RU2037956C1

RU2037956C1 - Converter of time scale of signals

Info

Publication number: RU2037956C1
Application number: RU92001974A
Authority: RU
Inventors: А.С. Ким
Original assignee: Пермский государственный университет им.А.М.Горького
Priority date: 1992-10-22
Filing date: 1992-10-22
Publication date: 1995-06-19

Abstract

FIELD: pulse devices. SUBSTANCE: device has input signal detector, programming device, mixer, pulse generators with linear frequency modulation, amplifier, adder, power amplifiers, reference detector, output amplifier. EFFECT: simplified design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано для идентификации сигналов. The invention relates to radio communications and can be used to identify signals.

Известно устройство для преобразования временного масштаба сигналов, содержащий усилитель, схему выборки и фиксации, входной усилитель, анализатор сигнала информации, генератор частотно-линейноизменяющегося сигнала, генератор медленного частотно-линейноизменяющегося сигнала, блок сравнения сигналов, блок сброса и записи [1]
Недостатком известного устройства является недостаточный частотный диапазон устройства.A device for converting the time scale of the signals, comprising an amplifier, a sampling and fixing circuit, an input amplifier, an information signal analyzer, a frequency-ramp generator, a slow frequency-ramp-signal generator, a signal comparison unit, a reset and recording unit [1]
A disadvantage of the known device is the insufficient frequency range of the device.

Наиболее близким к данному устройству является преобразователь временного масштаба сигналов, содержащий анализатор входного сигнала, смеситель, усилитель, первый и второй генераторы ЛЧМ импульсов, сумматор, датчик с образцом и выходной усилитель [2]
Недостатком известного устройства также является недостаточный частотный диапазон.Closest to this device is a time-scale signal converter containing an input signal analyzer, mixer, amplifier, first and second chirp generators, an adder, a sample sensor and an output amplifier [2]
A disadvantage of the known device is also the insufficient frequency range.

Целью изобретения является разработка устройства для преобразования временного масштаба сигналов, обладающего широким частотным диапазоном. The aim of the invention is the development of a device for converting the time scale of signals having a wide frequency range.

Цель достигается тем, что в преобразователь временного масштаба сигналов, содержащий соединенные последовательно анализатор входного сигнала, смеситель, усилитель, сумматор, а также последовательно соединенные датчик с образцом и выходной усилитель, при этом вход анализатора соединен с входной шиной, выход первого генератора с линейной частотной модуляцией импульса соединен с вторым входом смесителя, выход второго генератора с линейной частотной модуляцией импульса соединен с вторым входом сумматора, дополнительно введены программатор, первый и второй усилители мощности, третий генератор с линейной частотной модуляцией импульса, а датчик выполнен в виде двух взаимно перпендикулярных катушек, внутри которых находится образец, содержащий квадрупольные ядра с трехуровневым неэквидистантным энергетическим спектром, причем первый усилитель мощности включен между сумматором и первой катушкой датчика, вход программатора подключен к второму выходу анализатора входного сигнала, первый, второй и третий выходы программатора соединены соответственно с входами первого, второго и третьего генераторов с линейной частотной модуляцией импульса, второй усилитель мощности включен между третьим генератором с линейной частотной модуляцией импульсов и второй катушкой датчика. The goal is achieved in that in a time-scale converter of signals, comprising an input signal analyzer, a mixer, an amplifier, an adder, as well as a sensor and a sample and an output amplifier connected in series, the input of the analyzer connected to the input bus, the output of the first generator with a linear frequency pulse modulation is connected to the second input of the mixer, the output of the second generator with linear frequency modulation of the pulse is connected to the second input of the adder, an additional program is introduced a torus, first and second power amplifiers, a third generator with linear frequency modulation of the pulse, and the sensor is made in the form of two mutually perpendicular coils, inside which is a sample containing quadrupole nuclei with a three-level non-equidistant energy spectrum, and the first power amplifier is connected between the adder and the first coil sensor, the input of the programmer is connected to the second output of the analyzer of the input signal, the first, second and third outputs of the programmer are connected respectively to the inputs of the first orogo and third generators with linear frequency-modulated pulse, the second power amplifier is connected between the third generator chirped pulses and a second sensor coil.

На фиг. 1 приведена структурная схема преобразователя временного масштаба сигналов; на фиг. 2 приведены временные диаграммы устройства. In FIG. 1 shows a block diagram of a converter of the time scale of signals; in FIG. 2 shows the timing diagrams of the device.

Устройство содержит анализатор 1 входного сигнала, программатор 2, смеситель 3, первый генератор 4 ЛЧМ импульса, усилитель 5, сумматор 6, второй генератор 7 ЛЧМ импульса, первый усилитель 8 мощности, третий генератор 9 ЛЧМ импульса, датчик 10 с образцом, второй усилитель 11 мощности и выходной усилитель 12. The device contains an input signal analyzer 1, a programmer 2, a mixer 3, a first LFM pulse generator 4, an amplifier 5, an adder 6, a second LFM pulse generator 7, a first power amplifier 8, a third pulse LFM generator 9, a sensor 10 with a sample, and a second amplifier 11 power and output amplifier 12.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

На вход анализатора входного сигнала 1 подается сигнал длительностью τ_вх. На выходе анализатора 1 при этом получим спектр этого сигнала продолжительностью на временной оси, равной
τ_пр=Δf/к₁
где к₁ коэффициент преобразования;
Δ f ширина спектра входного сигнала.The input signal analyzer 1 receives a signal of duration τ _in . At the output of the analyzer 1, we obtain the spectrum of this signal with a duration on the time axis equal to
τ _ol = Δf / k ₁
where k is the conversion factor _1;
Δ f is the width of the spectrum of the input signal.

