Устройство для записи и анализа электрических сигналов Советский патент 1983 года по МПК G01R23/18 

Изобретение относится к технике анализа и точной магнитной записи п может найти применение в аппарату ре регистрации и анализа: электричес ких сигналов. Известен анешизатор гармоник, со держащий источник сигнала, блок памяти, преобразователь временного масштаба, причем блок памяти подклю чен к первому входу преобразователя временного масштаба, второй вход ко торого подключен к источнику сигнал Выход преобразователя временного масштаба/подключен к второму входу смесителя СЗ-З. Недостатком данного устройства является низкая точ яость анализа непериодических электрических сигна лов. . . . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устрюйство, которое содержит источник сигнала,блок записи, блок воспроизведения, лентопротяжный механизм, сумматор, измеритель , блс1К коррекции временного. масштаба, датчик синхросигналов, фильтр промежуточной частоты, дискриминатор, смеситель, гетеродин,аяализатор частотного спектра, состоящий из смесителя, гетеродина и узкополосного фильтра, настроенного на одну из комбинационных частот смесителя С 2 . Недостатками устройства являются наличие значительных погрешностей спектрального анализа при измерении частотных спектров в реальном масшта бе времени. Это связано с использова нием промежуточной частоты, являющей ся комбинацией частот синхросигналов гетеродина и анализируемых сигналов и отсутствием точной временной привязки анализируемых участков электрических сигналов. Цель изобретения - повышение точности измерений. Цель достигается тем, что в уст ройство для записи и анализа электрических сигналов, содержащее последовательно соединенные источник сигнала, блок записи и блок воспроизведения, к одному из выходов которого подключен дискриминатор, а также датчик синхросигналов, подключенный через сумматор к вто15ому входу блока записи, и анализатор, выход которого соединен с регистратором, введены аналого-цифровой преобразователь, датчик временного кода, блок выделения кода времени, преобразователь кода, умножитель частоты, ключ,блок сравнения, формирователь зоны выборки, задающий блок, при этом вход аналого-цифрового преобразователя подключен к второму выходу блока воспроизведения, а выход через ключ к входу анализатора, первый Выход дискриминатора через умножитель частоты соединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя, второй выход - с первым входом блока выделения кода времени, второй вход которого соединен с вторым входом блока воспроизведения, а его выход с входом преобразователя кода, выходы которого через блок сравнения соединены с фо1 щрователем зоны выборки, выход которого подключен к управляющему входу ключа, причем выходы задающего блока соединены с вторыми входами блока сравнения, а к второму ВЫХОДУ датчика синхросигналов подключен датчик временного кода, выход которого соединен с вторым входом сумматора. На чертеже приведена структурная схема устройства.. Устройство содержит источник 1 сигнала, блок 2 записи, блок 3 воспроизведения, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4, датчик 5 временного кода; блок 6 выделения кода времени, дискриминатор 7, сумматор 8, преобразователь 9 кода, умножитель 10 частоты, ключ 11, датчик 12 синхросигналов, блок 13 сравнения, формирователь 14 зоны выборки, анализатор 15, задающий блок 16, регистратор 17. Устройство работает следующим образом. С выхода источника 1 сигнала электрический сигнал в аналоговой форме подается на первый вход блока 2записи узла с многодорожечной магнитной записи, где производится запись информации по одной из дорожек магнитного носителя, на другой дорожке которого параллельно записывается служебная информация, которая поступает на второй вход блока 2 записи с выхода сумматора 8. Служебная информация представляет собой аддитивную смесь синхросигналов и импульсов кода времени, которую получают в сумматоре 8, суммируя синхросигналы с датчика -12 синхросигналов и импульсы временного кода, которыевырабатываются датчиком 5 временного кода. При воспроизведении записанной на магнитном носителе информации с первого выхода блока 3 воспроизведения на первый вход АЦП 4 подаются электрические сигналы в аналоговой форме для преобразования в двоичный код. Параллельно с второго выхода блока 3воспроизведения подается одновременно на первый вход блока б выделения кода времени и вход дискриминатора 7 аддитивная смесь синхросигналов и импульсов кода времени. В дискриминаторе 7 происходит выделение синхросигналов путем амплитудной селекции. Задержанные и расширенные синхросигналы ic дискриминатора 7 подаются на второй вход блока б выделения кода времени, где они используются для выделения из служебного сигнала кода времени. С выхода блока 6 выделения кода времени код соответствующий текущему времени, пода-. ется на вход преобразователя 9 кода, который является преобразователем последовательного кода, в параллельный .. Згшающий блок 16 представляет собой регистр, выходы которого являются выходами блока. Входаа указанного регистра подключены к наборным подключателям. С помощью наборных подкоиочателей можно набрать опреде- . ленный код, соот ветствующий началу анализируемого участка реализации исследуемого процесса Таким образом, параллельный код, который определяет текущее время эксперимента, передается на выходы задающего бло ка 16i Соответственно, к выходам задающего блока 16 подсоединены вто|рые входы блока 13 сравнения. Первые входы его соединены с выходами . преобразователя 9, на которые выводится параллельный код, соответствукэдий текущему времени эксперимента. Импул с с выхода блока 13 сравнения подается на вход формирр. 14 зоны выборки, который форт мирует разрешающий потенциал. Начало разрешающего потенциала определяется импульсом с выхода блока 13 сравнения, а длительность - интервалом наблюдения,.необходимого для получения состоятельной оценки частс(Тного спектра. Разрешакиций потенциал подается на управляющий вход ключа 11. МЩ 4 является жестко синхрони- . зированным аналого-цифровым преобразователем, к выходу которого через ключ 11 подсоединен анализатор 15, Представляющий собой набор цифровых фильтров с интеграторами. С помощью анализатора 15 осуществляется чае1022067

