Спектроанализатор Советский патент 1981 года по МПК G01R23/16 

(54) СПЕКТРОАНАЛИЗАТОР

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может иъ использовано при спектральном анализе электр ческих сигналов. Наиболее близким по технической суш- ности к предлагаемому $1вляется анализатор, содержащий параллельно включенные каналы обработки, элементы памтге в виде матрицы с 51чейками, электроннолучевую трубку с модулятором яркости и бло ком развертки, счетчик и блок управления flj, Недостатком известного устрюйства является его сложность, что снижает надежность работы. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Эта цель достигается тем, что в спектроанализатор, содержащий N параллельно включенных каналов обработки, каждый из которых состоит из последовательно соединенных фильтра, детектора и интегратора, а также блок управления, подключенный ко входу счетчика, один выход которого через модулятор яркости, а другой через генератор развертки подключен ко входам электроннолучевой трубки, введены коммутатор, аналого-41И( преобразователь, мультиплексор, буферный регистр, оперативное запоминающее устройство, блок сравнения кодов, второй счетчик, ци)роаналоговый преобразователь и формирователь адреса и команд, причем выходы интеграторов всех каналов обработки подключены ко входам коммутатора, управляющий вход которого сое/шнен со вторым В1 1ходом блока управления, а выход коммутатора Подключен через аналого-4шфровой преобразователь ко входу мультиплексора, второй вход которого подключен к выходу буферного регистра, соединенного также со входом блока сравнения кодов, выход которого через второй счетчик подключен ко входу блока управления, выход мультиплексора соединен со входом onepft- тивного запоминающего устройства, второй вход которого подключен через формирователь адреса и команд к первому вы- ходу блока управления, а выход подключен одновременно ко второму входу блока сравнения кодов, ко входу буферногр регистра и ко входу ци1)фоаналогового преобразователя, иыход которого соединен с третьим входом электроннолучевой трубки. На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит N параллельно включенш 1х каналов 1 обработки, состоящих из фильтра 2, детектора 3 и интегратора 4, коммутатор 5, аналого-чщ4 ровой преобразователь (АЦП) 6, мультиплексор 7, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 8, буферный регистр 9, блок 10 сравнения кодов, счетчик 11, блок 12 управления, формирюватель 13 адреса я команд, счетчик 14, модулятор 15 яркости, генератор 16 развертки, электроннолучевую трубку (ЭЛТ) 17 и ци4 аналоговый преобразователь (ЦАП) 18. Спектроанализатор работает следующим образом. Сигнал, подлежащий анализу, поступает на входы каналов 1, где он 4ильтрует- ся, детектируется и интегрируется, С выходов каналов 1 сигналы поступают на коммутатор 5, в котором с помощью блока 12 управления производигся последовательный опрос всех каналов. Опрос всех каналов 1 и считывание всей информации на ЭЛТ 17 производится-за время Т, определяемое, исходя из необходимости поддержания на экране немигающего изобрахсения, и выбирается не больще 2О-ЗО мс. (В дальнейщем период Т буде называть кадром работы спектроанализато ра). С выхода коммутатора 5 сигналы поступают на вход АЦП 6, преобразующего напряжение с выхода коммутатора 5 в цифровой код. Вся дальнейщая обработка, связанная с повышением временного разрешения сигнала, производится в цифровом виде. В ОЗУ 8 каждому каналу отводится П ячеек памяти, соответствующих л гра даш1$1м $фкости при шлводе информации каждого канала на ЭЛТ 17. Адрес при записи и счит1.1вании кодов на ОЗУ 8, а также команды управления ОЗУ 8 формируются формирователем .13, работу кото рого определяет блок 12, осущ«-сталшщи синхронный опрос всех каналов. Запись н продвижение кодовой информации по ячейкам памяти ОЗУ 8 в каждом канале прозводится следующим образом. После под ключения в 1 -ом кадре ( i 1, 2, 3... первого канала происходит считывание хз ОЗУ 8 на регистр Э кода 0 (где «( - адрес ячейки ОЗУ 8, первый инеке - номер ячейки данного канала, втоой индекс - номер канала), записанный i -I -ом кадре; Затем происходит запись ОЗУ 8 через мультиплексор 7 по адреу q текущей информации с выхода АЦП . В следующий момент времени из ОЗУ считывается код а л который постуает на блок 10 сравнения, где он сравивается с кодом и t ранящемся в егистре 9. Результат сравнения поступает на управление выходами счетчика 11, который определяет моменты времени перезаписи информации из ячейки с адресом в ячейку с адресом ,1 ( :} 1, 2 ... п ) со сравнением или без сравнения. Запись без сравнения в j -ую ячейку памяти каждого канала производится в моменты времени, в которые состояние счетчика 11 мож&т бытъ представлено как .При этом перезапись в ОЗУ 8 без сравнения KoaaUl с регистра 9 через мультиплексор по адресу at происходит в кадрах i 2, 4, 6, 8..., т.