Анализатор спектра Советский патент 1974 года по МПК G01R23/00 

Изобретение относится к ивмерительной технике, Б частности к технике спектрального анализа случайных сигналов (процессов).

В ряде случаев исследуеиый сигнал в своеи спектре содержит не только шумы, обусловленные случайнши процессами, но и гармонические составляющие периодического процесса, амплитуды которых значительно превышают уровень исследуемых шумов. При спектральном анализе случайного процесса при наличии периодического процесса обычно используют фильтр с полосой 2Afo, меньшей частотного интервала между гармониками. В результате последовательного анализа получают общую картину двух процессов, а именно. линейчатЕт спектр, определяемый периодическим процессом, и обусловленный случайным сплошной спектр, который наблюдается между гармониками периодического процесса. В случае больших амплитуд гармонических составляющих, по сравнению с уровнем случайного процесса, измерение последнего происходит с погрешностью, вызванной переходными процессами в высокоизбирательной селективной системе (фильтре) и с перегруакой индикаторной (измерительной) части прибора в момент анализа гармоник, что в конечном счете может привести к резкому зашкаливанию отсчетного прибо1ра и выходу его из строяв

Предлагаемый анализатор спектра снабжен каскадом задержки, генератором коммутирующих импульсов и ко1шутатором, причем вход каскада задержки соединен с выходом генератора развертки, а выход его подключен ко входу генератора коммутирующих импульсов, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, а сигнавьный вход и выход коммутатора подключены соответственно к выходу смесителя и входэ усилителя промежуточной частоты. При этом чувствительность анализатора спектра определяется уровнем входного случайного сигнала. На фиг. i hpeдcтaвлeнa функциональная схема анализатора спектра. Анализатор спектра содержит входной усилитель I, преобразователь 2, коммутатор 5, усилитель промежуточной частоты с высокоизбирательным фильтром 4, детектор 5, усилитель низкой частоты 6, отсчетный прибор 7, перестраиваемый гетеродин 8, генератор развертки 9, каскад задержки 10, генератор коммутирующих импульсов II и освдллографический индикатор 12, на вход приоора поступает ис« следуемый сигнал, имеющий спектр (см.фиг. 2а), в котором наряду с шумом (случайным процессом) присутствуют гармонические составляющие с частотами (пм), и т.д., отстоящие друг от друга на частоту f . На этом же чертеже показан узкополооный фильтр с полосойКроме управления перестраиваемым гетеродином 8 и осуществления развертки луча электроннолучевой трубки индикатора 12, выходное напряжение генератора развертки 9 (см. фиг. 26) используется для управления каскадом задержки 10, на-; пряжение на выходе которого изображено на фиг. 2в. В свою очередь выходные импульсы каскада задержки управляют генератором II, выход KOToiporo подключен к коммутатору 3. Импульсы коммутации приведены на фиг. 2г. Таким образом, на выходе коммутатора отсутствует напряжение при анализе каждой гармонической составляющей периодического процесса и только сигнал от случайного процесса, наблюдаемого между гармониками, будет присутствовать, а следовательно и проанализирован обычным способом. Тогда на эЕрана осциллографического индикатора наблюдается спектр только случайного процесса (см. фиг.2д), который может быть измерен с помощью отсчетного прибора 7. Количество коммутирующих импуг ьсов (см. фиг. 2г) за время развертки равно количеству гармоник сигнала периодического процесса, поцадаищих в диапазон анализируемых частот. Положение коммутирующих импульсов относительно начала разве рткн и относительно гармоник анализируемого спектра, меняется путем изменения длительности .рыходного импульса каскада задержим Изменение же длительности импульсов коммутации увеличивает или уменьшает область коммутируемых напряжений по частоте, которые не подвергаются анализу, включая и напряжения:гармонических составляющих. ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ Анализатор спектра, содержащий входной усилитель, смеситель, перестраиваемый гетеродин, управляемый генератором развертки, усилитель промежуточной частоты с высокоизбирательным фильтром, детектор, усилитель низкой частоты, отсчетный прибор и осциллографический индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения случайного сигнала при наличии в спект ре гармоник периодического процесса и исключения перегрузки индикатора, он снабжен каскадом задер жки, генератором коммутирующих импульсов и коммутатором, причем вход каскада задержки соединен о выходом генератора развертки, а выход его подключен ко входу генератора коммутирующих импульсов, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, а сигнальный вход и выход коммутатора подключены соответственно к выходу смесителя и входу усилителя промежуточной частоты.