 621.317.757 (088.8) ло делам изобретений и открытий

1

H. Ф. Воллернер и Ю. В. Шубс (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Киевский ордена Ленина политехнический имени 50-летия Великой Октябрьской социалистичес (54) АНАЛИЗАТОР СПЕЬ;ТРА

Государственный комитет (23) Hpиорцтг т

Изобретение относится к радиоизмсрительной технике и может нанти применение в устройствах спектральной обработки сигналов.

Известны анализаторы, содержащие блоки выборки сигнала, коммутаторы-распределители, вссовыс резисторы и сумматоры (1).

Недостаток этих анализаторов — в большом объеме используемого оборудования. 10

Наиболее близким техническим решением к изобретению является анализатор, содержащий блок выбора знака анализируемого сигнала, генератор тактовых импульсов, сдвигающий регистр, ключи, набор ве- 15 совых резисторов и сумматор (2).

Недостаток такого анализатора состоит и сложности его конструкции из-за большого количества весовых резисторов и ключей.

Цель изобретения — повышение надеж- 20 ности работы анализатора.

Поставленная цель достигается тем, что ь анализатор спектра, содержащий последовательно соединенные блок выбора знака, связанный с входом устройства, группу 25 ключей, группу весовых резисторов и сумматор, сдвигающий регистр, выходы которого подключены к вторым входам группы ключей, а вход соединен с выходом синхронизатора, дополнительно введены последо- 3а ватсльно сосд!!псиные счетчик llд,сшифра1(iP> OJIiII ВЬ!ХОД КотОРОГО !1ОДК;!!ОЧС!! К В ГОрому входу блока выбора знака, а „ва др гих соединены с унраьляющимн входами сдвигающсго регистра, один иа выходов которого подкл10чен и входу счстчика.

11а чертеже прсдстаьлсна структурная схема анализатора.

Анализатор содержит блок l выбора анака а!1ализирусъlого си! нала> и ьыходу ко10рого подключена группа 2 ключей 2,— 2„, а выходы ключей подключсны к соответствующей группе 3 весовых резисторов 31-- 3„, которые 00 ьсдш!свы и оощсй точкс, поди;!!0 !сlllloil Iixo;Q сума! !тор;! 4. а llp311;IIIющис входы ключсй, напримср 2J „, llo iключсны и выходам рсьерсивного сдвигающего рс!ис!ра 5, та1.тирусмого сш!хрогснсратором б. выход последнего разряда реверсивного сдвигающсго ре! истра 5 подклiOчсн к Входу с !Ст чi!ка / гap>lоничсскои весовой функции, выходы счетчика 7 — — к входам дсшифратора 8> выход которо! о подключен одновременно к управля!Ощсм1 в.,оду блока 1 и и шшгам управлешгя напраьленнем сдвига рсгистра 0. Выходом устройства является выход сумматора 4.

1 ассмо!рим работу одного канала анализатора, например, косинусного.

Б исходном состоян!ш все разряды сдви635436

Э

1О

25 зо

10

5О

6о

3 гающего регистра 5, состоящего пз N/4 триггеров, установлены в нулевое состояние. Счетчик 7 весовой функции также установлен в нулевое состояние. Сигналы с выходов дешифратора 8, подключенного к выходам счетчика 7, обеспечивают режим сдвига в прямом направлении в регистре 5 и устанавливают блок 1 выбора знака анализируемого сигнала в состояние, соответствующее прохождению выборок / (КТ) анализируемого сигнала без изменения знака.

Под действием первого импульса дискретизации от генератора 6 (К=О) нулевой разряд регистра 5 устанавливается в состояние «Лог.1», и сигнал управления с выхода нулевого разряда регистра 5 переводит ключ, например 21, в замкнутое состояние. В результате выборка f(KT) с порядковым номером К=О поступает через взвешивающий резистор, например 31 на вход сумматора 4. Это соответствует умно2 n()K жению j«Hs seo cos ) =1.

