Анализатор амплитудно-временных параметров случайных сигналов Советский патент 1985 года по МПК G01R23/00 

рого соединен с входом цифроаналого- двухканального оптического транслявого преобразователя и с первым вы- тора изображения -- с вторым выходом ходом анализатора, а второй выход анализатора.

1179228

АНАЛИЗАТОР АМПЛИТУДНО-ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ, содержащий пусковое устройство, гензратор развертки, блок калибровки, электронно-лучевую трубку, линию задержки, усилитель, блок автоматики, генератор импульсов подсвета, генератор считывания и запоминающее устройство, вход анализатора соединен с входом бл(ка автоматики, первый выход которого соединен с информационным входом запоминающего устройства, второй выход соединен с управляющими входами генератора развертки и генератора импульсов подсвета и через генератор считывания соединен с адресным входом запоминающего устройства, третий выход соединен с управляющим входом блока калибровки, выход пускового устройства соединен с запускающим входом генератора развертки, выход которого соединен с входом системы горизонтального отклонения электронно-лучевой трубки, а выход генератора импульсов подсвета соединен с ее модулятором,- о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повьшения точности и быстродействия при одно-в)еменном упрощении устройства, в него дополнительно введены два коммутатора, двухканальный оптический транслятор изображения фотоприемная матрица, П пороговых элементов, шифратор и цифроаналоговый преобразователь, причем анод анализатора через последовательно соединенные линию задержки, усилитель и второй коммутатор соединен с входом системы вертикального отклонения электронно-лучевой трубк и и соединен с входом первого коммутатора, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора считывания, а выход - с входом пускового устройства, выход блока калибровки соединен с вторым входом второго коммутатора, третий вход которого соединен с выходом линии задержки, а четвертый вход - с выходом цифроаналогового преобразовате ля, третий выход блока автоматики соединен с управляющими входами пер вого и второго коммутаторов, управ- tsd ляющим входом двухканального оптиto ческого транслятора изображения, а четвертый выход соединен суправ00 ляющим входом усилителя, выход электронно-лучевой трубки через двухканальный оптический транслятор изобра жения оптически связан с входом фотоприемной матрицы, адресные входы которой соединены с первым выходом генератора считьшания, а ее выходы через пороговые элементы соединены с входами шифратора, выход шифратора соединен с информационным входом запоминающего устройства,- выход кото

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах амплитудновременного анализа случайных сигналов и их обработки в цифровых вычислительных машинах.

Цель.изобретения - повышение точности и быстродействия при одновременном упрощении устройства.

На чертеже показана структурная схема анализатора амплитудно-временных параметров случайных сигналов.

Схема содержит пусковое устройство 15 выход которого соединен с входом генератора 2 развертки, блок 3 Калибровки, электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) 4, линию 5 задержки, соединенную с входом усилителя 6, блок 7 автоматики, генератор 8 импульсов подсвета, генератор 9 считывания, запоминающее устройство (ЗУ) 10, задающий генератор 11, счетчик 12,, первый коммутатор 13, второй коммутатор 14, двухканальный оптический транслятор 15, фотоприемную матрицу 16, п пороговых элементов 17, шифратор 18, цифроаналоговый преобразователь 19.

Пусковое устройство 1 подключено к входу генератора 2 развертки, управляющий вход коммутатора 13 и вход блока 3 калибровки соединены с выходом блока 7 автоматики, с управляющим входом второго коммутатора 14 и управляющим входом транслятора 15, выход которого соединен с первым входом фотоприемной матрицы 16, второй вход которой соединен с выходом генератора 9 считывания и с первым входом запоминающего устройства 10, второй вход которого подключен к одному из выходов блока 7 автоматики, а выходы фотоприемной матрицы через пороговые элементы 17 соединены с входами шифратора 18, выход которого соединен с третьим

входом запоминающего устройства 10, выход которого через цифроаналоговый преобразователь 19 подключен к одному из входов второго коммутатора 14. 5 Первый коммутатор 13 служит для коммутации входного сигнала U(t) и импульсов генератора 9 считывания на вход пускового устройства 1, которое формирует импульсы запуска генератора 2 развертки,последний представляет собой генератор линейно изменяющегося напряжения, работающий в ждущем режиме и осуществляющий развертку луча электронно-лучевой трубки 4 по координате X (координата времени); блок 3 калибровки формирует эталонные временные интервалы и нацряжения для калибровки ЭЛТ 4; ЭЛТ 4 представляет собой обычную широкополосную трубку

0 без запоминания и служит для отображения анализируемого сигнала U(t) в увеличенном масштабе времени на экране ЭЛТ; оптический транслятор 15 изображения представляет собой линзовую

5 или световолоконно-линзовую систему для проецирования изображения с экрана ЭЛТ 4 на приемную площадку фотоприемной матрицы 16, второй канал предназначен для визуального наблюдения изображения ЭЛТ в контрольных режимах; фотоприемная матрица 16 представляет собой многоэлементный матричный (координатный) фотоприемник и служит для преобразования формы светового сигна- ла с экрана ЭЛТ 4 в электрический эквивалент; пороговые устройства 17 обеспечивают обнаружение и фиксацию засвеченных элементов фотоматрицы 16 исследуемым сигналом с экрана ЭЛТ

Q путем срабатывания в состояние логической 1 пороговых устройств 17.

