КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА Советский патент 1973 года по МПК G06G7/19 G06G7/52 

1

Изобретение относится к специализированным средствам аналоговой вычислительной и измерительной техники, предназначенной для анализа случайных процессов, и может найти применение в системах управления.

Известно, что корреляционная функция периодического сигнала является периодичеркой функцией ТОЙ же частоты, что и сигнал. Это свойство использовано в описываемом устройстве.

Известные анализаторы, содержащие генератор перестраиваемой частоты, синхронизатор, блоки перемножения, интеграторы, реле схемы сравнения и схему выбора максимального сигнала, требуют значительного времени для анализа.

Целью изобретения является построение анализатора спектра, способного работать при малом отношении сигнал-шум с высокой разрешаюш;ей способностью и малым временем анализа.

Отличие описываемого устройства состоит во включении смесителя, на один вход которого подается исследуемый сигнал, а на другой - эталонная частота с выхода перестраиваемого генератора.

Выход смесителя связан со входом анализирующего фильтра, один вход которого через контакты первого реле связан с первым или вторым входами линии задержки, а другой через вторую группу контактов этого реле и ключевую схему связан с корпусом устройства или со входами перемножителей. Выходы линии задержки через усилители связаны со вторыми входами соответствующих блоков перемножения, выходы которых связаны со -входами интеграторов. Выходы последних через контакты втарого реле связаны с источником питания + U, а через вторую ключевую схему и контакты первого реле со входами и.1и схемы обнаружения гармонического сигнала, или схемы выбора максимального сигнала, выход которой связан со входом схемы сравнения. Второй вход схемы сравнения связан с выходом схемы задания порогового напряжения, а выход - с вторым входом схемы, обеспечивающей работу электроннолучевой трубки.

Для уменьшения времени анализа предл.агаемый анализатор имеет два режима работы: режим автокорреляционного анализа и режим взаимокорреляционного анализа.

На чертеже приведена блок-схема анализатора.

Он содержит смеситель /, анализирующий фильтр 2, линию задерлгки 3, генератор 4 перестраиваемой частоты, генератор 5 ступенчатого напряжения, синхронизатор 6, усилИ|Тели 7, блоки перемножения 8, интеграторы 9, устройство 10 обнаружения гармонического сигнала, схему // связи с электроннолучевой трубкой, генератор перестраиваемой частоты 12, генератор ступенчатого напряжения 13, схему 14 выбора ма-ксималь,ного сигнала в канале, схему сравнения 15, схему 16 задания порогового лостоянного напряжения, реле 17 с контактными группами /7i-//4, реле 18 с контактными группами /8j и ключ-и 19 и 20.

Схема работает следующим образом.

В режиме автокорреляционного анализа непрерывный сигнал поступает ,на смеситель 1, на другой вход которого подается сигнал с генератора 4. Управление перестройкой частоты осуществляется генератором 5 ступенчатого напряжения. С выхода смесителя сигнал пропускается через анализирующий фильтр 2 с зада1нной полосой анализа. Фильтр имеет два выхода, с одного из которых сигнал поступает ,на блоки перемножения 8. Другой сигнал поступает на вход о (в режиме автокорреляционного анализа) линии задержки 3 и далее через усилители 7 на блоки перемножения 8.

С (ВЫХОДОВ этих блоков результирующие сипналы усредняются с помощью интеграторов 9 iB течение заданного интервала времени. По:истечении .этого времени напряжения на интеграторах 9 с помощью ключей 20 в определенной последовательности считываются в устройство 10. По истечении данного цикла .напряжения на интеграторах через контакты |реле 18 устанавливаются равными величине + U.

Управляемый генератор 4 скачком изменяет свою частоту на величину полосы частот, и начинается анализ нового участка спектр.а. При появлении в .анализируемом участке спектра частотной составляющей устройство 10 вырабатывает сигнал, который с помощью реле 17 переводит анализатор в режим взаимокорреляционного .анализа, позволяющий с высокой разрешающей способпостью проанализиров.ать данный участок спектра в пределах полосы частот анализа.

При р.аботе в реж.и.ме )взаимнокорреляц;ионного а.нализа анализируемый сигнал с выхода фильтра 2 поступает на вход б линии задержки 3 и далее через усилители 7 - на блоки перемножения 5. Второй из перемнож.аемых сигналов поступает с генератора 12, управление которым осуществляется генератором 13. С озыходов перемножителей сигналы через ключевую схему 20 и контакты /7i поступают на схему 14 выбора максимального сигнала в канале. Па этой схеме запоминается фаза принятого сигнала. Сигнал со схемы 14 поступает на схему сравнения 15 с заданным пороговым -напряжением, задаваемым схемой 16, и, если он превышает заданный пороговый уровень, то проходит на вход схемы связи с электроннолучевой трубкой.

Предмет .изобретения

Корреляционный анализатор спектра, содержащий смеситель, соединенный с источником исследуемого сигнала и генератором перестраиваемой частоты, подключенным к генератору ступенчатого напряжения, соединенному с синхронизатором; схему выбора максимального сигнала, подключенную к схеме сравнения, второй вход которой соединен с ИСТОЧ1НИКОМ порогового напряжения; двигател.и и .ключи; измерительные каналы, каждый из которых состоит из последовательно соединенных усилителя, блока пере.множепия и интегратора, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени анализа устройство содер.жит ф.ильтр, подключенный входом к смесителю, линию задержки, .подключенную к выходу фильтра, вы.ходы которой соединены с канальными усилителями, второй генератор нерестраиваемой частоты, выход которого через ключ и контакты первого реле подключен ко вторым входам блоков перемножения, а вход - ко второму генератору ступенчатого напряжения, схему обнаружения гармонического си1гцала, по.дключен.ную входом ж одном у из контактов первого реле, второй контакт которого соединен с входом схемы выбора максимального сигнала; подвижный контакт первого реле подключен через ключи к выходам интеграторов; выходы схемы обна.ружеПИЯ гармонического сигнала подключены к цепи управления первого реле; цепь управления вторым реле подключена к синхронизатору, а его конта.кты подключены между выхо.дами интеграторов и к источн.ику .постоянного напряжения.