1V

В дальнейшем описанный цикл повторяется (в темпе поступления импульсов дискретизации от генератора 6) для всех выборок с порядковыми номерами К=О...(Л/4— — 1), которые последовательно накапливаются, с соответствующими весами в сумматоре 4 (т. е. вплоть до момента времени

К= (N/4 — 1), когда в (N/4 — 1) -м разряде регистра 5 устанавливается «Лог. 1», и ключ 3 замкнут).

Под действием N/4-го импульса дискретизации «Лог. 1» переписывается из (N/4 — 1)-го разряда регистра 5 в Л1/4-й разряд и одновременно в счетчик 7. При этом все ключи 21 — 2„группы 2 разомкнуты и такое состояние соответствует умножению

N/4-й выборки на нулевой вес (аппаратурно умно>кение не производится).

Сигнал с выхода счетчика 7 поступает на входы дешифратора 8, а на выходах дешифратора 8 формируются сигналы управления, устанавливающие режим сдвига в обратном направлении в регистре 5 и режим инвертирования выборок анализируемого сигнала в блоке 1.

Под действием (N/4+ 1) -го импульса дискретизации от генератора б, «Лог. 1» переписывается из (N/4) -го разряда в (N/4 — 1)-й разряд регистра 5. При этом срабатывает ключ, например 2„, и (Ф/4+1)-я выборка сигнала поступает через (Л/4 — 1)-й весовой резистор, например

3, на вход сумматора 4. В дальнейшем описанный процесс повторяется в обратном порядке (сдвиг в обратном направлении) до момента времени N/2, когда направление сдвига в регистре 5 изменяется на обратное. При этом в блоке 1 изменения режима не происходит, что связано со знако4

/ 2 пК 1 постоянством cos — ) на и1ггервале

1Л) N/4 Ê (N/2.

Далее процесс периодически повторяется до момента времени К=N — 1. Г1ри этом устройство устанавливается в исходное сосзояние, а на выходе сумматора 4 формируется (в результате выполнения 4 циклов взвешивания) конечный результат, который с точностью до масштабного коэффициента пропорционален ортогональному косинусному компоненту в спектре анализируемого сигнала па фиксированной частоте пр, Ортогональные составляющие спектра могут быть вычислены на всех пд — — О ... Л вЂ” 1 частотах путем выполнения анализатора спектра в виде параллельного набора описанных устройств без наращивания объема управляющих и коммутиру.ющих элементов.

Введение в анализатор спектра счетчика знакоперемен гармонической весовой функции и дешифратора, а также новые функциональные связи выгодно отличают предлагаемый анализатор от прототипа тем, что при анализе сигналов с произвольной базой N, число прецизионных весовых элементов и коммутирующих элементов сокращается в четыре раза независимо от величины

Л . Такая экономия оборудования достигается за счет четырехкратного использования одного и того же объема коммутирующих и взвешивающих элементов при вычислешш каждого из определяемых ортогональных компонентов спектра. Последнее приводит к сокращению массы и габаритов и позволяет значительно упростить и повысить надежность подобного анализатора спектра.

Формула изобретения

Анализатор спектра, содержащий последовательно соединенные блок выбора знака, связанный с входом устройства, группу ключей, группу весовых резисторов и сумматор, сдвигающий регистр, выходы которого подключены к вторым входам групп ключей, а вход соединен с выходом синхронизатора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, в него дополнительно введены последовательно соединенные счетчик и дешифратор, Один Выход которого подкл10 1си к второмy входу блока выбора знака, а два других соединены с управляющими входами сдвигающсго регистра, один из выходов которого подключен к входу счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N 3466431, кл. 324.77, опублик. 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

N 438939, кл. G 01R 23/00, 1974.

635436

Составитель Е. Данилина

Текред Н. Рыбкина

Корректор Е. Хмелева

Редактор Т. Рыбалова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2214/8 Изд. М 779 Тираж 1080 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изоорстсиий и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раугпская нао., д. 4 5