Способ спектрального анализа Советский патент 1981 года по МПК G01R23/16 

f

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для построения быстродействующих анализаторов.

Известны способы анализа, основанные на преобразовании частоты исследуемого сигнала, выделении спектральной составляющей и .огибающей амплитуд 1 .

Однако скорость анализа таких способов недостаточна.

Цель изобретения - уменьшение времени анализа.

Указанная цель достигается тем, что в способе спектрального анализа, основанном на преобразовании частоты исследуемого сигнала, выделении спектральной составляющей и огибающей амплитуд, дополнительно осуществляют дифференциальное преобразование огибающей амплитуд и ее суммировсшие с исходной огибающей.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 эпюры напряжений, характеризующих его работу.

Устройство содержит входную цепь 1, являющуюся делителем напряжения, на которую подается анализируемый

сигнал, смеситель 2, осуществляющий перенос по шкале частот всего спектра исследуемых колебаний относительно фиксируемой резонансной частоты частотно-избирательного блока 3, гетеродин 4, вырабатывающий несущую частоту, усилитель 5, индикатор 6, анализирующий и фиксирующий спектр исследуемого сигнала, быстродейст10вующий амплитудный детектор 7, выделяющий напряжение, пропорционгшьное огибающей каждой спектральной составляющей исследуемого сигнала, . дифференциатор 8, вырабатывающий

15 напряжение , пропорциональное скорости изменения амплитуды .колебания на выходе частотно-избирательного блока 3, сумматор 9, суммирующий напряжение с выхода быстродействующего

20 амплитудного детектора 7 и дифференциатора 8.

Устройство работает следукнцим образом.

В момент времени t напряжение на

25 выходе амплитудного детектора 7 равно .Ua x-UmH-e- b., Cl

Д,А

а на выходе дифференци атора 8 вмо мент времени и оно авно

времени ра (i,

(2)

30

AW, Напряжение на выходе сумматора 9 равно сумме этих двух напряжений и составляет . ; / - J r1e- г) где f-показатель затуханияСуммарное время нарастания сигнала на выходе амплитудного детектора 7/ дифференциатора и и сумматора 9 достаточно мало и напряжение на вы ходе сумматора 9 определяется в момент времени Ц в основном напряжени ем на выходе дифференциатора 8, так как скорость изменения амплитуды колебаний в момент времени t максимал на. Напряжение на выходе амплитудног детектора 7 в момент времени.t значительно. На выходе сумматора 9 получается напряжение, равное максимальному значению , исследуемых колебаний в частотно-избирательном бло ке 3, соответствующее установ.ившемуся режиму. В .дальнейшем,, так как , скорость изменения амплитуды на выходе частотно-избирательного блока 3 уменьшается(уменьшается крутиз на экспоненты), следовательно, умень . шается напряжение на выходе дифферен .циатора 8 и стрвмится к нулю. Процесс в частотно-избирательном блоке 3 приближается к установившемуся, следовательно, при t- °°| выГ-и,(1-е-) и-е)-и Напряжение на выходе амплитудного детектора 7 стремится к U максималь му значению напряжения, соотв.етствующему полной амплитуде исследуемого колебания; . На выходе сумматора 9снова получается Напряжение, равное максимальному значению U, исследуемых колебаний в частотно-избирательном блоке 3, соответствующее установившемуся режиму. При Uw,n-e- )4du™e- -U, И результате постоянного суммирования напряжений с выхода амплитудного детектора 7 и дифференциатора 8 на выходе сумматора 9 начиная с момента времени t, поддерживается напряжение, соответствующее максимальному .значению напряжения/ равному амплитуде колебаний спектральных составляющих исследуемого колебания. Таким образом, время установления амплитуды колебаний на входе индикатора 6 определяется только временем t., т.е. суммарным временем нарастания сигнала на выходе амплитудного детектора 7, дифференциатора 8 и сумматора 9, что Позволяет значительно уменьшить время спектрального анализа при использовании одного частотно-избирательного . блока. Формула изобретения Способ спектрального анализа, основанный на преобразовании частоты исследуемого сигнала, выделении спектральной составляющей и огибаю щей амплитуд, отличающийся .тем, что, с цель.ю уменьшения времени анализа, дополнительно осуществляют дифференциальное преобразование огибающей амплитуд и ее суммирование с исходной огибающей. Источники информацииj принятые во внимание при экспертизе .1. Калинчук Б.А., Пиастро В.П. Анализаторы инфразвуковых случайных процессов. Л., 1973/ с. 116.

«bf4 /1Д

SblK,

du(.

Уеьк.

Cl/HH.

2

.7