RU2266547C2 - Method and device for visualization of signal's spectral changes - Google Patents

Method and device for visualization of signal's spectral changes Download PDF

Info

Publication number
RU2266547C2
RU2266547C2 RU2004115052/28A RU2004115052A RU2266547C2 RU 2266547 C2 RU2266547 C2 RU 2266547C2 RU 2004115052/28 A RU2004115052/28 A RU 2004115052/28A RU 2004115052 A RU2004115052 A RU 2004115052A RU 2266547 C2 RU2266547 C2 RU 2266547C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
signal
output
frequency
unit
Prior art date
Application number
RU2004115052/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004115052A (en
Inventor
н Г.Р. Аванес (RU)
Г.Р. Аванесян
Original Assignee
Аванесян Гарри Романович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Аванесян Гарри Романович filed Critical Аванесян Гарри Романович
Priority to RU2004115052/28A priority Critical patent/RU2266547C2/en
Publication of RU2004115052A publication Critical patent/RU2004115052A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2266547C2 publication Critical patent/RU2266547C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technology; electric engineering.
SUBSTANCE: device can be used for estimating changes in signal frequency range when the signal passes through signal transmission/amplification paths which signals have precision multi-band frequency correction. Device helps to observe results of introduced correction. Device has two spectrum analyzers which are used for determining signal spectra at input and output of tested four-terminal networks. Spectra of input and output signals are normalized and introduced into normalized signals' comparison unit. Signal from module determining unit is sent to indicator for visual representing of result of comparing depending on frequency. Device provides ability of visual estimation of degree of change in random signal's spectral form when signal passes through four-terminal network having frequency-dependent characteristics.
EFFECT: improved efficiency; improved precision.
5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области радиоизмерений и предназначено для визуальной оценки степени изменения формы частотного спектра сигнала при прохождении его через четырехполюсник с частотно-зависимыми параметрами. В частности, устройство может найти применение в трактах передачи/усиления аудиосигналов с прецизионной многополосной частотной коррекцией для наблюдения за результатами вносимой коррекции.The invention relates to the field of radio measurements and is intended to visually assess the degree of change in the shape of the frequency spectrum of a signal when it passes through a four-terminal network with frequency-dependent parameters. In particular, the device can find application in the transmission / amplification paths of audio signals with precision multi-band frequency correction to monitor the results of the correction.

В настоящее время для визуальной оценки изменений (деформации) частотного спектра S(ω) применяют анализаторы спектра, представляющие результат анализа в виде кривой зависимости амплитуды частотных компонент от частоты - S(ω). При этом устройство, выбранное в качестве прототипа, содержит два функциональных узла: генератор тестового сигнала и сам спектроанализатор. Выход спектроанализатора является информационным выходом устройства, тестовым выходом которого служит выход генератора тестового сигнала, а тестовым входом является вход спектроанализатора [Розенберг В.Я. Радиотехнические методы измерения параметров процессов и систем. М.: Издательство комитета стандартов, мер и измерительных приборов, 1970, стр.123-124].Currently, for a visual assessment of changes (deformations) of the frequency spectrum S (ω), spectrum analyzers are used that present the analysis result in the form of a curve of the dependence of the amplitude of the frequency components on the frequency - S (ω). Moreover, the device selected as a prototype contains two functional units: the test signal generator and the spectrum analyzer itself. The output of the spectrum analyzer is the information output of the device, the test output of which is the output of the test signal generator, and the test input is the input of the spectrum analyzer [Rosenberg V.Ya. Radio engineering methods for measuring the parameters of processes and systems. M .: Publishing house of the committee of standards, measures and measuring instruments, 1970, pp. 123-124].

Применение прототипа позволяет оценить, как меняется спектр сигнала на выходе четырехполюсника только по отклонению графика S(ω) от прямой линии. Для этого на вход четырехполюсника следует подавать сигнал с равномерной спектральной плотностью S(ω) - const во всем диапазоне рабочих частот, например белый шум или близкий к нему слабокоррелированый процесс. Следовательно, особенностью прототипа является обязательное наличие специального тестового сигнала, а это значит, что прототип не может быть использован для работы с реальными сигналами в нормальном рабочем режиме, воздействующими на частотно-зависимый четырехполюсник. Отсюда также следует, что устройство-прототип не может быть использовано и для оценки результатов частотной коррекции, вносимой в реальный случайный сигнал с произвольной формой спектра.The use of the prototype allows us to evaluate how the spectrum of the signal at the output of the four-terminal network changes only by the deviation of the graph S (ω) from the straight line. To do this, a signal with a uniform spectral density S (ω) - const should be applied to the input of a four-terminal network in the entire range of operating frequencies, for example, white noise or a weakly correlated process close to it. Therefore, the prototype is required to have a special test signal, which means that the prototype cannot be used to work with real signals in normal operating mode, acting on a frequency-dependent four-terminal network. It also follows that the prototype device cannot be used to evaluate the results of the frequency correction introduced into a real random signal with an arbitrary shape of the spectrum.

Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в обеспечении возможности визуальной оценки степени изменения формы спектра случайного сигнала с произвольной исходной формой спектра при прохождении его через четырехполюсник с частотно-зависимыми параметрами.The technical result achieved by using the present invention is to provide a visual assessment of the degree of change in the shape of the spectrum of a random signal with an arbitrary initial shape of the spectrum when it passes through a four-terminal network with frequency-dependent parameters.

Технический результат достигается тем, что в устройство для визуализации спектральных изменений, содержащее первый спектроанализатор, вход которого служит первым тестовым входом, согласно изобретению введены второй спектроанализатор, два блока нормирования, блок сравнения и индикатор, предназначенный для визуального отображения зависимости результата сравнения от частоты, вторым тестовым входом устройства служит вход второго спектроанализатора, выход первого спектроанализатора соединен с входом первого блока нормирования, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго блока нормирования, вход которого соединен с выходом второго спектроанализатора, выход блока сравнения соединен с входом индикатора.The technical result is achieved by the fact that in the device for visualizing spectral changes, containing the first spectrum analyzer, the input of which serves as the first test input, according to the invention, a second spectrum analyzer, two normalization units, a comparison unit and an indicator, designed to visually display the dependence of the comparison result on frequency, are introduced the test input of the device is the input of the second spectrum analyzer, the output of the first spectrum analyzer is connected to the input of the first normalization unit, the output otorrhea connected to the first input of the comparator, a second input coupled to an output of second normalization block, the input of which is connected to the second output of the spectrum analyzer, the output of the comparator is connected to input indicator.

Кроме того, блок сравнения может быть выполнен в виде устройства, вычисляющего разность сравниваемых величин, или в виде устройства, вычисляющего отношение сравниваемых величин.In addition, the comparison unit can be made in the form of a device that calculates the difference of the compared values, or in the form of a device that calculates the ratio of the compared values.

Сущность изобретения поясняется графическим материалом. На фиг.1 показан пример визуального представления функции, характеризующей спектральные изменения. На фиг.2 показана функциональная схема устройства для визуализации спектральных изменений. На фиг.3 приведен пример реализации блока нормирования. Фиг.4 содержит функциональные схемы одного из возможных вариантов реализации блока сравнения, сопряженного с индикатором. Способ сопряжения индикатора с дешифратором-преобразователем, входящим в блок сравнения, показан на функциональной схеме по фиг.5.The invention is illustrated graphic material. Figure 1 shows an example of a visual representation of a function that characterizes spectral changes. Figure 2 shows a functional diagram of a device for visualizing spectral changes. Figure 3 shows an example implementation of the standardization unit. Figure 4 contains functional diagrams of one of the possible embodiments of a comparison unit associated with an indicator. A method of pairing an indicator with a decoder-converter included in the comparison unit is shown in the functional diagram of FIG. 5.

Фиг.1 содержит график зависимости результата сравнения ΔY спектральных компонентов от частоты ω в диапазоне [ωmin, ωmax].Figure 1 contains a graph of the dependence of the comparison result ΔY of the spectral components on the frequency ω in the range [ω min , ω max ].

Схема по фиг.2 содержит спектроанализаторы 1, 2, блоки 3, 4 нормирования, блок 5 сравнения, индикатор 6 и контролируемый четырехполюсник, представляющий собой усилитель 7 с подключенной нагрузкой RL. Вход спектроанализатора 1 служит первым тестовым входом устройства, вторым тестовым входом которого служит вход спектроанализатора 2, к первому тестовому входу подключен выход контролируемого усилителя 7, вход которого объединен со вторым тестовым входом, выход спектроанализатора 1 соединен с входом блока 3 нормирования, выход которого соединен с первым входом блока 5 сравнения, ко второму входу которого подключен выход блока 4 нормирования, вход которого соединен с выходом спектроанализатора 2, выход блока 5 сравнения соединен с входом индикатора.The circuit of FIG. 2 contains spectrum analyzers 1, 2, normalization units 3, 4, a comparison unit 5, an indicator 6, and a controlled four-terminal device, which is an amplifier 7 with a connected load R L. The input of the spectrum analyzer 1 serves as the first test input of the device, the second test input of which is the input of the spectrum analyzer 2, the output of the controlled amplifier 7 is connected to the first test input, the input of which is combined with the second test input, the output of the spectrum analyzer 1 is connected to the input of the normalization unit 3, the output of which is connected to the first input of the comparison unit 5, to the second input of which the output of the normalization unit 4 is connected, the input of which is connected to the output of the spectrum analyzer 2, the output of the comparison unit 5 is connected to the input the speaker.