Этот сигнал подается на первый вход смесителя 3, на второй вход которого подается импульс с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ) с выхода первого генератора ЛЧМ импульса. На выходе смесителя 3 образуется сигнал с линейной частотной модуляцией, который после усиления в усилителе 5 подается на первый вход сумматора 6, на второй вход которого подается напряжение с второго генератора 7 ЛЧМ импульса. С выхода сумматора 6 полученная двухимпульсная последовательность поступает на вход первого усилителя 8 мощности, где усиливается до необходимой величины (мощности). Выходное напряжение с первого усилителя мощности подается на первую катушку датчика 10 с образцом. Средняя частота заполнения двух ЛЧМ импульсов должна быть равна частоте одного из переходов трехуровневой неэквидистантной квадрупольной спин-системы (одновременно и средней частоте радиосигнала). На вторую катушку датчика 10 поступает ЛЧМ импульс с выхода второго усилителя 11 мощности, на вход которого поступает ЛЧМ импульс с выхода третьего генератора 9 ЛЧМ импульса. Средняя частота заполнения ЛЧМ импульса должна быть равна частоте второго перехода трехуровневой неэквидистантной спин-системы. This signal is fed to the first input of mixer 3, to the second input of which a linear frequency modulation (LFM) pulse is supplied from the output of the first LFM pulse generator. At the output of the mixer 3, a signal with linear frequency modulation is generated, which, after amplification in the amplifier 5, is supplied to the first input of the adder 6, the second input of which is supplied with voltage from the second generator 7 of the LFM pulse. From the output of the adder 6, the obtained two-pulse sequence is fed to the input of the first power amplifier 8, where it is amplified to the required value (power). The output voltage from the first power amplifier is supplied to the first coil of the sensor 10 with a sample. The average filling frequency of two LFM pulses should be equal to the frequency of one of the transitions of a three-level non-equidistant quadrupole spin system (at the same time as the average frequency of the radio signal). The second coil of the sensor 10 receives the LFM pulse from the output of the second power amplifier 11, the input of which receives the LFM pulse from the output of the third generator 9 of the LFM pulse. The average frequency of filling the LFM pulse should be equal to the frequency of the second transition of a three-level nonequidistant spin system.

Две катушки датчика 10 выполнены так, чтобы их разночастотные поля были взаимно перпендикулярны, а для этого необходимо сделать взаимно перпендикулярными катушки. Внутри них находится образец, содержащий квадрупольные ядра с трехуровневым неэквидистантным энергетическим спектром. Two coils of the sensor 10 are made so that their different frequency fields are mutually perpendicular, and for this it is necessary to make the coils mutually perpendicular. Inside them is a sample containing quadrupole nuclei with a three-level non-equidistant energy spectrum.

Все три генератора ЛЧМ импульсов запускаются программатором 2. Время запуска каждого генератора зависит от импульсной программы (фиг. 2а, б). Окончательно преобразованный сигнал наблюдается на выходе выходного усилителя 12. Изменяя наклон модуляционной характеристики генератора 4, можно управлять коэффициентом преобразования устройства, а также возможно менять знак преобразования (некоторой его части). All three generators of the LFM pulses are started by programmer 2. The start-up time of each generator depends on the pulse program (Fig. 2a, b). The finally converted signal is observed at the output of the output amplifier 12. By changing the slope of the modulation characteristics of the generator 4, it is possible to control the conversion coefficient of the device, and it is also possible to change the sign of the conversion (some part of it).

При двухчастотном воздействии дополнительно коэффициент преобразования еще зависит от условий возбуждения (т.е. от импульсной программы, например, как на фиг. 2а, б) и выбора частот возбуждения. При этом коэффициент преобразования может дополнительно меняться от величины отношения двух частот возбуждения до величины

, где ω_c частота радиосигнала.With a two-frequency exposure, the conversion coefficient also depends on the excitation conditions (i.e., on the pulse program, for example, as in Fig. 2a, b) and the choice of excitation frequencies. Moreover, the conversion coefficient can additionally vary from the ratio of the two excitation frequencies to

where ω _{c is the} frequency of the radio signal.

Claims

A TIME SIGNAL CONVERTER, comprising an input signal analyzer, a mixer, an amplifier, an adder, as well as a sensor and a sample amplifier and an output amplifier connected in series, the input of the analyzer connected to the input bus, the output of the first linear frequency-modulated pulse generator connected to the second the input of the mixer, the output of the second generator with linear frequency modulation of the pulse is connected to the second input of the adder, characterized in that it additionally entered the program OP, the first and second power amplifiers, the third generator with linear frequency modulation of the pulse, and the sensor is made in the form of two mutually perpendicular coils, inside which is a sample containing quadrupole nuclei with a three-level non-equidistant energy spectrum, with the first power amplifier connected between the adder and the first sensor coil, the input of the programmer is connected to the second output of the analyzer of the input signal, the first, second and third outputs of the programmer are connected respectively to the inputs of the first, second th and the third generator with linear-frequency-modulated pulse, the second power amplifier is connected between the third generator to a linearly modulated frequency pulse and a second sensor coil.