Анализатор спектра Советский патент 1985 года по МПК G06F17/10 G01R23/16 

« .

Изобретение относится к специальным средствам цифровой вычислительно техники, предназначенным для спектрального анализа сигналов, и может использоваться при решении задач идентификации, диагностики, распознавания, слежения, измерения параметро в радиолокации, акустике, медицине, гидролокации, дефектоскопии, при обработке речевых сигналов, в адаптивный системах.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей путем получения интерполированного спектра с переменным количеством отсчето1в.

На чертеже рредставлена схема предложенного устройства.

Устройство содержит коммутаторы , сумматоры 9 и 10, умножитель 11 регистр 12, сдвиговые регистры 13-15 блок 16 постоянной памяти, входы 17 и 18, выходы I9 и 20 устройства.

Анализируемый цифровой сигнал f(k) в виде f(N) поступает на первый вход коммутатора 1 ключа, где f(N) действительное дискретное значение, обновляющее предьщущую анализируемую выборку окна наблюдения размера N. Второй вход коммутатора закоммутиро ван на постояннное значение числа, равного нулю. Переключением передачи информации с первого или второго входа коммутатора I достигается регулирование прореживанием сигнала f(k) нулевыми значениями при поступлении его в устройство. Выход коммутатора 1 связан с входом коммутатора 2, с помощью которого задается размер ,N(i) обрабатываемойвыборки. В устройстве предусмотрено четыре размеру, обрабатьшаемой выборки, i Г75. В зависимости от состояния, управляющих коммутатором 2 стробов передача f(N) и блок 13 осз ествляется по одному из четырех выходов коммутатора 2. Управление работой коммутаторов 7 и 8 аналогично управлению коммутатором 2. Выбор величи- ны Непроизвольный и определяется: записью информации в блоке 6 постоянной памяти, где содержатся значения

cos W и sin W,

где W 2/in(p ч- 1)/N,; n 0,N/2-1; p 0,N -1;

56

n,p -идентификаторы коэффициента Фурье и номера обрабатьшаемой выборки,

Значение, f(N) одновременно с поступлением через коммутатор 2 в блок 13 поступает на вход 9 сумматора, на другой вход которого подается значение f(0), вытолкнутое из

блока 13 при записи в него f(N). Результат алгебраического сложения 4f f(N)-f{0) в сумматоре 9 записывается после передачи через открытый вход коммутатора 3 в регистр

12. Коммутатор 3 служит для регулирования по параметру размера обрабатываемой выборки путем добавления к ней нулевых значений. При необходимости осуществить такое регулированне коммутатор 3 открьгоается по ;Первому входу н в регистр 12 запи- сьшается величина f(N), вычислений if в сумматоре 9 не производится. Величина df считьюается из регистра 12 N тактов для вычисления N/2 мнимых и N/2 действительных значений составляющей комплексных коэффициентов Фурье, которые в блоках 11 и 10 вычисляются последова-

тельно. При этом навход умножителя 11 подается /if, а на другой его вход посредством перключения входов коммутатора 4 подаются соответствующие шагу n величины cos V/ или sin W

ИЗ блока 16 постоянной памяти. Результаты Af cos W и 4f sin W последовательно на сумматоре 10 алгебраически складьюаются с составляющими ) и 3mp(n} комплексных

коэффициентов для предыдущей р-й выборки. Составляющие Rep(n) и tlmp(n) последовательно с выходов блоков 15 и 14 черех входы коммутатора 6 подаются на вход сумматора

10. Вычисленные для (р+1)-й выбор си -величины R е р (п) Rep(n) +ftco5 W и Jm Xn) 3mp{n) --afsin V/ через коммутатор 5 подаются последовательно на выходы 19 и 20 устройства и i,

одновременно записываются через коммутаторы 7 и 8 в блоки 15 и 14 соответственно стробированию по Ni для вычислений составляющих комплексных коэффициентов- на следующей (р + 2)-и выборке.

19 20

АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА, содержащий первый, второй и третий сдвиговые регистры, первый и второй сумматоры, умножитель, выход которого подколочен к первому входу второго сумматора, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем получения интерполированного спектра с переменньм количеством отсчетов, в него введены восемь коммутаторов, регистр и формирователь тригонометрических коэффициентов, выходы косинуса и синуса которого подключены соответственно в первому и второму информационным входам первого коммутатора, выход которого подключен к первому входу умножителя второй вход которого подключен к выходу регистра, информационный вход которого подключен к выходу второго коммутатора, первый информационный вход которого подключен к выходу первого сумматора, первый вход которого подключен к выходу первого сдвигового регистра, информационные входы которого подключены к соотвечствующим выходам третьего коммутатора, информационный.вход которого соединен с вторым входом первого сумматора и вторым ин(}юр- мационным входом второго KOMMyiaтора и подключен к выходу четвертого коммутатора, первый и второй информационные входы которого являются соответственно информационным входом и входом задания логического О анализатора, выходами реальной и мнимой частей спектра которого являются соответственно первый и второй выходы пятого коммутатора, информационный вход которого подключен к выходу второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу ийстого коммутатора, первый и второй i информационный входы которого подключены соответственно к выходам (Л С второго и третьего сдвиговых регистров, информационные входы которых подключены к соответствующим выходам соответственно седьмого и восьмого коммутаторам, информационные входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам пятого ;о коммутатора, причем управл ющиё вхоО1 ды третьего, седьмого и восьмого 00 сдвиговых регистров соединены и ел являются входом задания размера о: преобразования анализатора, управляющие входы первого, второго, четвертого, пятого и шестого коммутаторов, тактовые входы регистра, первого, второго и третьего сдвиговых регистров и управляющий вход формирователя тригонометрических коэффициентов являются соответственно первым, вторым, третьим, четвертым, пятым, шестым, седьмым, восьмым, девятым и десятым тактовыми входами анализатора.