Функциональная схема по фиг.3 содержит потенциометр 8 (регулируемый делитель напряжения), полосовой фильтр 9 и измеритель 10 уровня сигнала. Верхний по схеме вывод потенциометра 8 является входом блока нормирования, а средний вывод потенциометра 8 служит выходом блока нормирования, нижний по схеме вывод потенциометра 8 соединен с общей шиной, а к среднему выводу потенциометра 8 подключен вход полосового фильтра 9, выход которого соединен с измерителем 10 уровня.The functional diagram of figure 3 contains a potentiometer 8 (adjustable voltage divider), a band-pass filter 9 and a signal level meter 10. The top output of the potentiometer 8 is the input of the normalization unit, and the middle output of the potentiometer 8 serves as the output of the normalization unit, the lower output of the potentiometer 8 is connected to a common bus, and the input of the bandpass filter 9 is connected to the middle output of the potentiometer 8, the output of which is connected to the meter 10 level.

Функциональная схема по фиг.4 содержит блок 11 вычитания, сумматор 12, группу 13 регистров 13-1÷13-N, группу 14 дешифраторов 14-1÷14-N, адресный счетчик 15, дешифратор 16 адреса и элемент 17 ИЛИ, а также N светодиодных линеек 6-1÷6-N. Первый вход блока 11 вычитания является первым информационным входом Y2(nΔω) блока 5 сравнения, предназначенным для соединения с выходом блока 3, второй вход блока 11 вычитания служит вторым информационным входом Y1(nΔω) блока 5 и предназначен для соединения с выходом блока 4, выход блока 11 вычитания соединен с первым входом сумматора 12, второй вход которого является входом кода смещения Y0, выход сумматора 12 соединен с объединенными информационными входами DI регистров группы 13, выходы которых подключены к входам соответствующих дешифраторов группы 14 (выход n-го регистра ко входу n-го дешифратора), тактовые входы с регистров группы 13 подключены к соответствующим N выходам дешифратора 16, вход которого соединен с разрядным выходом Q счетчика 15, выход переноса Р которого соединен с первым входом элемента 17 ИЛИ, второй вход которого является входом RST обнуления (начальной установки) блока 5 сравнения, тактовый вход счетчика 15 является синхровходом CLK блока 5 сравнения, выходом которого служат выходы N дешифраторов группы 14, которые подключены к соответствующим N входам индикатора 6.The functional diagram of FIG. 4 comprises a subtraction unit 11, an adder 12, a group 13 of registers 13-1 ÷ 13-N, a group 14 of decoders 14-1 ÷ 14-N, an address counter 15, an address decoder 16 and an OR element 17, and N LED strips 6-1 ÷ 6-N. The first input of the subtraction unit 11 is the first information input Y 2 (nΔω) of the comparison unit 5, intended for connection with the output of the unit 3, the second input of the subtraction unit 11 serves as the second information input Y 1 (nΔω) of the unit 5 and is intended for connection with the output of unit 4 , subtracting the output of block 11 is connected to a first input of an adder 12, a second input of which is the input offset code Y 0, the output of the adder 12 is connected to the combined data inputs DI group of registers 13 whose outputs are connected to inputs of respective decoders groups 14 (the output of the nth register to the input of the nth decoder), the clock inputs from the registers of group 13 are connected to the corresponding N outputs of the decoder 16, the input of which is connected to the discharge output Q of the counter 15, the transfer output P of which is connected to the first input of the element 17 OR, the second input of which is the input RST of zeroing (initial setting) of the comparison unit 5, the clock input of the counter 15 is the clock input CLK of the comparison unit 5, the output of which is the outputs of N decoders of group 14, which are connected to the corresponding N inputs of indicator 6.

