ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВРЕМЕННОГО МАСШТАБА СИГНАЛОВ Российский патент 1995 года по МПК H03K5/04 

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано для идентификации сигналов.

Известно устройство для преобразования временного масштаба сигналов, содержащий усилитель, схему выборки и фиксации, входной усилитель, анализатор сигнала информации, генератор частотно-линейноизменяющегося сигнала, генератор медленного частотно-линейноизменяющегося сигнала, блок сравнения сигналов, блок сброса и записи [1]
Недостатком известного устройства является недостаточный частотный диапазон устройства.

Наиболее близким к данному устройству является преобразователь временного масштаба сигналов, содержащий анализатор входного сигнала, смеситель, усилитель, первый и второй генераторы ЛЧМ импульсов, сумматор, датчик с образцом и выходной усилитель [2]
Недостатком известного устройства также является недостаточный частотный диапазон.

Целью изобретения является разработка устройства для преобразования временного масштаба сигналов, обладающего широким частотным диапазоном.

Цель достигается тем, что в преобразователь временного масштаба сигналов, содержащий соединенные последовательно анализатор входного сигнала, смеситель, усилитель, сумматор, а также последовательно соединенные датчик с образцом и выходной усилитель, при этом вход анализатора соединен с входной шиной, выход первого генератора с линейной частотной модуляцией импульса соединен с вторым входом смесителя, выход второго генератора с линейной частотной модуляцией импульса соединен с вторым входом сумматора, дополнительно введены программатор, первый и второй усилители мощности, третий генератор с линейной частотной модуляцией импульса, а датчик выполнен в виде двух взаимно перпендикулярных катушек, внутри которых находится образец, содержащий квадрупольные ядра с трехуровневым неэквидистантным энергетическим спектром, причем первый усилитель мощности включен между сумматором и первой катушкой датчика, вход программатора подключен к второму выходу анализатора входного сигнала, первый, второй и третий выходы программатора соединены соответственно с входами первого, второго и третьего генераторов с линейной частотной модуляцией импульса, второй усилитель мощности включен между третьим генератором с линейной частотной модуляцией импульсов и второй катушкой датчика.

На фиг. 1 приведена структурная схема преобразователя временного масштаба сигналов; на фиг. 2 приведены временные диаграммы устройства.

Устройство содержит анализатор 1 входного сигнала, программатор 2, смеситель 3, первый генератор 4 ЛЧМ импульса, усилитель 5, сумматор 6, второй генератор 7 ЛЧМ импульса, первый усилитель 8 мощности, третий генератор 9 ЛЧМ импульса, датчик 10 с образцом, второй усилитель 11 мощности и выходной усилитель 12.

Устройство работает следующим образом.

На вход анализатора входного сигнала 1 подается сигнал длительностью τ_вх. На выходе анализатора 1 при этом получим спектр этого сигнала продолжительностью на временной оси, равной
τ_пр=Δf/к₁
где к₁ коэффициент преобразования;
Δ f ширина спектра входного сигнала.

Этот сигнал подается на первый вход смесителя 3, на второй вход которого подается импульс с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ) с выхода первого генератора ЛЧМ импульса. На выходе смесителя 3 образуется сигнал с линейной частотной модуляцией, который после усиления в усилителе 5 подается на первый вход сумматора 6, на второй вход которого подается напряжение с второго генератора 7 ЛЧМ импульса. С выхода сумматора 6 полученная двухимпульсная последовательность поступает на вход первого усилителя 8 мощности, где усиливается до необходимой величины (мощности). Выходное напряжение с первого усилителя мощности подается на первую катушку датчика 10 с образцом. Средняя частота заполнения двух ЛЧМ импульсов должна быть равна частоте одного из переходов трехуровневой неэквидистантной квадрупольной спин-системы (одновременно и средней частоте радиосигнала). На вторую катушку датчика 10 поступает ЛЧМ импульс с выхода второго усилителя 11 мощности, на вход которого поступает ЛЧМ импульс с выхода третьего генератора 9 ЛЧМ импульса. Средняя частота заполнения ЛЧМ импульса должна быть равна частоте второго перехода трехуровневой неэквидистантной спин-системы.

Две катушки датчика 10 выполнены так, чтобы их разночастотные поля были взаимно перпендикулярны, а для этого необходимо сделать взаимно перпендикулярными катушки. Внутри них находится образец, содержащий квадрупольные ядра с трехуровневым неэквидистантным энергетическим спектром.

Все три генератора ЛЧМ импульсов запускаются программатором 2. Время запуска каждого генератора зависит от импульсной программы (фиг. 2а, б). Окончательно преобразованный сигнал наблюдается на выходе выходного усилителя 12. Изменяя наклон модуляционной характеристики генератора 4, можно управлять коэффициентом преобразования устройства, а также возможно менять знак преобразования (некоторой его части).

При двухчастотном воздействии дополнительно коэффициент преобразования еще зависит от условий возбуждения (т.е. от импульсной программы, например, как на фиг. 2а, б) и выбора частот возбуждения. При этом коэффициент преобразования может дополнительно меняться от величины отношения двух частот возбуждения до величины , где ω_c частота радиосигнала.

Использование: преобразователь временного масштаба сигналов используется для идентификации сигналов. Сущность изобретения: преобразователь содержит сигнализатор входного сигнала, программатор, смеситель, генераторы импульса с линейной частотной модуляцией, усилитель, сумматор, усилители мощности, датчик с образцом и выходной усилитель. 2 ил.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВРЕМЕННОГО МАСШТАБА СИГНАЛОВ, содержащий соединенные последовательно анализатор входного сигнала, смеситель, усилитель, сумматор, а также последовательно соединенные датчик с образцом и выходной усилитель, при этом вход анализатора соединен с входной шиной, выход первого генератора с линейно-частотной модуляцией импульса соединен с вторым входом смесителя, выход второго генератора с линейно-частотной модуляцией импульса соединен с вторым входом сумматора, отличающийся тем, что в него дополнительно введены программатор, первый и второй усилители мощности, третий генератор с линейно-частотной модуляцией импульса, а датчик выполнен в виде двух взаимно перпендикулярных катушек, внутри которых находится образец, содержащий квадрупольные ядра с трехуровневым неэквидистантным энергетическим спектром, причем первый усилитель мощности включен между сумматором и первой катушкой датчика, вход программатора подключен к второму выходу анализатора входного сигнала, первый, второй и третий выходы программатора соединены соответственно с входами первого, второго и третьего генератора с линейно-частотной модуляцией импульса, второй усилитель мощности включен между третьим генератором с линейно-частотной модуляцией импульса и второй катушкой датчика.