Шифратор 18 npeo6pa3yet позиционный код состояний пороговых устройств j 17 в двоичный или двоично-десятичный код для минимизаций емкости ЗУ 10 и воз 1ОЖНОСТИ дальнейшей цифровой обра ботки; линия 5 задержки компенсируе задержку запуска генератора 2 развер ки относительно входного -сигнала U(t), усилитель 6 представляет собой усилитель с регулируемым )ициентом усиления и обеспечивает масштабирование входного сигнала по уровню с целью полного использования рабоче площадки экрана ЭЛТ 4,второйкоммута тор 14 по командам с блока 7 автомат ки обеспечивает, в зависимости от режима работы, коммутацию на вход ЭЛТ 4 непосредственно сигнала (выход линии 5 задержки U(t), усиленного сигнала U(t) (выход усилителя 6), сигналов калибровки (выход блока 3 калибровки), восстановленного сигнал U(t) для визуального наблюдения (выход цифроаналогового преобразователя 19); генератор 8 импульсов подсвета формирует импульсы подсвета луча ЭЛТ, которые отпирают модулятор ЭЛТ лишь на время длительности сигнала U(t), исключая тем самьм паразитную засветку экрана ЭЛТ во время отсутст вия сигнала U(t); блок 7 автоматики обеспечивает приближенный анализ сигнала U(t) по уровню и длительносравляет коэффициентом усиления усилителя 6 и скоростью развертки генератора 2, а также управляет работой коммутаторов 13 и 14, запоминающим устройством 10, генератором 9 считывания и управляет каналами оптического транслятора 15; генератор 9 считы вания формирует адресные коды опроса .элементов фотоприемной матрицы 1 6 и адресные коды запоминающего устройст ва 10; цифроаналоговый преобразователь 19 обеспечивает визуальное наблюдение анализируемого сигнала U(t) путем его восстановления преобразователем 19 в аналоговой форме по полученному цифровому образу сигнала, коды которого записаны в: ЗУ 10 и последующего отображения сигнала с выхода преобразователя 19 на ЭЛТ 4. Анализатор работает следующим об- 50 разом. Исследуемый сигнал U(t) через коммутатор 13 поступает на вход пускового устройства 1, который запускает генератор 2 развертки, рабо- 55 тающий в ждущем режиме. Пилообразное напряжение развертки с выхода генератора 2 поступает на пластины системы временного (горизонтальЕюго) отклонения луча электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) 4 и осуи1ествляет развертку луча ЭЛТ с заданной скоростью по координате X. Одновреме}1но исследуемый сигнал, пройдя через линию 5задержки, усиливается усилителем 6в заданное число раз и через коммутатор 14 поступает на пластины . системы сигнального (вертикального) отклонения луча ЭЛТ, осуществляя его отклонение по координате У. В процессе воспроизведения сигнала U(t) на экране ЭЛТ блок 7 автоматики управляет генератором 8 импульсов подсвета, который осуществляет управление ЭЛТ 4 по модулятору, обеспечивая отпирание электронного луча трубки на время длительности сигнала U(t). В результате на экране ЭЛТ 4 однократно воспроизводится фррма исследуемого сигнала с заданными коэффициентами преобразования его амплитудно-временного масштаба, которые определяются крутизной напряжения развертки генератора 2 и коэффициентом усиления усилителя 6. Данные параметры задаются блоком 7 автоматики и определяются на основе приближенного анализа U(t) по уровню и длительности в этом же блоке путем сравнения сигнала с рядом фиксированных пороговых напряжений и последующей фиксации времени пребывания сигнала над нижним нулевьм порогом (определение длительности) и фиксации номера верхнего, пересеченного данным сигналом, порога-(определения уровня). Одновременно, если уровень входного сигнала такой, что силие или ослабление сигнала не ребуется, он.поступает непосредстенно на вход ЭЛТ. При этом обеспечи ается максимальное временное разреение анализа, так как исключается оставляющая погрешности, вносимая силителем 6. Далее оптическое изобажение-сигнала U(t) с входа.-экрана ЛТ 4 по первому каналу (второй канал закрыт) оптическога транслятор 15 изображения проецируется- на вход фотоприемной матрицы 16, содержащей Р шхп светочувствительных элементов, где m - число столбцов фотоматрицы (координата X), а п - число строк фотоматрицы (число элементов матрицы 16 в столбце, координата У), В результате выходные сигналы-фото