Функциональная схема примера сопряжения дешифратора с линейкой светодиодов (фиг.5) содержит дешифратор-преобразователь 14-n двоичного кода в код управления светодиодной шкалой с одной перемещающейся точкой и саму шкалу 6-n, представляющую собой линейку светодиодов, количество которых равно количеству выходов дешифратора 14-n, выходы которого соединены с соответствующими входами линейки 6-n.The functional diagram of an example of pairing a decoder with a line of LEDs (Fig. 5) contains a decoder-converter 14-n of binary code into a control code for an LED scale with one moving point and the scale 6-n itself, which is a line of LEDs, the number of which is equal to the number of outputs of the decoder 14 -n, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the 6-n line.

Спектр аудиосигналов при прохождении их через реальные усилительные тракты, как правило, претерпевает изменения. Происходящее можно разделить на два типичных случая. В первом случае причиной является независящая от исследователя неидеальность амплитудно-частотной характеристики тракта (четырехполюсника), приводящая к нежелательным линейным искажениям входного сигнала. Во втором случае спектр выходного сигнала изменяют умышленно, ослабляя и/или усиливая отдельные его участки для получения желаемого эффекта, которым в подавляющем большинстве случаев является изменение тембральной окраски преобразованного в звуковые волны выходного сигнала. И разумеется в каждом из случае полезно знать, как изменился спектр сигнала. Действительно, применение в современной аудиотехнике прецизионных широкодиапазонных амплитудно-частотных корректоров позволяет изменять спектр выходного сигнала по всей ширине, доводя его форму до неузнаваемости. Однако указанный процесс внешнего вмешательства необходимо контролировать, отслеживая влияние вносимых корректив на результат. Визуальный анализ формы спектра выходного сигнала, который предусмотрен во многих современных эквалайзерах высокого класса, безусловно, повышает эффективность управления процессами коррекции, но в то же время не несет в явном виде информации о произошедших спектральных изменениях.The spectrum of audio signals as they pass through real amplification paths, as a rule, undergoes changes. What can be divided into two typical cases. In the first case, the reason is the researcher-independent non-ideal amplitude-frequency characteristics of the path (four-terminal), leading to undesirable linear distortions of the input signal. In the second case, the spectrum of the output signal is changed intentionally, weakening and / or strengthening its individual sections to obtain the desired effect, which in the vast majority of cases is a change in the tonal color of the output signal converted into sound waves. And of course, in each case it is useful to know how the signal spectrum has changed. Indeed, the use of precision wide-range amplitude-frequency correctors in modern audio technology allows you to change the spectrum of the output signal over the entire width, bringing its shape beyond recognition. However, the specified process of external intervention must be controlled by monitoring the effect of the introduced corrections on the result. Visual analysis of the shape of the spectrum of the output signal, which is provided in many modern high-end equalizers, of course, increases the efficiency of the correction process control, but at the same time does not explicitly carry information about the spectral changes that have occurred.

Исчерпывающую информацию об изменениях спектра сигнала несет функция, представляющая собой зависимость результата сравнения амплитуд или мощностей спектральных составляющих от частоты. Наглядным примером такого критерия сравнения (и удобным для восприятия) является разностьComprehensive information on changes in the spectrum of the signal is carried by a function that represents the dependence of the result of comparing the amplitudes or powers of the spectral components on the frequency. A clear example of such a comparison criterion (and convenient for perception) is the difference

ΔY(ω)=Y2(ω)-Y1(ω),ΔY (ω) = Y 2 (ω) -Y 1 (ω),

где Y1(ω) и Y2(ω) - нормированные спектры входного и выходного сигналов соответственно.where Y 1 (ω) and Y 2 (ω) are the normalized spectra of the input and output signals, respectively.

Иллюстрацией предложенного служит пример функции ΔY(ω), приведенный на фиг.1 и призванный показать графически всю картину частотных изменений, произошедших в пределах рабочего диапазона устройства от ωmin до ωmax.An illustration of the proposed is an example of the function ΔY (ω), shown in figure 1 and designed to show graphically the whole picture of frequency changes that occur within the operating range of the device from ω min to ω max .

