Анализатор спектра Советский патент 1981 года по МПК G01R23/165 

I

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения спектральной плотности мощности случайных сигналов.

И&вестны анапизаторы спектра, в коTopbix измерение спектральной плотности моишости случайных сигналов выполняет ся методом фильтрации, содержащие последовательно соединенные полосовой фильтр с узкой полосой пропускания, квадратичный детектор, усредняющее устройство и .регистрирующее устройство ij.

Так как при анализе случайньк процессов часто возникает необходимость в Точном измерении спектральной плотности мощности случайных сигналов, то для ис ключения влияния на результат измеренвя нестабильности характеристик анапнзирующих каналов производится калибровка каналов анализатора путем подачи на его вход белого шума с известной спектральной плотностью.

Известен также анализатор спектра параллельного способа анализа, содержаший. последовательно соединенные переключаТепь, входное устройство, группу анализирующих фильтров с детекторами и интеграторами, коммутатор, блок управления н регистрирующее устройство, причем на первый вход переключения; подается входной сигнал, а на - сигнал с контрольного генератора f2.

Недостатком такого .анализатора спектра является ручная калибровка- устройства, которая требует длительной обработки peзyльтaтoв вручную оператором или с помощью универсальных ЭВМ.

Цель изобретений - повышение быстродействия анализатора.

Указанная цель достигается тем, что в анализатор спектра, содержащий последовательно соединенные генератор, автоматический переключатель, входной блок, группу анализирующих фильтров с .квадратичными детекторами и интеграторами, включенными между входным блоком к коммутатором, .ци({фовой отсчетный блок и блок управления, связанный со вторыми входами автоматического переключателя и коммутатора, причем на первый вход автоматического переключателя подается входной сигнал, а на второй - си нал с генератора, введены аоспедователь но соединенные логарифмический аналого цифровой преобразователь и вычитатель кодов, вкпюченные между коммутатором и цифровым отсчетным блоком, и запоми нающий блок, вход которого подключен к выходу логарифмического -аналого ифрового преобразователя, а выход - ко второму входу вычитагеля кодов, при этом управляющий вход запоминающего блока соединен с блоком управления. На чертеже приведена структурная схема устройства. Анализатор спектра содержит генератор 1, последовательно соединенные автоматический переключатель 2, входной блок 3, группу анализирующих фильтров 4 с квадратичными детекторами 5 и интеграторами 6, коммутатор 7, логариф-минеский анапого-цифровой преобразователь 8, вычитатель 9 кодов, цифровой отсчетный блок 10, причем на первый вход автоматического переключателя 2 подается входной сигнал, а на второй сигнал с генератора 1, а также запоминающий блок 11, вход которого подключен к выходу логарифмического аналогоцифрового преобразователя 8, а выход ко второму входу вычитателя 9 кодов, и блок 12 управления., выходы которого соединены с управляющими входами автоматического переключателя 2, коммутатора 7 и запоминающего блока 11. Предлагаемый анализатор спектра работает следующим образом. В первом такте работы автоматическ го переключателя 2, управляемого блоком 12 управления, на входы групп анализирующих фильтров 4 додается бельй шум с известной спектральной плотность от контрольного генератора 1. При этом среднеквадратичные напряжения .иг выходах интеграторов 6 равны -%.э. . при П i, 2, 3 где Y - число анализирующих каналов; $ gj,- энергетическая полоса пропускания анализирующих фильтров 4; KVI- коэффициент передачи анализирующего канала. Эти напряжения через коммутатор 7 последовательно поступают на вход логарифмического аналого-цифрового преобразователя 8 и Преобразуются в коды численные значения которых равны .ку,, где Kg - крутизна аналого-цифрового преобразователя 8. По сигналам блока 12 управления эти коды переносятся в запоминающий блок 11. Во втором такте по сигналу блока управления 12 автоматический, переключатель 2 переводится в другое положение. В этом случае на вход аналирирующих каналов поступает входное исследуемое напряжение Ugx. спектральной плотностью мощности IV . Далее через коммутатор 7 осуществляется последовательное преобразование выходных напряжений каналов в коды, численные значения которых равны %.,5э.,% .. в конце второго такта по командам блока 12 управления в вычитателе 9 кодов из кодов N xvi вычитяются соответствующие коды, ранее записанные в запоминающем блоке 11. В результате . в выходном регистре вычитателя. 9 кодов будут фиксироваться коды, численные знаения которых равны , . N;,, %v,Эти коды, сЬоТветствующие знaчeния v пектральной платности мощности входного сигнала, индицируются цифровым от::четныМ блоком Ю в децибеллах. При том результаты измерения спектральной лотности мощности случайных сигналов

не зависят от нестабильности коэффициентов передач преобразовательных каналов и от нестабильности энергетической полосы пропускания анализирующих .аильтров.

Ф-ормула изобретения

Анализатор спектра, содержащий последовательно соединенные генератор, автоматический переключатель, входной блок, группу анализирующих фильтров с квадратичными детекторами и интеграторами, включенными между входным блоком и коммутатором, цифровой отсчетный блок и блок управления, связанный с вторыми входами автоматического переключа теля и коммутатора, причем на первый вход автоматического переключателя подается входной сигнал, а на второй - си/;«нал с генератора, отличающийс я тем, что, с целью повышения быстро действия, в него введены последовательно соединенные логарифмический аналогоцифровой преобразователь и : вычитатель кодов, включенные между коммутатором и цифровым отсчетным блоком, и запоминающий блок, вход которого подключен к выходу логарифмического аналого-цифрового преобразователя, а выход - ко второму входу вычитателя кодов, при этом .управляющий вход запоминающего блока соединен с блоком управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Мирский Г. Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. М., Энергия , 1972. с. 234-247.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 468181, кл. Q О1 R 23/165, 1975.