Анализатор спектра Советский патент 1981 года по МПК G01R23/16 

() АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА

Изобретение относится к измерительной технике и может ьыть исполь-. зовано для анализа спекторв сигналов в реальном масштабе времени. Известны анализаторы, содержащие преобразователь времен1 ого масштаба, смеситель, гетеродин и регистратор l Однако точность их анализа при неизвестных входных сигналах недостаточна. Известны также анализаторы, содержащие смеситель, дисперсионную линию задержки, усилитель, индикатор и синхронизатор 2 . Недостатком известных анализаторов является неинвариантность к масштабу анализируемых функций, что ограничивает точность анализа. Цель изобретения - повышение точности анализа при неизвестных формах сигналов. Поставленная цель достигается тем, что в анализаторе спектра, содержащем преобразователь временного масштаба. последовательно соединеинные смеситель,дисперсионную линию задержки,компенсирующий усилитель и индикатор, а также синхронизатор, один выход которого подключен ко второму входу индикатора, а другой соединен через генератор линейно-частотно-моду5гарованных импульсов с одним из входов смесителя, преобразователь временного масштаба выполнен на электроннолу- чевой трубке с блоками записи и считывания, подключенных к управляющим входам электроннолучевой; трубки, выход которой связан со вторым входом смесителя, а выходы блоков записи и считывания соединены с выходами синхронизатора. На чертеже представлена структурная схема анализатора. Он содержит смеситель I, диспер- , сионную линию 2 задержки, кдмпенсирующий усилитель 3, индикатор 4, генератор 5 линейно-частотно-модулированных импульсов, синхронизатор 6,

блок 7 записи, запоминающую электроннолучевую трубку 8, блок 9 считывания.

Анализатор работает следующим образом.

Анализируемый сигнал поступает на вход запоминающей электроннолучевой трубки 8 и при помощи блока 7 записи, работающего в линейном режиме, записывается на мишенях запоминающей электроннолучевой трубки. На выход запоминающей электроннолучевой трубки поступает сигнал,который считывается с мишени при помощи блока 9 считывания,работающего поэкспоненциальному закону, что обеспечивает необходимое преобразование масш таба сигнала, поступающего на вход запоминающей электроннолучевой труб.ки. С выхода запоминающей электроннолучевой трубки 8 сигнал поступает на смеситель 1, где преобразуется с помощью импульсов с линейной, частотной модуляцией, поступающих на второй вход смесителя 1 с генератора 5 импульсов с линейной частотной модуляцией. На выходе смесителя 1 формируется с различными частотными компонентами, который поступает на дисперсионную линию 2 задержки. Различные частотные составляющие распространяются в дисперсной линии 2 задержки с различными скоростями и в результате попадают на выход линии в различные моменты Времени. Распределение во времени энергии откликд на выходе дисперсионной линии 2 задержки однозначно связано с распределением энергии по оси частот в гармоническом спектре входного сигнала. Компенсирующий усилитель 3 компенсирует потери сигнала, возникающие в линии задержки, из-за затухания. Спектр сигнала наблюдается на экране индикатора 4, развертка которого засинхронизирована с генератором 5 импульсов с линейной частотной модуляцией, блоком 7 записи и блоком 9 считывания. На индикаторе наблюдается спектр Фурье от сигнала, поступающего на вход смесителя 1, на так как этот сигнал - входной сигнал с преобразованным по экспоненциальному закону масштабом, то, таким образом, на экране наблюдается спектр Меллина от входного сигнала. Так как вся обработка сигнала осуществляется во время длительности его, то, таким образом, полумается спектр Меллина в реальном масштабе времени.

Спектр Меллина используется при анализе нестационарных цепей, при пространственно-зависимом восстановлени изобр шения, при обработке речевых сигналов в их цифровом представлении при обнаружении заданных пространствен1й Х структур в двумерных картинах с помощью согласованной фильтрации, при классификации объектов с различными структурами.

Одним из достоинств спектра Меллина является то, что его модуль инвариантен к изменению масштаба анализируемых функций, т.е. если две функции отличаются только масштабами, то модули их спектров Меллина одинаковы Это свойство можно использоватьi например, в радиолокации, если все принятые сигналы имеют прямоугольную форму, то модули их спектров Меллина одинаковы независимо от длительности сигналов. Это свойство спектра Меллина можно использовать для распознавания вида сигнала в радиолокации либо для других задач классификации.

Формула изобретения

Анализатор спектра, содержащий преобразователь временного масштаба, последовательно соединенные смеситель дисперсную линию задержки, компенсирующий усилитель и индикатор, а также синхронизатор, один выход которого подключен ко второму входу индикатора , а другой соединен через генератор линейно-частотно-модулированных импульсов с одним из входов смесителя, отличающийся тем что, с целью повышения точности анализа при неизвестной форме сигналов, преобразователь временного масштаба выполнен на электроннолучевой хрубке с блоками записи и считывания, подключенных к управляющим входам электроннолучевой трубки, выход которой связан со вторым входом смесителя, а выходы блоков записи и считывания соединены с выходами синхронизатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Тверской В.И. Дисперсионные временные методы измерения спектров радиосигналов. М., 1974,с.64.