Многоканальный спектральный анализатор Советский патент 1977 года по МПК G06F17/18 G06F17/14 

(54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР

I

Изобретение относится к области корреляционно-спектрального анализа и может быть использовано для построения спектроанализаторов случайных стационарных эрго- дических сигналов с произвольными закона- ми распределения.

Известны спектроанализаторы, содержащие входной блок, генератор тактовых импульсов, коррелометр, блоки накопления, блок Фурье-преобразования.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее дешифраторы, элементы ИЛИ, кольпевой коммутатор, вход которого соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов, накопительные счет- чики, блок центрирования - квантования, два входа которого подключены соответственно к выходам двух генераторов вспомогательных сигналов, третий вход являет ся входом устройства, а четвертый и пятый входы соединены соответственно с первым и вторым выходами генератора тактовых импульсов.

Кроме этого, устройство-прототип содержит блоки умножения и генераторы гармони-

ческих сигналов. Именно наличие этих блоков и обуславливает сложность прототипа.

Цель изобретения - упрощение устройства для получения о;денки спектральной плотност стационарных эргодических случайных сигналов.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство содержит блок выбора длины реализации, два входа которого соединены соответственно с вторым и третьим выходами генератора тактовых импульсов, а третий подключен к выходу блока центриропания квантования . Группа выходов блока выбора длины реализации подключена к первой груптпе входов канальных дешифраторов, вторая группа входов которых соединена с соответствующими выходами кольцевого коммутатора. Выходы дешифраторов кала-ла подключены через элементы ИЛИ к накопительным счетчикам.

Кроме того, блок выбора длины реализации содержит счетчик, вход которого является первым входом блока, разрядные выходы счетчика через дешифратор и разрядные триггеры соединены с разрядными элементами И, вторые и третьи входы которых являютс соответственно вторым и третьим входами блока выбора длины реализации, а выходы разрядных элементов И являются его выходами Описываемое устройство определяет оце ку спектральной плотности в виде .. рде у - коэффициент пропорциональности; N - количество измерений; F- - параметры блока длины реализации i - номер канала, ( L + 1) - количество 4 каналов, ( - ДЛЯ нечетных j ; (Л - ) - для четных j , П- Sign( g,i)eigi(-.gv.J если X § 51рт ()| если X 6 Of (...) -знаковые значения суммы входного x(t) и вспомогательного ) сигналов, задержанные относительно значений ( время Кд , где Д - 1/f )y1 а f - частота импульсов, снимаемая с пер вого выхода генератора тактовых импульсов 25 На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства. Предлагаемый спектроанализатор содержит блок центрирования-квантования 1, генераторы вспомогательных сигналов 2, 3, ге- зо нератор тактовых импульсов 4, кольцевой коммутатор 5, блок выбора длины реализации 6, содержащий счетчик 7, дещифратор 8; разрядные триггеры 9 и разрядные элементы И 10, канальные дешифраторы .11, эле- 35 менты ИЛИ 12 и накопительные счетчики 13, Устройство работает следующим образом. Входной случайный сигнал ),fi , проходя через блок центрирования-квантования, посту- 40 пает в виде знаковых произведений П,, с интервалом Д i/ на разрядные элементы И 10 блока выбора длины реализации. В случае разрешающих потенциалов на выходах разрядных триггеров 9 и 1 через элементы И 10, канальные дешифраторы 11 элементы ИЛИ 12 в соответствующие накопительные счетчики 13 проходит импульс частотой f 3 третьего выхода генератора тактовых импульсов 4, отстаю.щий на полпериода от импульса с частотой . Как только на вход счетчика 7 с второго входа генератора 4 придет F;,, импульсов частотой 1 произойдет обнуление соответствующего триггера 9, который закроет соответствующий элемент И 10. После прохождения N импульсов частоты tn в j -ый накопительный счетчик пройдет Hj импульсов. В результате j -я ордината спектральной плотности может быть представлена в виде г,.. /3и-ч S(j) r(Ho- JfHj+-A). Описываемое устройство существенно проще прототипа поскольку не содержит генераторов гармонических сигналов, и все арифметические операции с многоразрядными числами, выполняемые в известном устройстве, в предложенном устройстве заменены логическими операциями с числами О и 1. Поскольку предлагаемое устройство состоит из известных типовых схем его реализация может быть осуществлена на основе элементов полной логической системы интегральных микросхем, изготовляемых отечественной, промышленностью. Формула изобретения 1. Многоканальный спектральный анализатор, содержащий дещифраторы, элементы ИЛИ, кольцевой коммутатор, вход которого соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов, накопительные счетчики, блок центрирования-квантования, первые два входа которого подключены соответственно к выходам двух ге.нераторов вспомогательных сигналов, третий вход является входом устройства, а четвертый и пятый входы соединены соответственно с первым и вторым выходами генератора тактовых импульсов, отлича.ющийся тем, что, с целью упрощения анализатора, он содержит блок выбора длины реализации, два входа которого соединены соответственно с вторым и третьим выходами генератора тактовых имну пульсов, а третий - подключен к выходу бло ка центрирования-квантования, группа выходов блока выбора длины реализации подключена к первой группе входов канальных дешифраторов, вторая группа входов которых соединена с соответствующими выходами кольцевого коммутатора, выходы дешифраторов каждого канала подключены через элементы ИЛИ к накопительным счетчикам. 2. Устройство по п. 1, отлича ющ е е с я тем, что блок выбора длины реализации содержит счетчик, вход которого является первым входом блока, разрядные выходы счетчика через дешифратор и разрядные триггеры соеди} ены с разрядными элементами И, вторые и третьи входы кото- рых являются соответственно вторым и третьим входами блока выбора длины реализации, а выходы разрядных элементов И являются его выходами.

J I t . f