тотный анализ. К выходу анализатора 15 подсоединен регистратор 17, .где производится регистрация результа-. тов частотного анализа. К первому выходу дискриминатора 7 подсоединен вход умножителя 10 частоты. К выходу умножителя 10 частоты подключен уп- . равляю(щий вход АЦП 4.

Такая структура управления АЦП 4 позволяет производить частотный анализ при скорости воспроизведения ин-. формации с магнитного носителя, произвольно отличающейся от скорости записи. Если скорость воспроизведения изменяется по отношению к скорости записи в Н раз то и период воспроизводимых синхросигналов изменяется в Я раз. Пропорционально изм еняется и частота синхронизации

АПЦ 4, которая задается синхроимпульсами, поступающими с выхода умножителя 10 частоты. При этом период дискретизации исходного сигнала оста. ется постояннЬам. Увеличение скорости воспроизведения по отношению- к скорости записи позволяет уменьшить время частотного анализа пропорционально этому увеличению скорости, а также подобрать наиболее оптимальный частотный диапаQ зон анализа, так как граничные частоты диапазона транспортируются пропорционально изменению скорости.

Таким образом, устройство исключает влияние на результаты измерений стабильности скорости лентопротяжных механизмов блоков записи и воспроизведения аппаратов магнитной записи. Это осуществляется путем слежения за частотой синхронизации и,.соответственно, электронной коррекцией этой частоты при аналого. цифровом преобразовании, а не регулирова1Ц1ем такого инерционного звена тракта, как лентопротяжный механизм. 5 Это позволяет улучшить точность аппаратурного анализа на 20%.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПИСИ И-АНАЛИЗА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащее последовательно соединенные источник сигнала, блок записи и блок воспроизведения, к одному из выходов которого подключен дискриминатор, а также датчик синхросигналов, подключенный через сумматор к второму входу блока записи, и анализатор, выход которого соединен с регистратором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены аналого-цифровой преобразователь, датчик временного кода. блок вьаделения кода времени, преобразователь кода, умножитель частоты, ключ, блок сравнения, формирователь зоны выборки, задакяций блок, при этом вход аналого-цифрового преобразователя подключен к второму выходу блока воспроизведения, а выход через ключ к входу анализатора, первый выход дискриминатора через умножитель частоты соединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя, второй выход - с первым входом блока выделения кода времени, второй вход которого соединен с вторым входом блока воспроизведения, аего выход - с входом преобразователя кода, выходы которого через блок срав- щ . нения соединены с формирователем зоны выборки, выход которого подключён гЛ к управляющему входу ключа, причем Zle выходаа задающего блока соединены с С: I вторыми входами блока сравнения, а к второму выходу датчика синхросиг- 2 налов подключен датчик временного кода, выход которого соединен с вторым входом сумматора. О