Анализатор спектра со сжатием данных Советский патент 1986 года по МПК G01R23/16 

Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для анализа спектра сигнала.

Целью изобретения является новы- гаение точности анализа с одновременным упрощением анализатора спектра. которая достигается за счет того, что выделение частот осуществляется в анализаторе спектра без использования смесителя и гетеродина, а путем мультипликативного переноса спектра реализаций в частотные области, где выбранная гармоника совпадает с резонансной частотой узкополосного фильтра,.

На фиг, 1 представлена структурная схема анализатора спектра; на фиг. 2- структурная схема преобразонатоля временного масштаба.

Анализатор спектра (фигч ) ) COAGIV- жит преобразователь 1 врег-кзикого масш- таба, первым выходом соед1икупн1-,1н с входом узкополосного фильтра 2., к вторым управля ощим выходом соепимен- ный с входом счетчика 3, выход которого через блок 4 памяти сор-дпыен с вторым входом преобразо1за е,11я 1 нре- менного масштаба, первый вход которого является входом анализатора. Выход узконолосного фильтра 2 ярляе С5) лм- ходом анализатора.

Преобразователь 1 временного i-sacjir- таба (фиг. 2) содержит блок 3 в;л6ор:-;:1 и хранения, выходом соединенный с входом ан ал о г о -нифр о в о г о п р к о бр а, з о - вателя 6, выход которого со ндинен -.: входом регистрового запоминаюп его устройства 7, тактовый вход котсрого соединен с выходом генератора о, :зход которого является з торыг.- входом прзоб разователя 1 временного масштаб ., libF- ход регистрового запоминаюгхего устройства 7 соединен с входами цифро- аналогового преобразователя 9 и /if- шифратора 10, выходы которых coc/ j;- ветственно, являются первым и вторым выходами преобразователя 1 временно-- го масштаба.

Анализатор спектра со с;катием дан ных работает следующим образом.

Входная реализация поступает на вход преобразователя 1 временного масштаба, где осуществляется культя- пликативный перенос спектра реялкза- цин в область, определяемую кодом на управляющем входе преобразователя 1 .временного масштаба. Реализац1:;я со смещенным спектром с пс;рвого выхода преобразователя 1 временного isaciisTa- ба поступает на вход узкополосного

27 фильтра 2, на выходе которого выде- ляетс.ч гармоника смещенной реализа- 1.П1И, соответствующая резонансной частоте узкополосного ф1-.пьтра. После окончания первой смещенной реализ а- Т1ИН н перед следующей на втором выходе преобразователя временного масштаба появляется логический сигнал, из1.4еняк1щий состояние счетчика 3 S что привсдит к изменению адреса на входе блока 4 памятиj а значит нзгменению кода на втором входе преобразователя 1 временного масштаба. Это приводит к мультипликативному

переносу спектра реализации в следующую o6,nacTbs г.де выдeJтяeтcя узкогюлос UbiM |;Ьи.пьтром 2 следуюптая гармо н- ка исходной реа.п заци1-.

Таким: образс м, на зь:ходе преобраоователя 1 npe ;eннoгo маситаоа получают набор сме111,енных реализаций, со- от:-5етс ; вую;1;.их сдвигам спектра исходной реалнзодии в области, где соо-- гармоники совпадают с резоиаисной частотой узкополосного

ф к,гг;5; ра 2, Ко;л:;, соответст:зу;ащие час- Torat-i т срмоник спектра,, предваритель- ..10 зппис ;1заются з блоке 4 памят ;. Хлкпг. образом,, иа 1;ыходе узкополосно}о а)1;.}:ьт: а 2 по,луч ;ю 1 набор сигналов, ::uoTi e rcTi V;uiri::j cneiv rpy исуо.цной ре- ;|.::из;-;.цтп; :;т;гля.):п.

Г;гаоб ;;азо.:;,;1-е.:1ь 1 Bpe:-:e;iiioro масшРо;г;г1з;1Дия - -iOC j-yna:oiii,a/i иа вход :.-.;1о:;:а 5 г:Ь;боркн и :pfu-iei;;fsr,, дкскре- п-гн1|:з СУ ч-1 1.:о Б;)еь-е-и :, выборок. KOi opbia ;jfi аноло1 о-:-л- фр(5зс пре ОСтаяопателе б преобразук;тся в юабор кодои, записываемые пос.педозательно 73 регчстро юе за11о:-1яиаю; :ее устройст- г;о 7, Пг ji ixipo:v этапе I CfiepaTop 8 Нормирует после.цонателььо;:т ; так то З1;:х -и.:пульсов J ггос .| упаю).11их па такто- pariiC . poBoro запоми;;аюмего устрсйс гва 7 , Частота следо} а Ия им- jiyibf:.oB опроделиется кодом Не: входе гене ::атора 8, ,1.ля регенераци-г кодов