е. по четным кадрам. Запись со сравнением в j -ую ячейку памяти каждого канала про-изводится в моменты времени, в которые состояние счетчика 11 может быть представлено как ,Г , При этом в кадрах l 1, 3, 5, ...,, т.е. по нечетным кадрам, перезапись кодаи по адресу drt происходит в том случае, когда . В противном случае П9 адресу C/Q сохранится старое значение ( следующий момент времени произойдет запись в регистр 9 кода UaA, Далее из ОЗК 8 сштывается коди rt а 31 При этом запись без сравнения кода а по адресу а происходит в кадрах -i 4, 8, 12, 16 .... в запись со сравнением - в кадрах i 2, 6, 1О... . Далее, в регистр 9 перепищется значение. U я т.д. по п -ой ячейки памяти первого канала. Аналогнчвая обработка происходит для каждого последующего канала в -i -ом кадре. Таким , максимальный сигнал в каждом канале перемещается от кадра к кадру из первой ячейки памяти в « -ую, причем в каждой последующей ячейке сигнал хранится в 2 раза больше времени, чем в предыдущей, а максимальное время хранения сигнала в ячейках памяти t -Т-о №ОУ Это время..полностью определяет время существовгщия изображения сигнала на экране ЭЛТ 17. Изменения времени сушест- вования сигнала на экране и характера изображения можно добиться иаменонием , количества ступеней h и коэффициента пересчета счетчика 11. В .каждом кадре в паузах между приемом, обработкой, записью и переааписьк} сигналов всех каналов в ОЗУ 8 по командам с формирователя 13 происходит последовательное считывание всей записанной в ОЗУ 8 информации на ЦАП 18, и после преобразования на сигнальный вход ЭЛТ 17. Одновременно блок 12 формирует У1 п импульсов. Импульсы с блока 12 поступают на формирователь 13, в котором формируется адрес при считывании ин формации из ОЗУ 8, команда управления считыванием из ОЗУ 8 и импульсы на счетчик 14. Счетчик 14 . подсчитывает номер ячейки памяти в каждом канале. Ко с выхода счетчика 14 управляет работой модулятора 15 яркости, выполненного в виде преобразователя код-напряжение, при чем сигнал, записанный в первую ячейку памяти, ш 1свечивается с наибольшей яркостью, во вторую ячейку - с меньшей яр костью и т.д. одного канала выводится в одно место экрана в виде штр1хов, наложенных один на другой, с амплитудой, соответст ющей величине сигнала, и яркостью соответствующей номеру ячейки памяти данного канатш. Вследствие этого максимальный сигнал в каждом канале при отображении скачкообразно во времени умень шает свою яркость. При достаточном ri наблюдается имитация эффекта после свечения сигнала на экране ЭЛТ. Один раз за и импульсов с блока 12 в счетчике 14 происходит переполнение. Импуль переполнения запускает генератор 16, который перемешает луч ЭЛТ 17. Генератор 16представаиет собой генератсф ступенчатого напряжения с числом аначеннб У-,. где t - число строк изображени. В йлучае развертки по одной строке число ступеней равно т. « Таким образом, работа предлагаемого устройства практически не зависит от m и п , так как в нем вся обработка, связанная с повышением временного {разрешения сигнала, производится последовательно для всех каналов. Это упрощает выполнение устройства и повьпиает надежность его работы. Формула изобретення Спектроанализатор, содержащий N параллельно включенных каналов обработки, каждый из KOTOpodx состоит из последовательно соединенных фильтра, детектора и интегратора, а также блок управления, подключенный ко входу счетчика, один выход которого через модулятор $фкости, а другой - через генератор развертки подключены ко входам электроннолучевой трубки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него.дополнительно введены коммутатор, аналогонцифровой преобразователь, мультиплексор, буферный регистр, оперативное запоминающее устройство, блок сравнения кодов, второй счетчик, цифроаналоговый преобразователь и формирователь адреба и команд, причем выходы интеграторов всех каналов обработки подключены ко входам коммутатора, управляюший вход которого соединен со вторым выходом блока управления, а выход коммутатора подключен через аналого-ц х вой преобразователь ко входу мультиплек сора, второй вход которого подключен к выходу буферного регистра, соединенного также со входом блока сравнения кодов, выход которого через второй счетчик подключен ко входу блока управления, выход мультиплексора соединен со входом олера тивного запоминающего устройства, вход которого подключен через формирователь адреса и команд к первому выходу блока управления, а выход подключен одновременно ко второму входу блока сравнения кодов, ко входу буферного регистра и ко входу цифроаналогового преобразователя, выход которого соедннея с третьим входом электроннолучевой трубки. Источники инфо(, П1яиятые во внимание при акспертяэ«. 1. Авторское свидетельство ОС5СР S 600466, кл, Q 01 R 23/ОС, 1976.

4