Анализатор спектра

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 27.07.79 (21) 2801614/18-21 (51)м с присоединением заявки Мо

G 01 R 23/16

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150481 Бюллетень Мо 14

Дата опубликования описания 15 . 04 . 81 (53) УДК 621. 317. .757 (088.8) в.а. гераннн, н A. мелешко, г.н. оноккнное,, „,, Л.A. Середа и О.A. Янушевскив

\ (72) Авторы изобретения

Киевский ордена Ленина политехни им. 50-летия Великой Октябрьской революции (71) За яв ител ь (54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к аппаратуре цифровой обработки информа ии, и предназначено для анализа спектров сигналов в реальном масштабе времени.

Известны анализаторы спектра по ортогональным функциям, содержащие задающий генератор ; блоки управления и регистрации, дискретизатор 111.

Недостатком этих анализаторов является то, что в них.обработка сигналов производится в базисах ортогональных функций. С точки зрения организации вычислительного процесса на ЭВМ эти базисы неудоб-. ны, так как требуют значительных затрат электронного оборудования и машинного времени.

Наиболее близким к предлагаемому является анализатор спектра, который содержит дискретизатор и последовательно включенные задающий генератор, блок управления и блок регистрации, при этом один вход дискретизатора подключен к входной шине, а два других — к выходам задающего генератора и блока управле-ния, а также цепочек, состоящих из последовательно соединенных ин- верторов, канальных резисторов и канальных интеграторов, своими выходами подключенными к входам блока регистрации. Указанный анализатор спектра осуществляет вычисление коэффициентов разложения сигнала в базисе функций Хаара P2).

Недостатком данного устройства является то, что для вычисления коэффициентов разложения требуется длительное время (даже при использовании быстрых алгоритмов вычисления) и большой объем электронного оборудования.

Цель изобретения — уменьшение времени анализа.

Цель достигается тем, что в анализаторе спектра, содержащем дис20 кретизатор и последовательно включенные задающий генератор, блок управления и блок регистрации, при этом один выход дискретизатора подключен к входу устройства, а два других—

25 к выход задающего генератора и блока управления, выход дискретизатора подключен к одному из входов блока регистрации, а между выходом цискретизатора и другими входами

ЗО блока регистрации параллельно под822070 нала тРижды задерживаются в каждом из элементов 4 - 4 к на время,равное (n-1) ° Т (и-1/2) Т и Т

2 2 " где m — номеР группы функций ШаудеРа, определяющий длительность ненулевого периода функции и ее амплитуду; n — номер функций в группе, определяющий положение ненулевого периода на отрезке (О,Т). К одной группе относятся функции Шаудера с одинаковой длительностью ненулевого периода; и = 1,...,2 ; и> — 1,2,...

Например, при вычислении второ15 го коэффициента разложения m и = 1 и требуемые задержки элемента 4 равны О, Т/2 и Т. Выборки анализируемого сигнала, снимаемые с выходов элементов задержки 4 — 4

2. к соответствующих задержек на время

20 (n-1) Т и Т и „, ослабляются вдвое по амплитуде и инвертируются с помощью масштабных усилителей-инверторов 5. Затем в каждой из паралз5 лельных цепей сигналы, снимаемые с выходов усилителей-инверторов 5, суммируются с сигналом, непосредственно снимаемым с элемента задержан н задержанным на время, раннее

-12) Т

30, . В результате на выходах сумматоров 6 — 6 формируются значения коэффициентов C -C . Вычисленные значения коэффициентов С -C о к фиксируются в блоке 7 регистрации и извлекаются из него по сигналам, вырабатываемым блоком 2 управления.

Таким образом, вычисление коэффициентов разложения а.ализируемого

40 сигнала x(t) в неортогональном базисе Шаудера произведено по формулам:

С,> =x(0); С„ = x(T)-х(О);

С вЂ” и . x(t), 45 (n-1) Т

t при 1 (и-1/2) ° Т

2 < при

n ° Т

2„... при = 3, ключены К цепей, одна из которых выполнена в виде последовательно включенных элемента задержки и двухвходовооо сумматора, второй вход которого подсоединен к выходу дискретизатора, а каждая из других цепей выполнена в виде элемента задержки, два выхода которого через масштабные усилители-инверторы, а третий выход непосредственно подключены к трехвходовому сумматору.

На чертеже приведена схема устройства.

Схема анализатора спектра содержит задающий генератор 1, к выходу которого параллельно подключены блок 2 управления и дискретизатор

3. Другой вход дискретизатора 3 подсоединен к выходу блока 2 управления, а третий — к входной шине. К выходу дискретизатора 3 параллельно подключены элементы 4 -4 задержк ки. К двум из трех выходов элементов 4п — 4к задержки подключены масштабные усилители-инверторы 5. К выходу элемента задержки 4.подключен прямым входом двухвходовый сумматор

61, инверсный вход которого подсоединен к выходу дискретизатора 3.

Выходы каждых двух усилителей-инверторов 5 и свободные выходы соответствующих элементов задержки 4 †. 4

k объединены трехвходовыми сумматорами бп — бк . Выходы блока 2 управления, дискретизатора 3 и сумматоров 6 — 6 к подключены к входам блока 7 регистрации.

Устроиство работает следующим образом.

Анализируемый сигнал поступает на дискретизатор 3, где с помощью генератора 1 и блока 2 управления выбирается длительность аппроксимируемого отрезка сигнала Т и формируются. выборки (отсчеты) процесса длительностью } с. Выборки сигнала, снимаемые с зыхода дискретизатора 3, поступают на параллельные цепи, с помощью которых производится вычисление коэффициентов разложения в базисе неортогональных функций Шаудера.

Нулевой коэффициент ряда Шауде- 50 ра Ср> образуется непосредстве"но на выхОде дискретизатора 3. П рвый коэффициент С1 формируется с помощью элемента 41 задержки и сумматора 6

Для этого выборки анализируемого сигнала задерживаются в элементе задержки 4„ на время Т, после чего суммируются в сумматоре 6 е проинвертированными незадержанными выборками. Коэффициенты C -C вычисляются с помощью идентичных цепей, сос- 60 тоящих из элементов задержки 4 — 4, Масштабных усилителей-инверторов 5 и сумматоров бп — бк, отличающихся друг от друга лишь величинами задержки элементов 4п — 4>>.Выборки сиг- 65

-1/2, при i = 1,3 где R; при = 2, позволяющим осуществлять параллельный анализ.

Данный анализатор спектра выгодно отличается от известного простотой технической реализации и значительно меньшим временем проведе-. ния вычислений.

Формула изобретения

Анализатор спектра, содержащий дискретизатор и последовательно вклю822070

Составитель Е. Данилина

Техред А.Савка Корректор Н. Швыдкая

Редактор М. Недолуженко

Заказ 1841/69

Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ух<город, ул. Проектная,4 ченные задающий генератор, блок управления и блок регистрации, при этом один вход дискретизатора подключен к входу устройства, а два других — к выходам задающего генератора и блока управления, о т л ич а ю;q и и с я тем, что, с целью уменьшения времени анализа, выход дискретизатора подключен к одному из входов блока регистраци, а между выходом дискретизатора и другими входами блока регистрации параллельно подключены К цепей, одна из которых выполнена в виде последовательно включенных элемента задержки и двухвходового сумматора, второй вход которого подсоединен к выходу дискретизатора, а каждая из других . цепей выполнена в виде элемента задержки, два выхода которого через масштабные усилители-инверторы, а третий выход непосредственно подключены к трехвходовому сумматору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 572718, кл. G 01 R 23/16, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

9 578623, кл. G 01 R 23/00, 1977.