нг;1борок реализадир рег-истрозое зйно- к;1-1нак111гее устройс ;ЛК5 7 зa кнy7o в , ПОЭТОМУ в таком кольце осу- щестЕлясп ся цкзслическое передвижение кодо. pf:iaj;H3ai:;HH с постоянной ско рость.ю в каждом дик,г1е5 огфеделяемой 4,-.CTO i (ji; гак го;зых и шульсов, Цифре- а алс1гопый преобразователь 9 формиру- пс следовательность аналоговых выборок смещенной реализации согласно кодам с выхода регистрового запоминающего устройства 7 с частотой следования тактовых импульсов. Окончание реализации кодируется запрещенной комбинацией для цифроаналогового преобразователя 9, которая дешифрируется в логический импульс на дешифраторе 10 и служит для управления смены кода на втором входе преобразователя 1 временного масштаба через счетчик 3 и блок 4 памяти. Таким образом, на выходе преобразователя 1 временного масщтаба формируются реализации с различной частотой следования выборок что соответствует мультипликативному переносу спектра исходной реализации в различные области.

При сравнении предлагаемого устройства с известными следует отметить, что в нем отсутствует гетеродин и смеситель, к которым предъявляются особые требования в части линейности преобразования. Точность, а значит и разрешающая способность спектральных анализаторов со смесителя ш сильно зависит от параметров гетеродина и смесителя, которые в свою очередь не отличаются высокой стабильностью в реальных условиях. Погрешность за счет дискретизации сигнала в ряд выборок (ряд котельникова) может быть сведена к сколь угодно малой величине за счет выбора необходимой частоты дискретизации. Разрешающая способность предлагаемого анализатора определяется точностью задания частоты генератора 8 (минимальный шаг изменения частоты), которая быть выбрана очень высокой за счет использования в генераторе 8 высокостабильного кварцевого генератора и управляемого цифрового делителя частоты. Таким образом, в предлагаемом анализаторе за счет использования в схеме в основном только цифровых эле26327

ментов можно пренебречь инструментальной погрешностью (присущей в основном аналоговьгм элементам), а методическая погрешность однозначно опреде- 5 ляется разрядностью представления информации (разрядность АЦП, ЦАП и разрядность слова управления генератором 8) и поэтому практически не ограничена снизу. 10

Формула изобретения

1. Анализатор спектра со сжатием. . данных, содержащий блок памяти, под15 ключенный к второму входу преобразователя временного масштаба, первый : вход которого подключен к входу анализатора, выход которого подключен к выходу узкополосного фильтра, о т л и

20 ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности и анализа с одновременным упрощением, в него введен счетчик, включенный меяоду вторым вхо- . дом преобразователя временного масшта25 ба и входом блока памяти, причем пер- вый выход преобразователя временного масштаба соединен с входом узкополосного фильтра.

30 2. Анализатор поп.1, отлича- ю щ и и с я тем, что преобра зователь временного масштаба содержит последовательно включенные блок выборки и хранения, входом соединенный с первым

22 входом преобразователя временного масштаба, аналого-цифровой преобразователь, регистровое запоминающее устройство и цифроаналоговый преобразователь, выходом подключенный к первому выходу

Q преобразователя временного масштаба, второй выход которого через дешифратор coepuiHeH с выходом регистрового запоминающего устройства, тактовый вход которого через генератор соеди45 нен с вторым входом преобразователя временного масштаба.

В)(од

Фиг. }

Bxoff 2 управления

Редактор Р.Цицика

Составитель А.Орлов Техред Л.Олейник

2125/42

Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул,Проектная,4

ВЫ}(од -

Корректор Т.Колб

Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для анализа спектра сигнала. Цель изобретения - повьшение точности анализа с одновременным упрощением анализатора спектра. Анализатор содержит преобразователь временного масштаба, узкополосный фильтр, входной счетчик. Преобразователь содержит блок 5 выборки и хранения, соединенный с входом аналого-цифрового преобразователя 6, запоминающее устройство 7, тактовьй вход которого соединен с выходом генератора, цифроаналоговый преобразователь 9 и дешифратор 10. Выделение частот гармоник осуществляется в анализаторе спектра путем мультипликативного переноса спектра реализаций в частотные области, где выбранная гармоника будет совпадать с резонансной частотой узкополосного фильтра. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. с Q (Л ю t 00 to