Анализатор спектра

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 31.05.77(21) 2490469/18-21 . ()Я. Кл, 5.

6 Ol В 23/165 с присоединением заявки М

Гввударстввнный квмнтет (23) Приоритет— (53) УДК 621.317..761(088.8) но делам изобретений и отнрытнй

Опубликовано 23.01.81. Бюллетень ЭВ 3

Дата опубликования описания 26.01.81

В. М. Кодрянский, М. В. Козлов, Ю. А. Масюренко, М. М. Таран, A. H. Ушаков и А. Q. Ниженский (72) Авторы изобретения

Институт электродинамики АН Украинской СССР (71) Заявитель (54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА

Изобретение относится к элекгроизмерительной технике и может быть использовано для измерения спектральной плотности мощное и случайных сигналов.

Известны анализаторы спектра, в коropblx измерение спектральной плотности мощности случайных сигналов выполняется методом фильтрации, содержащие последовательно соединенные полосовой фильтр с узкой полосой пропускания, квадратичный детектор, усредняющее усгрой1О ство и регисгрирующее устройство (11.

Так как при анализе случайных процессов часто возникает необходимость в точном измерении спектральной плотности

15 мощности случайных сигналов, то для ис ключения влияния на результат измерения нестабильности характеристик анализирующих каналов производится калибровка каналов анализатора путем подачи на его вход белого шума с известной спектральной плотностью.

Известен также анализатор спектра параллельного способа анализа, содержа2 щий последовательно соединенные переключатепь, входное устройство, группу анализирующих фильтров с детекторами и интеграторами, коммутатор, блок управления и регистрирующее устройство, причем на первый вход переключения. подается входной сигнал, а на второй — сигнал с контрольного генератора (21.

Недостатком такого, анализатора спектра является ручная калибровка, устройства, которая требует длительной обработки результатов "вручную" оператором или с помощью универсальных ЭВМ.

Бель изобретений — повышение быстродействия анализатора.

Указанная цель достигается тем, что в анализатор спектра, содержащий последовательно соединенные генератор, автоматический переключатель, входной блок, группу анализирующих фильтров с - .квадратичными детекторами и интеграторами, включенными между входным блоком и коммутатором, цифровой отсчетный блок и блок управления, связанный со вгоры10

3 ми входами автоматического переключателя и коммутатора, причем на первый вход автоматического переключателя подается входной сигнал, а на второй — сигнал с генератора, введены последовательно соединенные логарифмический аналогов цифровой преобразователь и вычитатель кодов, включенные между коммутатором и цифровым отсчетным блоком, и запоми= нающий блок, вход которого подключен к выходу логарифмического аналого-цифрового преобразователя, а выход — ко второму входу вычитателя кодов, при этом управляющий вход запоминающего блока соединен с блоком управления.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Анализатор спектра содержит генератор 1, последовательно соединенные автоматический переключатель 2, входной блок 3, группу анализирующих фильтров

4 с квадратичными детекторами 5 и интеграторами 6, коммутатор 7, логариф; мический аналого-цифровой преобразователь 8, вычитатель 9 кодов, цифровой отсчетный блок 10, причем на первый вход автоматического переключателя 2 подается входной сигнал, а на второй— сигнал с генератора 1, а также запоминающий блок 11, вход которого подключен к выходу логарифмического аналогоцифрового преобразователя 8, а выход— ко второму входу вычитателя 9 кодов, и блок 12 управления., выходы которого соединены с управляющими входами ав— томатического переключателя 2, коммутатора 7 и запоминающего блока 11.

Предлагаемый анализатор спектра работает следующим образом.

В первом такте работы автоматического переключателя 2, управляемого блоком 12 управления, на входы групп анализирующих фильтров 4 додается белый шум с известной спектральной плотностью

Фо от контрольного генератора 1. При этом среднеквадратичные напряжения нг выходах интеграторов 6 равны

18

Эти напряжения через коммутатор 7 последовательно поступают на вход логарифмического аналого-цифрового преобразователя 8 и преобразуются в коды численные значения которых равны где К8 — крутизна аналого-цифрового преобразователя 8.

По сигналам блока 12 управления эти коды переносятся в .запоминающий блок 11.

Во втором такте по сигналу блока управления 12 автоматический. переключатель 2 переводится в другое поло>кение. В этом случае на вход анализирующих каналов поступает входное исследуемое напряжение Ц у со спектральной плотностью мощности КХ . Далее через коммутатор 7 осуществляется последовательное преобразование выходных напря>кений каналов в коды, численные значения которых равны

Х 8 м э " хи К a<9 < и

В конце aroporo такта по командам блока 12 управления в вычитателе 9 кодов из кодов Nyq ....... N >ц„вычитаются соответствующие коды, ранее записанные в запоминающем блоке 11. В результате в выходном регистре вычитателя. 9 кодов будут фиксироваться коды, численные значения которых равны

-к Е(%„„ь У,„к „= Kg gq, 2 хи Оь я с я 9и и

2 и Ой эиК и при И = 1, 2, 3 где 5 — число анализирующих каналов; — энергетическая полоса пропу- скания анализирующих фильтров 4;

КИ вЂ” коэффициент передачи анализирующего канала.

Эти коды, сдответствующие значенияспектральной плотности мощности входно55

;о сигнала, индицируются цифоовым от.четным блоком 10 в децибеллах. При этом результаты измерения спектральной плотности мощности случайных сигналов

5: 7МО не зависят от нестабильности коэффициентов передач преобразовательных каналов и ol нестабильности энергетической полосы пропускания анализирующих .фильтров. S

Формула из обретения

Анализатор спектра, содержащий последовательно соединенные генератор, автоматический переключатель, входной блок, группу анализирующих фильтров сKBBllpBT è÷Hûìè детекторами и интеграто- рами, включенными между входным блоком и коммутатором, цифровой отсчетный блок и блок управления, связанный с вторыми входами автоматического переключателя и коммутатора, причем на первый вход автоматического переключателя подается входной сигнал, а на второй — си118 6 нал с генератора, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены последовательно соединенные логарифмический аналогоцифровой преобразователь и вычитатель кодов, включенные между коммутатором и цифровым отсчетным блоком, и запоминающий блок, вход которого подключен к выходу логарифмического аналого-цифрового преобразователя, & выход — ко второму входу вычитателя кодов, при этом,управляющий вход запоминающего блока соединен с блоком управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мирский Г. Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов, М., Знергия, 1972, с. 234-247.

2. Авторское свидетельство СССР

No 468181, кл. G 01 R 23/165, 1975.