Аналого-цифровой анализаторспектра

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф

4

4 //. -:

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 18. 05. 79 (21) 2769079/18-21 (51) hA

G 01 R 23/16 с присоединением заявки Нов

Государственный комитет

СССР по делам изобретений. н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300381,Бюллетень Но 12

Дата опубликования описания 300381 (53) УДК 621.317.1 (088.8,) (72) Авторы изобретения т

1!т .т !

В

Ю. М, Туз, В. И. Губарь и М. И. Глухимчук

Киевский ордена Ленина политехнический институт имени, 50-летия великой Октябрьскои социалистической революции (71) Заявитель (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ АНАЛИЗАТОР СПЕКТРЛ

Изобретение относится к радиоиз= мерительной технике,.а именно, к одновременному анализу спектров парал. лельными каналами и может быть использовано при создании спектроанализаторов, имеющих повышенные метрологические характеристики. измерения амплитуд составляющих спектра.

Известен спектроанализатор, содержащий н избирательных каналов, каждый иэ которых включает в себя последо-. вательно соединенные полосовой фильтр, квадратичный детектор, фильтр низких

: частот, коммутатор, счетчик-регистр и запоминающее устройство, блок ин- 15 дикации,блок..управления, нуль-орган, ключ и источник эталонного напряжения. В этом анализаторе сигнал фильтруется по всей анализируемой полосе частот некоторым числом параллель- 20 ных частотно-селектирующих каналов, выделяющих спектральные составляющие с точностью, определяемой, в основном, характеристиками узкополос-. ных полосовых фильтрОв, а,также других блоков преобразования, входящих в состав параллельных каналов. Точность измерения амплитуд составляю" щих спектра в таких анализаторах существенно зависит от погрешностей в 30

1 трактах прсобразования и, как правило, лсжиъ в предслах от 1, 5 до

2,0 дБ (1).

Наиболес близким к предлагаемому является аналого-цифровой анализатор спектра, содержащий входной блок, полосовые фильтры, квадратичные детекторы, блок управления, коммутатор, преобразователь и блок индикации, каждый из выходов входного блока подключен к последовательно соединенным полосовому фильтру и квадратичному детектору, выход коммутатора соединен со входами преобразователя и блока индикации, одни выходы блока управления подключены к соответствующим входам коммутатора, другие выходы блока управления. — к преобразователю и к блоку индикации.

Кроме того, аналого-цифровой анализатор спектра содержит фильтры низких частот, запоминающее устройство и аналого-цифровой усреднитель (21.

Недостатки аналого-цифрового анализатора спектра — невысокая точность определения амплитуд спектральных составляющих, так как в результат измерения входят погрешности трактов преобразователя, погрешности временной, и температурной неста8176 00 бильности блоков преобразования, погрешности неравномерности амплитудночастотных характеристик блоков преобразования, погрешности нелинейности амплитудных характеристик блоков, а также погрешности, связанные с отличием реальных коэффициентов преоб.разования от номинальных на частоте калибровки и с наличием собственных шумов блоков.

Цель изобретения — повышение точности аналого-цифрового анализатора спектра. . Укаэанная цель достигается тем, что в аналого-цифровой анализатор спектра, содержащий входной блок, полосовые фильтры, квадратичные де- 15 текторы, блок управления, коммутатор, преобразователь и блок индикации, каждый из выходов входного блока подключен к последовательно соединенным полосовому фильтру и квадратич-щ ному детектору, выход коммутатора соединен со входами преобразователя и блока индикации, одни выходы блока управления подключены к соответствующим входам коммутатора, другие выходы блока управления — к преобразователю и к блоку индикации, введены первый и второй переключатели, формирователь опорного спектра, блок памяти и блок вычитания, выход каждого иэ квадратичных детекторов соединен с первым входом соответствующего первого переключателя, второй вход которого подключен ко входу соответствующе.го блока памяти,-выход которого соединен с первым входом блока вычитания и с соответствующим входом формирователя спорного спектра, выход которого подключен ко входу второго переключателя, своим выходом соединенного со.входом входного блока, 4() второй вход каждого из блоков вычитания подключен к третьему входу соответствующего первого переключателя, выход каждого иэ блоков вычитания соединен с соответствующим входом 45 коммутатора, третьи выходы блока управления подключены к каждому иэ первых переключателей и ко второму переключателю.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого аналого-цифрового анализатора спектра.

Аналого-цифровой анализатор спектра содержит и избирательных каналов, в каждый из которых .включены полосовой фильтр 1, квадратичный детектор 55

2, первый переключатель 3, блок памяти 4, блок 5 вычитания, коммутатор б, преобразователь 7,блок 8 индикации, блок 9 управления, формирователь 10 опорного спектра, входной блок 11 . ц и второй переключатель 12.

