Анализатор гармоник с транспониро-ВАНиЕМ Советский патент 1981 года по МПК G01R23/18 

(54) АНАЛИЗАТОР ГАРМОНИК С ТРАНСПОНИРОВАНИЕМ

Изобретение относится к радиоизмерениям и может быть использовано для спектрального анализа низк частотных сигналов. Известен анализатор спектра, содержащий преобразователь временного масштаба, смеситель с перестраиваемым гетеродином, фильтр, блок стро бирований, счетчик, блок памяти и преобразователь код-время l. Существенным недостатком этого анализатора спектра является-скачок фазы исследуемого сигнала на стыках реализаций, что приводит к погрешностям аппаратурного спектрального анализа. Наиболее близок к предлагаемому анализатор гармоник с транспонирова нием, содержащий блок памяти и последовательно соединенные преобразователь временного масштаба, гетероди смеситель и узкополосный фильтр 2 Кроме того, этот анализатор содер жит счетчик регшизаций и фазовращатель с цифровым управлением. Компенсация скачка начальной фазы между реализациями достигается пу тем изменения начальной фазы между первой и каждой последуюш1ей реализациями. Эту операцию в устройстве 21 выполняет фазовращатель с цифровым управлением, куда поступают от преобразователя временного масштаба сжатые во времени реализации. Необходимая величина поворота начальной фазы для каждой последующей реализации хранится в блоке памяти, откуда она подается в фазовращатель по команде счетчика реализаций, который считает число реализаций на- выходе преобразователя временного масштаба. Из фазовращателя реализации поступа.ют на вход смесителя, на другой вход которого подаетс-я частота перестраиваемого гетеродина. Частота перестраиваемого гетеродина изменяется дискретно с шагом, равным поло- . се пропускания фильтра, и частотой следования сжатых реализаций. Выход смесителя подключен ко входу узкополосного фильтра, где происходит выделение дискретной составляющей спектра исследуемого сигнала. Применение в этом анализаторе спектра фазовращателя позволяет скомпенсирогвать скачок фазы на стыках реализаций, повысив тем самым точность анаиза. Однако при реализации данного устойства значительные трудности вызывает построение точного фазовраща теля с цифровым управлением. Кроме того, необходим многоразрядный счетчик реализаций. Следует отметить также, что даже для компенсации скака фазы на одной дискретной частоте необходимо иметь блок памяти. При (спектральном анализе ряда частот объем памяти возрастает пропорционально количеству исследуемых спектральных составляющих.

Целью изобретения является упрощение устройства.

Указанная цель достигается тем, что в анализаторе гармоник с .транспонированием, содержащим блок ттамяти и последовательно соединенные преобразователь временного масштаба, гетеродин, смеситель и узкополо.сный фильтр, блок памяти подключен к первому входу преобразователя временного масштаба, вторюй вход которого соединен со входом устройства ; выход преобразователя временного масштаба подключен ко второму входу смесителя, выход узкополосного фильтра соединен с выходом уст ройств§.

Сущность изобретения отражает блок-схема, приведенная на чертеже. Анализатор гармоник с транспонированием содержит преобразователь временного масштаба 1, блок памяти 2, смеситель 3, гетеродин 4 и узкополосный фильтр 5.

Схема работает следующим образом.

С помощью преобразователя времен ного масштаба 1 происходит сжатие исследуемой реализации во времени. Это приводит к мультипликативному переносу спектра реализаций в облас более высоких частот. Сжатые реализации поступают на второй вход смесителя 3, на первый вход которого поступает частота от перестраиваемого гетеродина 4, которая изменяется с шагом, равным полосе пропускаНИН узкополосного фильтра 5. Узко-т полосный фильтр, подключенный к выходу смесителя 3, вьщеляет анализируемую гармонику.

Преобразователь временного масш таба выполнен с оперативным запоминющим устройством (ОЗУ) на микросхемах серии К507. Компенсация скачка фазы между реализациями происходит

за счет изменения длительности реализаций исследуемого сигнала, записанного в ОЗУ. Изменяя в небольших пределах длительность реализаций таким образом, чтобы для заданной частоты в ОЗУ укладывалось целое число периодов, можно добиться для данной частоты и всех ее высших гармоник..полной склейки фаз на стыках реализаций, тем самым упростив устройство и повысив точность аппаратурного спектрального анализа. Величины необходимого изменения длины реализаций хранятся в блоке памяти 2, рассчитанные на сетку дискретных частот анализа, и вводятся в преобразователь временного масштаба 1 оператором.

Анализатор гармоник с транспонированием выгодно отличается от прототипа тем, что в нем отсутствуют фазовращатель с цифровым управлением и многоразрядный счетчик реализаций. Кроме того, компенсация скачка фазы на стыках реализаций для ряда дискретных частот возможна при уменьшенном объеме блока памяти в m раз, где m - количество повтррных реализаций на выходе преобразователя временного масштаба.

Формула изобретения

Анализатор гармоник с транспонированием, содержащий блок памяти и последовательно соединенные преобразователь временного масштаба, гетеродин, смеситель и узкополосный фильтр, отличающийся тем, что, с целью упрощения, в нем блок памяти подключен к первому входу преобразователя временного масштаба, второй вход которого соединен со входом устройства, выход преобразователя временного масштаба подключен ко второму входу смесителя, выход узкополосного фильтра соединен с выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

464844, кл. G 01 R 23/00, 29,01.74

2,Авторское свидетельство СССР

№ 513324, кл. G 01 R 23/18, 03,12.74 (прототип).