Анализатор спектра сигнала Советский патент 1991 года по МПК G01R23/00 

о

Ё

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в системах гармонического анализа электрических сигналов. Цель изобретения - повышение точности измерения гармонических коэффициентов Фурье-достигается за счет квантования анализируемого сигнала четным числом временных отрезков с последующим рекурентным алгебраическим сложением его зафиксированных квантованных значений. Устройство содержит источник 1 анализируемого сигнала, прерыватели 2 и 9, фиксаторы 3 и 10 уровня, инвертор 4, управляемый сумматор 5, накопитель 6, блок 7 масштабных коэффициентов, генератор 8 тактовых импульсов, элемент И 11, счетчик 12, линию 13 задержки, индикатор 14. 2 ил.

Фиг.1

Оч О О Ю

Оч OJ

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в системах гармонического анализа электрических сигналов.

Цель изобретения - повышение точно- сти измерения.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 анализируемого сигнала, первый прерыватель 2, первый фиксатор 3 уровня, инвертор 4, управляемый сумматор 5, накопитель 6 и блок 7 п масштабных коэффициентов, генератор 8 тактовых импульсов, второй прерыватель 9, второй фиксатор 10 уровня, элемент И 11, m-разрядный счетчик 12, линию 13 задержки, индикатор 14,

Первый выход генератора 8 соединен с первым входом прерывателя 2 и первым входом элемента 11, второй выход - с первым входом прерывателя 9 и вторым входом элемента 11, выход которого соединен с уп- равляющим входом сумматора 5 и первым входом счетчика 12, выход которого соединен со своим вторым входом, с входом индикатора и входом Сброс накопителя. Выход источника 1 анализируемого сигнала соединен также через прерыватель 9 с входом фиксатора 10 уровня, выход которого соединен с вторым входом сумматора 5 и третьим входом прерывателя 9, а выход фиксатора 3 уровня соединен с третьим вхо- дом прерывателя 2.

Предлагаемый анализатор спектра работает следующим образом.

Анализируемый сигнал 5(0(фиг. 2) квантуется прерывателями 2 и 9. работа которых управляется выходными сигналами Us и Us тактового генератора 8 соответственно, с длительностью и Г2 Т/2т. Если интервал Т анализируемого сигнала S(i) кван- туется четным числом m отрезков, которое

2 задано из условия,что m - п, где j

-О, 1, 2, 3,..., то гармонический коэффициент Фурье ар всегда равен нулю, так как

т

. I uni an f 5(t)co3 -у- dt

-IT

т -

г27nt , ,

5, coo - -г- dt

I2 u

J Г05 ----dt - ;(« )

rnsn

--T v f WtOtjZj) rl -T2-S, J C05

(-..

Ј( -0

Другой гармонический коэффициент Фурье bn в этом случае имеет значение

bn,iJ5(tls;n dt

I;

m

1 Т-Я « 47,

ZLJ 5|S,ndt

m m

sf- jj

2fint

1 с f nt .1 , J

-r .. .

iCi-0 2 m

1-й

firon

s;H ,

5 0 5

0 5

0

5

только в интервалы времени, тактовых импульсов Us и DB

где Si const- значение анализируемого сигнала в 1-м такте квантования.

С помощью фиксаторов уровня 3 и 10 фиксируются уровни квантованного сигнала S(t) для каждого 1-го такта квантования с длительностью, большей и меньшей полупериода их следования. Выходной сигнал фиксатора 3 инвертируется инвертором 4. Квантованные сигналы Uio и U4 сравниваются между собой на входах управляемого сумматора 5 совпадения между собой. Моменты этих совпадений импульсов Us и иа регистрирует элемент И 11, выходной сигнал которого поступает при этом на управляющий вход сумматора 5 для включения его в работу и на счетный вход счетчика 12. Суммарный сигнал Us поступает на вход накопителя 6, наклонные участки выходного сигнала Ue которого на фиг, 2 не показаны. После заполнения счетчика 12 в конце интервала Т анализа сигнала S(t) сигнал переполнения счетчика 12 поступит через линию 13 задержки на вход Сброс накопителя 6 для приведения его в исходное состояние, а также поступит на вход индикатора 14 для сигнализации в интервале времени гз ri - Г2 о завершении процесса анализа сигнала S(t) в конце каждого такта Т. Результаты анализа гармоник Фурье Cn al +bn 0 +bn b представляется сразу на всех п выходах блока 7.

Приведенные в исходное состояние фик-, саторов уровня 3 и 10 осуществляется в каждом такте квантования путем шунтирования входа и выхода каждого фиксатора уровня с

помощью размыкающих контактов соответствующих прерывателей 2 и 9.

Формула изобретения Анализатор спектра сигнала, содержащий генератор тактовых импульсов, блок масштабных коэффициентов и управляемый сумматор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены последовательно соединенные первый прерыватель, первый фиксатор уровня и инвертор, а также второй прерыватель, второй фиксатор уровня, индикатор и последовательно соединенные элемент И, счетчик, линию задержки и накопитель, выход которого соединен с входом блока масштабных коэфициентов, а второй вход с выходом

о Що

и

Us с

б

U

0

5

управляемого сумматора, управляющий вход которого соединен с выходом элемента И, первый вход которого соединен с первым выходом тактового генератора и первым входом первого прерывателя, а второй вход - с вторым выходом тактового генератора и, первым входом второго прерывателя, выход которого через второй фиксатор уровня соединен с вторым входом управляемого сумматора, вторые входы первого и второго прерывателей соединены с входом устройства, третьи входы соединены соответственно с выходами первого и второго фиксаторов уровня, а выход счетчика соединен со своим вторым входом и входом индикатора.

/77

Т

У9

13П

иг

1ZL