Анализатор спектра

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»>836601 (61) Дополнительное к авт, саид-вур („З (22) Заявлено 260779 (21) 2802243/18-21

G 01 В 23/16 с присоединением заявки Но (23) Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Приоритет

Опубликовано 07.0681 Бюллетень Н9 21 (53) УДК 621. 317, .757(088.8) Дата опубликования описания 0706.81

С.И. Климов, В.Е. Корепанов, З.Кравчик, М и С.П. Савин (72) Авторы ,изобретения

Физико-механический институт АН Украинс. и Институт космических исследований

AH СССР (71) Заявители (54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА

Анализатор предназначен для использования в бортовых системах искусственных спутников Земли с небольшой скоростью опроса телеметрических каналов, в частности, в устройствах для

5 анализа спектров сигналов от нескольких измерительных преобразователей, Известен анализатор спектра, который содержит предусилитель с фильтром, соединенйый с одним входом первого смесителя, на другой вход которого подается опорная частота. Выход первого смесителя соединен с первым входом второго смесителя, к другому входу которого подключен 15 генератор с качающейся частотой, Выход смесителя поступает на фильтр промежуточной частоты, далее на демодулятор, выходной интегратор и формирователь телеметрического сиг- 20 нала.

Быстродействие такого анализатора уже достаточно велико. Однако он не может работать при подключении к его входу большого количества коррелирую- 25 щих между собой входных сигналов, т.к. при этом нарушается корреляционная зависимость между ними. Поэтому на практике приходится делать несколько параллельно работающих 30 анализаторов или сложное многоканальное выходное запоминающее устройство. Все это приводит к возрастанию объема и энергопотребления устройства, что недопустимо при космическом эксперименте.

Целью настоящего изобретения является повышение точности передачи телеметрических сигналов при редких опросах телеметрических каналов.

Поставленная цель достигается тем, что в анализатор спектра, содержащий и предусилителей с фильтрами, смеситель, ко второму входу которого подключен выход управляемого функционального генератора, а к выходу подсоединены последовательно фильтр промежуточной частоты, демодулятор, интегратор и формирователь телеметрического сигнала, дополнительно введены счетчик импульсов, два мультиплексора и формирователь ступенчатого напряжения. При этом . к первым входам первого мультиплексора подсоединены выходы предусилителей, вторые входы подключены к выходам счетчика импульсов, выходы первого мультиплексора подсоединены к первому входу смесителя, первые входы второго мультиплексора подключе836601 ны к выходу формирователя телеметрического сигнала, вторые входы подсоединены к выходам счетчика импульсов, вход формирователя ступенчатого напряжения подключен ко входу счетчика, а выход формирователя - ко входу управляемого функционального ,генератора.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из входных предусилителей с фильтрами 1-1-1-п, (О мультиплексора 2, счетчика 3, смесителя 4, фильтра 5, демодулятора 6, интегратора 7, формирователя 8, второго мультиплексора 9, управляемого функционального генератора 10, формирователя 11 ступенчатого напряжения.

Устройство работает следующим образом.

На.входы и предусилителей с фильт- 20 рами постоянно поступают сигналы от первичных измерительных преобразователей различных физических величин, коррелируемых между собой.

От этих предусилителей по и каналам р5 сигналы поступают на мультиплексор

2 и по командам от счетчика 3, запускаемого импульсами синхронизации от такта телеметрии со входа 12, каждый канал по очереди подключается к смесителю 4. На второй вход смесителя 4 подается сигнал определенной частоты от генератора 10. Фильтр

5 выделяет по каждому каналу из спектра сигналов на выходе смесителя

4 сигнал промежуточной частоты.

Амплитуда этого напряжения несет информацию о наличии в спектре анализируемого сигнала гармоники с частотой, равной разности частоты опорного генератора и частоты настрой- 40 ки фильтра. Далее этот сигнал выпрямляется демодулятором 6, интегрируется интегратором 7 и приводится к виду, удобному для передачи по телеметрическому каналу, формирователем 8. Затем с помощью мультиплексора 9 формирователь 8 подключается к соответствующему телеметрическому каналу 13. Управление мультиплексором 9 производится от счетчика 3.

Частота импульсов управляемого функционального генератора 10 устанавливается в зависимости от уровня напряжения на выходе формирователя ступенчатого напряжения 11, которое изменяется по одной ступени после прихода импульса синхронизации кадра со входа 14. Эти же импульсы синхронизации кадра подаются на счетчик

3 для установки его в нулевое положение. d0

Работа схемы синхрониэируется таким образом, что импульсы íà переключение мулльтиплексоров поступают со входа 12 через счетчик 3 только в момент опроса соответствующего 65 контакта телеметрического канала 13 подключением к нему через анализатор соответствующего входного канала. Во время формирования телеметрического кадра формирователь ступенчатого напряжения поддерживает на выходе одну и ту же величину напряжения, соответствующую фиксированной частоте генератора 10. Таким образом, при обязательном условии стационарности спектра входных сигна1 лов за время кадра происходит анализ одной гармоники по всем каналам практически в один и тот же момент времени, что не нарушает корреляционных зависимостей между ними.

Импульс начала кадра устанавливает сче чик 3 на нуль и подключает следующую ступеньку в формирователе

11. Процесс опроса каналов повторяется таким же образом, и формируется телеметрический кадр, но уже для следующей гармоники, соответствующей очередному значению частоты управляемого генератора.

Таким образом, процесс протекает до тех пор, пока не будут пройдены все ступени формирователя 11, а значит и все частоты генератора 10.

Затем анализ начинается снова с первого значения частоты.

Описанная схема благодаря использованию новых элементов — счетчика импульсов, двух мультиплексоров и формирователя ступенчатого напряжения, выгодно отличает предлагаемый анализатор спектра нескольких сигналов от прототипа, т.к. не нарушает корреляционных зависимостей между коррелируемыми сигналами при использовании телеметрической системы с редкими опросами каналов. В результате будут значительно снижены вес и энергопотребление бортовой аппаратуры спутника и уменьшена стоимость ее изготовления. KpqMe того, применение предлагаемого анализатора позволит повысить точность передаваемой на Землю телеметрической информации за счет лучшей привязки показаний к одной точке пространства — времени.

Формула изобретения

Анализатор спектра, содержащий и предусилителей с фильтрами, смеситель, ко второму входу которого подключен выход управляемого функционального генератора, а к выходу подсоединены последовательно фильтр промежуточной частоты, демодулятор, интегратор и формирователь телеметрического сигнала, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности передачи телеметрических сигналов при редких опросах телеметрических каналов, в него дополни836601

Составитель Е. Данилина

Редактор Б. Федотов Техред М. Коштура . КорректорМ- Лемчик, Заказ 3109/35 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11-3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПпП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 тельно введены счетчик импульсов, два муЛьтиплексора и формирователь ступенчатого напряжения, при этом к первым входам первого мультиплексора подсоединены выходы предусилителей, вторые входы подключены к выхо- дам счетчика импульсов, выходы первого мультиплексора подсоединены к первому входу смесителя, первые входы второго мультиплексора, подключены к выходу формирователя телеметрического сигнала, вторые входы подсоеди-! нены к выходам счетчика. импульсов, вход формирователя ступенчатого нап-. ряжения подключен Ко входу счетчика, а выход формирователя — ко входу управляемого функционального генера. тора.