Блок 9 управления содержит мультиплексер для управления работой ключей коммутатора б и узел автоматики для управления первым и вторым переключателями, 3 и 12, а также преобразователем 7, блоком 8 индикации и мультиплексером.

Аналого-цифровой анализатор спектра работает следующим образом.

В первом такте измерения первый и второй переключатели 3 и 12 в положении а. При подаче исследуемого сигнала на вход анализатора на выходе блока 4 памяти i ãî канала появляется напряжение

3У (1) где U. - напряженйе выделенной спек1 тральной составляющей сигнала;

К. — общий коэффициент преобра1 эования тракта i-го канала, включающего схемные блоки

11,1, 2 и 3;

К вЂ” коэффициент преобразования блока 4 памяти того же канала.

Полученное напряжение Y удерживается блоком 4 памяти на период коммутации на втором входе блока 5 вычитания, а также поступает на соответствующий управляющий вход формирователя 10 опорного спектра, который формирует сигнал, спектральные составляющие которого имеют частоты, соответствующие центральным частотам набора полосовых фильтров 1, а уровни равны (2) где — коэффициент преобразования формирователя 10 опорного спектра.

Во втором такте измерения первый и второй переключатели 3 и 12 в положенин б. На избирательные каналы через входной блок 11 поступает сигнал с выхода формирователя 10 опорного спектра и в результате преобразований на первый вход блока 5 вычитания

i-го канала поступает уровень (3)

Как ужо указывалось выше, на втором входе блока 5 вычитания удерживается уровень Y „ выделенной спектральной составляющей исследуемого сигнала, поэтому в этом же такте блок 5 вычитания образует разностный уровень у„ = у„ -у„ (4) который через коммутатор б поступает на аналого-цифровой преобразователь ,7 и блок 8 индикации.

Предлагаемый аналого-цифровой анализатор спектра дает возможность существенно повысить точность измерения амплитуд спектральных составляющих исследуемого сигнала эа счет коррекции мультипликативных и аддитивных составляющих погрешностей в измерительном тракте. согласно проведенным расчетам относительная погрешность измерения уменьшается до

4% против 20% в современных отечественных и зарубежных анализаторах подобного типа.

817600

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 1338/59 Тираж 732 Подписное

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

Аналого-цифровой анализатор спектра, содержащий входной блок, полосовые фильтры, квадратичные детекто«

-ры, блок управления, коммутатор, преобразователь и блок индикации, каждый из выходов входного блока подключен к последовательно соединенным полосовому фильтру и квадратичному детектору, выход коммутатора соединен со входами преобразователя и блока индикации, одни выходы блока управления подключены к соответствующим входам коммутатора, другие выходы блока управления — к преобразователю ! и к блоку индикации, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности аналого-цифрового анализатора спектра, введены первый и второй переключатели, формирователь опорного спектра, блок памяти и блок ,вычитания, выход каждого из квадратичных детекторов соединен с первым входом соответствующего первого переключателя, второй вход которого подключен ко входу соответствующего . блока памяти, выход которого соединен с первым входом блока вычитания и с соответствующим входом формиро5 вателя опорного спектра, выход которого подключен ко входу второго переключателя, своим выходом соединенного со входом входного блока, второй вход каждого из блоков вычитания подключен к третьему входу соответствую о щего первого переключателя, выход каждого из блоков вычитания соединен с соответствующим входом коммутатора, третьи выходы блока управления подключены к каждому из первых пере15 ключателей и ко второму переключатеЛЮ °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

2О 9 468182, кл. G 01 и 23/16.

2. Авторское свидетельство СССР

М 468181, кл. G 01 и 23/16 (прототип).

Аналого-цифровой анализаторспектра Аналого-цифровой анализаторспектра Аналого-цифровой анализаторспектра 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обработке оптической информации и может быть использовано для решения задач регистрации изображения спектра, получаемого в Фурье-плоскости оптоэлектронного спектроанализатора

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для построения анализаторов спектра параллельного типа

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите и противоаварийной автоматике электрических систем, и может быть использовано в цифровых системах защиты при прецизионном определении частоты сети

Изобретение относится к области радио- и измерительной техники и может быть использовано при разработке и модернизации анализаторов спектра и панорамных приемников

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования при спектральном анализе сигналов с постоянной относительной разрешающей способностью по частоте

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в качестве высокоточного измерителя параметров радиосигналов в широкополосных системах связи, пеленгации и радиоразведке

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для спектрального анализа электрических сигналов

Изобретение относится к радиоизмерительным приборам

Изобретение относится к радиоизмерительным устройствам для высокочувствительного приемника-частотомера в системах связи, пеленгации и радиоразведки
Наверх