ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭЛЕМЕНТОВ МАТРИЦЫ СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ МОЩНОСТИ ДВУХ СИГНАЛОВ Советский патент 1967 года по МПК G01R23/18 

Определение взаимных спектров при изучении акустических полей и случайных процессов производят, в основном, путем измерения взаимной корреляции двух процессов, после чего вычисляют взаимный спектр как преобразование Фурье от функции взаимной корреляции. Известные приборы для этой цели недостаточно точны.

Предложенный измеритель, содержащий фазовращатель, перемножители, квадраторы, интеграторы и линию задержки, позволяет непосредственно измерить действительную и мнимую составляющие взаимного спектра и спектры мощности каждого из двух исследуемых сигналов, т. е. одновременно измерить все четыре элемента матрицы спектральной плотности мощности двух сигналов.

Для этого на входах измерителя включены два гетеродинных анализатора, выходы которых соединены с квадраторами и перемножителями непосредственно и через фазовращатель.

На чертеже приведена блок-схема предложенного измерителя.

Измеряемые сигналы со входов 1 и 2 поступают в анализаторы 3 и 4 с общим гетеродином 5. Необходимый сдвиг сигналов на 90° достигается в фазовращателе 6, включенном на выходе одного из анализаторов. Перемножение с последующим сглаживанием как сигналов, снимаемых непосредственно с анализаторов (при измерении косинусной составляющей взаимного спектра), так и сигналов, снимаемых со сдвигом фаз на 90° (при измерении синусной составляющей взаимного спектра), происходит в перемножителях 7 и 5. В квадраторах 9 и W с цепями усреднения или интеграторами 11 и 12 сигналы с анализаторов возводятся в квадрат и усредняются для получения спектров мощности каждого из входных сигналов. Сигналы с перемножителей 7 и 8 также усредняются в интеграторах 13 и 14. Результаты измерений автоматически записываются самописцами 15, 16, 17 и 18.

Для обеспечения избирательности прибора во времени (позволяющей производить точное измерение взаимного спектра двух сигналов, один из которых запаздывает во времени на заданную величину) введена задержка упреждающего сигнала на заданное время с помощью линии задержки 19, включенной на вход одного из анализаторов.

Измеритель позволяет значительно расширить возможности экспериментальных исследований случайных процессов и акустических полей. держащий фазовращатель, перемножители, .квадраторы, интеграторы и линию задержки на одном из входов, отличающийся тем, что, о целью упрощения устройства и увеличения точности анализа, на входах измерителя включены два гетеродинных анализатора, выходы которых соединены с квадраторами и перемножителями непосредственно и через фазовращатель.