Устройство для спектрального анализа Советский патент 1975 года по МПК G06G7/19 G01R23/00 

1

Изобретение относится к области специализированных средств аналоговой вычислительной техники, предназначенной для спектрального анализа широкополосных детерминированных и случайных сигналов.

Известны устройства для спектрального анализа, содержапдие генератор импульсов, подключенный через коммутатор к управляющим входам квантователей, входы которых соединены с входом устройства, а выходы- с соответствующими ячейками памяти. Такие устройства ИМеют низкое быстродейстие, обусловленное необходимостью выполнения большого числа арифметических операций, число которых пропорционально квадрату числа дискретных отсчетов.

В целях повышения быстродействия предлагаемое устройство содержит последовательно соединенные матрицы аналоговых вычислительных ячеек, причем входы аналоговых вычислительных ячеек первой матрицы подключены к выходам соответствующих ячеек памяти.

Аналоговая вычислительная ячейка содержит два инвертора и два суммирующих усилителя, причем один из входов ячейки подключен к первому инвертору и к одному из входов первого суммирующего усилителя, другой ее вход соединен с вторым инвертором, с другим входом первого суммирующего

усилителя и с одним из входов второго суммирующего усилителя, другой вход которого подключен к выходу первого инвертора.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок 1 преобразования входной информации, содержащий квантователи 2 по времени, блок управления 3 с генератором импульсов 4 и коммутатором 5, блок 6, содержащий ячейки памяти 7, матрицы 8, состоящие из аналоговых вычислительных ячеек 9.

Сигнальные входы всех временных КВантователей 2 соединеныпараллельно, их управляющие входы связаны с выходами коммутатора 5, а выходы - с входами ячеек 7 памяти. Выходы ячеек памяти подсоединены к входам аналоговых вычислительных ячеек 9, образующих первую матрицу 8. Каждая ячейка 9 состоит из двух суммирующих усилителей 10 и двух инверторов 11, при этом входы инверторов и усилителей соединены с выходами ячеек памяти в соответствии с конфигурацией дерева графа быстрого преобразования Фурье. Выходы ячеек 9 первой матрицы подсоединены к определенным входам ячеек 9 второй матрицы (также в соответствии с конфигурацией дерева графа) и т. д. Устройство работает следующим образом.

Аналоговый входной сигнал поступает на входы квантователей 2. Имшульсы с генератора 4 бло.ка управления 3 через коммутатор 5 поочередно открывают временные квантователи. Значения входного сигнала, выбранные с периодом следования имлульсов гене.ратора 4, последовательно подаются на ячейки памяти 7 блока 6, где они запоминаются на время, необходимое для ввода информации. Выходные напряжения ячеек памяти поступают на входы ячеек 9 первой матрицы 8. С выходов ячеек 9 последней матрицы снимаются значения амплитуд ортогональных составляющих комплексного спектра.

Описываемое устройство допускает обработку комплексных входных сигналов.

Предмет изобретения

1. Устройство для спектрального анализа, содержащее генератор импульсов, подключенный через коммутатор к управляющим

входам квантователей, входы которых соединены с входом устройства, а выходы - с соответствующими ячейками памяти, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродейст вия, оно содержит последОВательно соединенные матрицы аналоговых вычислительных ячеек, причем входы аналоговых вычислительных ячеек первой матрицы подключены к выходам соответствующих ячеек памяти.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что аналоговая вычислительная ячейка содержит два инвертора и два суммирующих усилителя, причем один из входов ячейки

подключен к первому инвертору и к одному из входов первого суммирующего усилителя, другой ее вход соединен с вторым инвертором, с другим входом первого суммирующего усилителя и с одним из входов второго суммирующего усилителя, другой вход которого подключен к выходу первого инвертора.

г-±

rQ--- K±}sri.Ji

f-U- - -ii

H-tO i

LrrULT J