УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ АМПЛИТУДНЫХ И ФАЗОВЫХ СПЕКТРОВ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ Советский патент 1967 года по МПК G01V1/30 G01V1/34 

В известных анализаторах амплитудных спектров исиользуются острорезонансные фильтры (кварцевые или другие). Частотная характеристика и разрешающая способность таких анализаторов определяется, в основном, нараметрами используемого фильтра.

Другой способ оценки спектров, основанный на использовании счетно-решающих устройств для вычисления интеграла корреляции между синусоидальными колебаниями и анализируемыми сигналами, позволяет непосредственно определять фазовые спектры, что, однако, является исключительно трудоемкой операцией.

Известен также способ определения спектров, основанный на измерении максимального значения интеграла корреляции при случайно изменяющихся фазовых сдвигах меледу сину-, соидальным колебанием и анализируемым сигналом. Этот способ, позволяющий значительно повысить скорость вычисления спектров, используется в предлагаемом устройстве, которое состоит из воспроизводящего устройства, генератора синусоидальных колеба-ний, перемножающего, интегрирующего и регистрирующего устройств.

амплитуды максимальных импульсов и к модулятору яркости электроннолучевой трубки (ЭЛТ). Выход генератора синусоидальных колебаний соединен с входом осциллографа, создающего круговую развертку, через линию задержки, а импульсы на вход модулятора яркости ЭЛТ подаются через ограничитель амплитуды и формирующее устройство. Это позволяет повысить точность и ускорить определение амплитудных и фазовых спектров, а также использовать воспроизводящее устройство, не синхронизированное с генератором синусоидальных колебаний. На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Оно состоит из воспроизводящего устройства /, генератора 2 синусоидальных сигналов, усилителя 3 анализируемых сигналов, перемножающего устройства 4, линии 5 задержки,

усилителя 6 импульсов, регистрирующего устройства 7 и ограничителя с формирующим устройством 8.

Анализируемые импульсы преобразуются в электрические сигналы при помощи воспроизводящего устройства 1 (фотоэлектрического, магнитного или любого другого). После усиления в усилителе 3 анализируемый сигнал подается -на вход перемножающего устройства 4, на второй вход которого лоступают сиратор и воспроизводящее устройство несиыхронизированы. Поэтому при многократном воспроизведении относительный фазовый сдвиг анализируемого импульса и синусоиды непрерывно изменяется.

Выход перемножаюш,его устройства соединен с интегрирующей ячейкой, состоящей из сопротивления i и конденсатора Ci. В процессе одного цикла воспроизведения конденсатор Ci заряжается пропорционально значению интеграла корреляции между анализируемым импульсом и синусоидальным колебанием при данном значении относительного фазового сдвига между ними. В момент окончания заоиси анализируемого сигнала реле Р переключает конденсатор С на сопротивление R-2. В результате разряда конденсатора на сопроти:вление Rz возникают кратковременные импульсы, пропорциональные значению интеграла корреляции. После полного разряда к началу следующего цикла воспроизведения конденсатор Cl снова подключается к сопротивлению R.

Амплитуда возникающих на сопротивлении Rz импульсов зависит от относительного фазового сдвига коррелируемых сигналов и для данной частоты имеет максимальное значение.

Для измерения амплитуды максимальных импульсов используется нелинейная цепочка, состоящая из полупроводникового диода Д и конденсатора CV Постоянная разряда такой ценочки значительно превышает постоянную заряда, поэтому конденсатор С заряжается только тогда, когда напряжение, подводимое к диоду, превышает напряжение на конденсаторе Cz, которое измеряется регистрирующим устройством 7, например ламповым вольтметром или самопишущим регистратором с достаточно большим входным сопротивлением.

Для оценки фазового спектра импульса, возникающие при разряде конденсатора Сь подаются на вход модулятора яркости осциллографа, на экране ЭЛТ которого создается круговая развертка синусоиды, используемой для вычисления спектр.ов. Яркие точки, вспыхивающие на окружности в момент появления ноложительных импульсов, определяют фазовый сдвиг синусоидального колебания относительно точки, соответствующей моменту возникновения имнульсов, т. е. моменту срабатывания реле Р. Так как реле срабатывает, когда заканчивается запись анализируемого сигнала, то эта точка соответствует конечной точке на анализируемой записи. Для ее перемещения в любое другое положение на записи анализируемого сигнала достаточно подать синусоидальный сигнал для создания круговой развертки через линию задержки 5 с регулируемым интервалом задержки.

При плавно.м изменении относительного фазового сдвига между синусоидой и анализируемым сигналом имнульсы последовательпо принимают ряд значеннй от максимальных положительных до максимальных отрицательных. На окружности яркие точки будут смещаться при каждом новом цикле воспроизведения.

Модуляция яркости производится только положительными импульсами, поэтому яркие точки будут появляться лишь на одной половине окружности. Фазовый сдвиг снектральной составляющей анализируемого сигнала

будет равен нолусумме углов, соответствующих границам этой полуокружности, и быть измерен непосредственно на экране ЭЛТ.

Предмет изобретения

1.Устройство для определения амплитудных и фазовых спектров импульсных сигналов, содержащее воспроизводящее устройство, генератор синусоидальных колебаний, перемножающее, интегрирующее и регистрирующее устройства, отличающееся тем, что, с целью ускорения вычисления амплитудных и фазовых спектров и использования воспроизводящего устройства, не синхронизированного

с генератором синусоидальных колебаний, конденсатор интегрирующей цепочки соединен с одним контактом реле, а второй контакт замкнут на сопротивление, подключенное к входу устройства для измерения амплитуды

максимальных имнульсов и к модулятору яркости электроннолучевой трубки.

2.Устройство но п. 1, отличающееся тем, что, с целью облегчения вычисления фазовых спектров, выход генератора синусоидальных

колебаний соединен с входо1М осциллографа, создающего круговую развертку, через линию задержки.

3.Устройство но пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности определения фазовых снектров, им1нульсы па вход модулятора яркости электроннолучевой трубки нодаются через ограничитель амплитуды и формирующее устройство.

Круговая pasSep-тка осциллографа

(Модулятор др кости осцим лографа