Анализатор спектра

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ к авторском свидвтильству 641356 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено18.12.75 (21)2300644/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 05.01.79.Бюллетень № 1

Лата опубликования описания 10.01.79

2 (51) M. Кл

G 01 P 23/00

Госудерстееннык комитет

СССР но делам изобретений и 0TKpblTNN (53) УЛК 621. 317. .757 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. И, Якимович и А. И. Карякин (71) Заявитель (54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА

Изобретение относится к обпасти ко реляционно-спектрального анапизв. и может быть использовано для построения спектроанапизаторов случайных стационарных эргодических сигналов с произвольными законами распределения, производяших измерения в реальном масштабе времени.

Известен спектроанапизатор, содержаший входной блок, генератор тактовых импульсов, коррелятор, блок накопления и блок Фурье-преобразования 1), Недостаток указанного анвпиэатора— невозможность вычисления спектральной плотности в реальном масштабе времени из-за необходимости предварительного вычисления значений коррепяционной функции и их запоминания нв время всего цикла измерений, а также наличие блока

Фурье-преобразования и блока накопления, 20 работаюших с многоразрядными числами, вследствие чего такой анализатор являет ся достаточно спожным.

Наиболее близким решением иэ извест ных является устройство, которое содержит входной блок, блок выбора аргумента, кусочно-линейный аппроксиматор, блок

"взвешивания частот, генератор тактовых импульсов, делитель частоты, коммутатор, счетчики и логические элементы(2).

Недостаток укаэанного анапизатора— наличие сложного входного блока,> содержашего схемы считывания сигнала, управления и квантования, блок взвешивания частот и кусочно-линейного аппроксиматора, работвюших с многораэряд ными .чиспвми

Бель предлагаемого изобретения - упрощение анализатора дпя получения оценки спектральной плотности стационарных эргодических случайных сигнапов.

Она постигается тем, что в анализаторе спектра, содержащем знаковый задаюший бпок, три генератора вспомогательных сигнапов, компарвторы, делитель напряжения, счетчик циклов, элементы

И, ИЛИ, НЕ, блок логики, связанный с

643 356 выходами и коммутатора и бпока выбора аргумента и СО Вмодамц някОпитепьных счетчикОВр ВхОЦКОЙ бпок подкпюченн1>1й выходам двух генераторов вспомогатеп1 ных сигналов и двум выходам генератора тактовых импупьсов, один из которых соединен одновременно со входом счетчика циклов, причем другие выходы генератора тактовых импупьсов подключены соответственно ко входу знакового задак -1О щего бпока и объединенным входам коммутатора и бпока выбора аргумента, выход входного блока подкпючен к одним из входов блока погики через знаковый задающий блок, а выходы счетчика циклов 15 соединены с соответствующими входами бпокя выбора аргумента.

Отличие знакового задающего бпока состоит в том, что выходы делителя напряжения связаны со входами элементов 20

ИЛИ через поспедовятепьно соединенные компараторы и элементы И, причем вторые входы кампяраторов подкп1очены к выходу третьего генератора вспомогатепьных

1 сигналов, вторые входы эпементов И объе-25 динены и соединены со вторым входом блока, я их третьи входы за искпючением первого эпемента И также соединены

ВМЕСТЕ И ЦОДКЛ1Ох Е Ы ОДНОВРЕМЕННО К ПЕРвому Входу бпока и к третьему входу пер- З0 в ого э не мента И через эпе мент . HE.

Такое выпопнение межбпочных связей и связей между эпементями знакового за дающего бпокя позвопяет значитепьно упростить конструкцщо предлагаемого аня- 35 пизятора спектра.

Иа фиг. 1 представлена блок-схема ана шзатора,* на фиг. 2 — блок хема знакового задающего блока.

Предлагаемый аняпизятор спектра содержит генераторы 1 и 2 вспомогатетц ных сигнапов, входной блок 3, генератор

4 тактовых импульсов, знаковый задающий бпок 5, блок 6 логики, блок 7 выбора4 аргумента, накопитепьные счетчики 8, коммутатор 9, счетчик циклов 10. Знаковый задающий блок 5 содержит депитепь 11 напряжения, компараторы 12, генератор

13 третьего вспомогатепьного сигнала, элементы И 14, элемент HE 15 и элементы ИЛИ 16, Предлагаемый анализатор работает спедующим образом.

Входной случайный стационарный эргодический сигнал с произвольным законом распредепения поступает в блок 3, где он центрируется, суммируется с двумя вспомогятепьными сигналами, !Iocne чего эта сумма квянтуется ня двя уровня (0,1).

Квянтовянные сигна11ы при помощи импупьсов с частотой следования 1„и f поступякииих соответственно с первого и второго,,ыходов генератора 4 тактовых импульсов, сдвигаются относительно друг друга и в виде произведения

n,. ° sign(k,+g < )signis„,„ „,Ä i-n поступыот с выходв бпохв Я нв вход внвкового задающего блока 5. Если И„„=О, то с эпемента ИЕ 15 на первый элемент

И 14 лоступает разрешающий потенциал, а на остальные элементы 14-запрещающий потенциал. Еспи И„1, то на пер1К вый элемент 14 подается разрешающий потенцияп, а все остальные элементы

14 будут закрыты. На первые входы компараторов 12 с делитепя 11 напряжении подаются постоянные напряжения, значения которых пропорциональны

Pl<, ОО5,, 1. где р =Î, 1,2,...2 Эти напряжения, суммируясь с вспомогатепьным сигналом

g,(ф ); поступающего с генератора 13, квя11туются íà двя1. уровня {0,1). В ре . ! зупьтате на выходе компяраторов 12 по- пучаются сигналы 0 Sigйф .+co& и /> АЗ,1 которые подаются на первые входы элементов И 14.

Если Qp=l, то этот сигнал будет разрешающим для P-oro эпемента 14, в противном случае (Цр =О) этот элемент

И будет заперт. Имуппьс с частотой спе дования 4 с четвертого выхода генератора 4 тактовых импульсов пройдет через первый эпемент И 14, если tl „ O и 1 г11 gя„= 1, а через Р-ый элемент

14, еспи h„„1 и Sip g1{g«4 mS ) 1.

Таким образом, через P-ый элемент ИЛИ

16 импульс с четвертого выхода генератора 4 пройдет в бпок 6 только в том учае, еспи 81я П(Г,; И;„сов РЯ-) Ф1.

Вычисление спектральйой плотности осуществляется за М этапов, продолжитепьиость вычиспения Т = Ь (2 + 1 ) И

) где h -интервал дискретизации.

Каждый этап состоит из 2 + 1 циклов, а каждый цикл выпопняется на 2Ч-1 шагов. Коммутатор 9 через бпок 6 подключает поочередно один . из 2 +1 на-. копительных счетчиков 8, причем переключение осуществляется импульсами с частотой следования f > с третьего выхода генератора 4 через интервап ! 1

Д ы

1 (2 1 +1 ) 64 1356

8х. к

Составитель А. Орлов

Редактор Б. Павлов Гехред H. Бабурка Корректор Л. Веселовская

Заказ 7 504/40 Тираж 1 089 Подписное

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4