Анализатор спектра Советский патент 1981 года по МПК G01R23/16 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и, в частности, к спектроаналиэаторам последовательно-параллельного действия с постоянной относительной шириной полосы анализа.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является анализатор, содержащий генератор функций Уолша, умножители,интеграторы и квадраторы ГЦ.

Недостатком известного анализатора является ограниченный диапазон анализа, заключакяцийся в возможности анализа одномерных сигналов.

Цель изобретения - расширение диапазона анализа путем обеспечения возможности анализа как одномерных, так и двумерных сигналов(изображений).

Поставленная цель достигается за счет того, что в ангшизатор спектра, содержащий генератор меандровых функций и N параллельно включенных каналов измерений, каждый из которых состоит из последовательно соединенных умножителя, интегратора и квадратора, а также из форялирователя управляющих импульсов, выход которого подключен ко второму входу интегратора, а вход соединен с соответствующим выходом генератора меандровых функций и одновременно со входом умножителя, причем, начиная со второго канала измерений, к выходу квадратора подключен второй интегратор, ,второй вход которого соединен с выходом второго формирователя управлякяцих импульсов, один вход которого соединен с выхо- дом первого формирователя, а второй10вход подключен ко входу формирователя управляющих 1импульсов.первого канала измерений, дополнительно введены генератор функций Хаара, комутатор и модулятор,включенные .последо-

ts вательно, при этом вход генератора функций Хаара подключен к одному из выходов генератора меандровых функций , а выход модулятора подключен к объединенным вторым входам умножите20лей всех каналов измерений.

На чертеже представлена структурная схема анализатора.

Анализатор состоит из 1 меандровых функций, умножителей 2, интеграторов

25 3, квадраторов 4, формирователей 5 управляющих импульсов, вторых интеграторов 6, вторых формирователей 7 управляющих импульсов, генератора В функций Хаара, коммутатора 9 и моду30лятора 10.

Устройство работает следующим об- азом.

Анализируемый двумерный сигнал (изображение) подается на первый вход одулятора 10, Развертка изображения существляется по синхросигналам, выабатывае1«им генератором 1 меандровых ункций. Этот же генератор 1 формирут импульсы тактовой частоты, испольуемые в генераторе 8 функций Хаара ля формирования на каждой строке азвертки семейстра функций Хаара, ринадлежащих выбранной октаве. Комутатор 9 поочередно выдает на вто- рой вход модулятора 10 одну из функций Хаара, причем переключение на следующую функцию осуществляется-по окончании разветки всего изображения. Модулятор 10 из каждой строки изображения выделяет участок, соответствующий не нулевым значениям функций Хаара, причем часть строки, соответствующая значению функций Хаара +1, пропускается модулятором 10 без изменения, а часть, соответствующая -1, инвертируется.

Выделенный модулятором 10 столбец изображения поступает на вторые входы умножителей 2 всех каналов измерений, В качестве управляющего напряжения на второй вход умножителя 2 поступает меандровое напряжение с генератора 1 меандровых функций, причем, его период в i -ом канале равен T-Q, где Т - период функции Хаара (или длительность одной базисной функции); -i - номер октавы. Умножитель 2 обеспечивает инверсию входа изображения в отрицательные полупериоды управляющего напряжения. Это же управлякяцее напряжение поступает в формирователь 5 управляющих импульсов, вырабатывающий по положительному фронту меандра две последовательности сдвинутых относительно друг друга импульсов, .Эти последовательности импульсов используются для управления интегратором 3, который осуществляет кусочное интегрирование сигнала на интервалах, кратных Т, при этом интегратор 3 последовательно интегрирует зоны изображения, ограниченные по вертикали функцией Хаара, а по горизонтали Ьдним из периодовмеандровойфункции. Накопленное интегратором 3 напряжеййе квадрируется квадратором 4 и последовательно суммируется интегратором 6 со значениями напряжения, накопленными на других зонах изображения. Интегратор 6 управляется вторым формирователем 7.

Таким образом, примененный в ана-. лизаторе метод объединения всех спектральных составляющих, принадлежащих одной октаве,в одну группу, т.е. метод анализа с постоянной относительной полосой анализа, для наиболее общего класса сигналов - марковских процессов - обеспечивает инвариантность спектральных характеристик к циклическому сдвигу исходных данных , чем устраняется главный недостаток спектрального анализа в базисе Уолша. Наиболее эффективно применение Предлагаемого устройства при радении

задач разбраковки изображений, их экспресс-анализе и классификации. Пример решения такой задачи - использование разработанного 8-канального образца устройства для выявления брака в процессе меташлизации больших

интегральных микросхем. При этом получены следукицие результаты: появле ние на поле микросхемы дефектного участка (отсутствие перемычки на металлизируемой поверхности), занимающего менее 2% плслцади cxeNw, приводит к увеличению отдельных октавных составляквцИх спектра изображения в 20-50 раз.

Формула изобретения

Анализатор спектра,содержащий генератор меандровых функций и N паралQ лельно включенных каналов измерений, каждый из которых состоит из последовательно соединенных умножителя, ин|тегратора и квадратора, а также из формирователя управляющих импульсов, выход которого подключен ко второму входу интегратора, а вход соединен с соответствующимвыходом генератора меандровых функций и одновременно со входами умножителя,причем,начиная со второго канала измерений, к выходу

0 квадратора подключен второй интегратор, вторрй вход которого соединен с выходом второго формирователя управляю щих импульсов,один вход которого соединен с выходом первого формирователя ,а

5 второй вход подключен ко входу форми рователя управляющих импульсов первого канала измерений,о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения диапазона анализа, в него дополнительно введены генератор функций Хаара, коммутатор и модулятор, включенные последовательно, при этом вход генератора функций Хаара подключен к из выходов генератора меандровых функций, а выход модулятора

подключен к объедине НЫм вторым вхо-; (дам умножителей всех каналоз измере-)

НИИ .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе О 1. Авторское свидетельство СССР 612180, кл. G 01 R 23/16, 1976.