Анализатор спектра по функциям хаара Советский патент 1974 года по МПК G01R23/00 

1

Изобретение относится к области электрических измерений и может быть использовано в радиотехнике и акустике для анализа детерминированных и случайных процессов и в качестве составной части устройств сжатия данных, обнаружения сигналов и распознавания образов.

Известные анализаторы спектра по функциям Хаара, содержащие источник сигнала, устройство управления, преобразователь напряжения в число импульсов, каскадный делитель частоты, реверсивные счетчики и регистрирующие устройства по числу каналов, требуют избыточной емкости реверсивных счетчиков при заданной погрешности измерений.

Цель изобретения - упрощение анализаторов спектра путем устранения избыточной емкости реверсивных счетчиков, входящих в анализатор спектра, при заданной погрешности измерения. Это достигается введением в анализатор спектра по функциям Хаара масщтабирующего делителя частоты, причем его вход подключен к выходу преобразователя напряжения сигнала в число импульсов, а выход-ко входу реверсивного счетчика канала, измеряющего функцию Хаара наименьшей длительности, и к каскадному делителю частоты.

На чертеже представлена блок-схема анализатора.

Он содержит источник сигнала 1, устройство управления 2, преобразователь напряжения в число импульсов 3, масштабирующий делитель частоты 4, каскадный делитель частоты 5, реверсивный счетчик 6 и регистрирующие устройства 7. Анализатор работает следующим образом.

Исследуемый сигнал поступает от источника сигнала I на вход преобразователя напряжения в число импульсов 3 и на вход устройства управления 2 для его запуска. Импульсы с выхода устройства управления 2 синхронизируют преобразователь 3, который преобразует напряжение входного сигнала в число импульсов. Импульсы с выхода преобразователя 3 идут на вход масштабирующего делителя частоты 4, осуществляющего деление

частоты входных импульсов в Яраз- Импульсы с выхода делителя частоты 4 поступают на вход каскадного делителя частоты 5, который имеет число каскадов на единицу меньше требуемого при анализе числа групп функций

Хаара, и при переходе от одного каскада к последующему частота выходного напряжения каскадного делителя 5 изменяется вдвое. Импульсы с выхода масштабирующего делителя частоты 4 суммируются, а затем вычитаются

в реверсивном счетчике 6 первого канала. Время суммирования так же, как и время вычитания равны половине длительности самой короткой функции Хаара и задаются импульсами устройства 2. Результат суммирования и вычитания в счетчике 6 отображается регистрирующим устройством 7 первого канала и с точностью до постоянного множителя совпадает с измеряемым зпачением спектральной составляющей по функциям Хаара. Второй и последующие каналы измерения функционируют аналогично первому, но подключаются соответственно к выходам первого и последующих каскадов делителя частоты 5. Время суммирования и вычитания счетчиков 6, задаваемое импульсами устройства управления 2, изменяется вдвое при переходе от предыдущего канала к последующему и тем самым обуславливается измерение спектральных составляющих различных групп функций Хаара.

Коэффициент деления масштабирующего делителя частоты определяется как

р - nL

г --J

т

где Р - коэффициент деления;

п - число временных выборок сигнала, приходящихся иа половину длительности самой короткой функции Хаара; / - число уровЦей квантования входного

сигнала;

т - требуемая при заданной точности измерения емкость реверсивного счетчика.

Упрощение анализатора спектра, достигаемое введением масщтабирующего делителя частоты, можно оценить следующим образом. Пусть измеряются значения спектральных составляющих по функциям Хаара при числе групп, равном М, число временных выборок сигнала за половину длительности самой короткой функции Хаара равно п, число уровней квантования входного сигнала равио п. Емкость реверсивного счетчика в известном анализаторе составляет JV« а при введении масштабирующего делителя частоты емкость реверсивного счетчика равна т. Если делитель частоты выполнен в виде последовательно включенных триггеров, то общая экономия числа разрядов при использовании предлагаемого анализатора составляет

М (loga п + log; / - log ffz) IQQ „, M (logj n + logj 0

loga т

100 1 logj/z + iogj;

Предмет изобретения

Анализатор спектра по функциям Хаара, содержащий последовательно соединенные источник и преобразователь напряжения в число

импульсов, управляющий вход которого подключен к одному из выходов управляющего устройства, а другой выход последнего подсоединен к входам параллельных каналов, образованных Цоследовательно соединенными

каскадным делителем частоты, реверсивным счетчиком и регистрирующим устройством, отличающийся тем, что, с целью упрощения анализатора уменьш:ением избыточной емкости реверсивных счетчиков, он снабжен

масштабирующим делителем частоты, например, на основе триггерного делителя частоты, ход которого соединен с выходом преобразователя напряжения в число импульсов, а выход - с входами реверсивного счетчика первого канала и каскадных делителей частоты последующих каналов.