Устройство для получения картины, приведенной на фиг.1, работает следующим образом (фиг.2). Выходной и входной сигналы четырехполюсника, например контролируемого усилителя 7, поступают на входы спектроанализаторов 1 и 2 соответственно. Вычисленные в каждом из них значения функций S1(ω) и S2(ω), являющиеся спектрами входного и выходного сигналов соответственно, далее нормируются и поступают в блок 5 сравнения. Откуда результат сравнения направляется на индикатор 6, служащий для визуального отображения зависимости результата сравнения нормированных значений от частоты. Под нормированием подразумевается вычисление относительных величин Y1(ω) и Y2(ω) по формуламThe device for obtaining the picture shown in figure 1, works as follows (figure 2). The output and input signals of a four-terminal, for example, a controlled amplifier 7, are fed to the inputs of spectrum analyzers 1 and 2, respectively. The values of the functions S 1 (ω) and S 2 (ω) calculated in each of them, which are the spectra of the input and output signals, respectively, are then normalized and transferred to the comparison unit 5. From where the comparison result is sent to indicator 6, which serves to visually display the dependence of the comparison result of normalized values on frequency. By standardization is meant the calculation of the relative quantities Y 1 (ω) and Y 2 (ω) according to the formulas

Figure 00000002
и
Figure 00000003
,
Figure 00000002
and
Figure 00000003
,

где ω0 - некоторая фиксированная средняя частота в пределах полосы рабочих частот (в звуковых трактах ω0 обычно выбирают соответствующим частоте 1 кГц).where ω 0 is a fixed average frequency within the operating frequency band (in sound paths, ω 0 is usually chosen to be the corresponding frequency of 1 kHz).

Если блоки 1-4 выполнены по аналоговым схемам, то информация о функциях Y1(ω) и Y2(ω) представляется в виде сигналов Y1(t) и Y2(t), являющихся отображением во времени спектров Y1(ω) и Y2(ω) соответственно. Разумеется, до нормирования будем иметь сигналы S1(t) и S2(t), являющиеся временными копиями функций S1(ω) и S2(ω). Поскольку нормирование предусматривает выполнение операции деления, а в сугубо аналоговых устройствах выполнение арифметических операций связано с немалыми трудностями, то можно использовать аналоговый блок нормирования, работающий на несколько ином принципе. Суть его работы (фиг.3) сводится к ручному, контролируемому делению выходного напряжения спектроанализатора до тех пор, пока напряжение, соответствующее частоте ω0, не достигнет заданного уровня, например единицы. Указанную операцию, являющуюся по сути масштабированием сигналов, выполняют до начала работы с устройством отдельно для каждого канала при неизменных параметрах контролируемого усилителя 7. Точность нормирования будет зависеть как от идентичности параметров элементов, используемых в блоках 3, 4, так и от разрешающей способности измерителя 10 уровня. Центральная частота полосового фильтра 9 выбирается равной ω0, а ширина полосы - по возможности небольшой (примерно пол-октавы) и исходя из заданных требований к точности нормирования.If blocks 1-4 are made according to analog circuits, then the information on the functions Y 1 (ω) and Y 2 (ω) is presented in the form of signals Y 1 (t) and Y 2 (t), which are the time displays of the spectra Y 1 (ω ) and Y 2 (ω), respectively. Of course, before normalization, we will have signals S 1 (t) and S 2 (t), which are temporary copies of the functions S 1 (ω) and S 2 (ω). Since rationing involves performing a division operation, and in purely analog devices arithmetic operations are associated with considerable difficulties, it is possible to use an analog rationing unit working on a slightly different principle. The essence of his work (figure 3) is reduced to manual, controlled division of the output voltage of the spectrum analyzer until the voltage corresponding to the frequency ω 0 reaches a predetermined level, for example, unity. The specified operation, which is essentially a scaling of signals, is performed before starting work with the device separately for each channel with constant parameters of the controlled amplifier 7. The accuracy of the normalization will depend on the identity of the parameters of the elements used in blocks 3, 4, and on the resolution of the meter 10 level. The central frequency of the bandpass filter 9 is chosen equal to ω 0 , and the bandwidth is as small as possible (about half an octave) and based on the specified requirements for standardization accuracy.

Рассмотрим далее один из возможных вариантов построения блока 5 сравнения, предназначенного для работы с цифровыми отсчетами, полученными в предположении, что спектроанализаторы 1 и 2 цифровые, а на выходах блоков 3 и 4 имеем последовательность отсчетов - нормированных значений амплитуд гармоник Y2(nΔω) и Y2(nΔω) соответственно и вычисленных методом дискретного преобразования Фурье при условии, что n=0, 1, 2...N-1 (N - общее число гармоник), а Δω - шаг расположения отсчетов по оси частот. В частном случае от гармоники с нулевой частотой можно и отказаться.Next, we consider one of the possible options for constructing a comparison unit 5, designed to work with digital samples obtained under the assumption that the spectrum analyzers 1 and 2 are digital, and at the outputs of blocks 3 and 4 we have a sequence of samples - normalized values of the harmonics amplitudes Y 2 (nΔω) and Y 2 (nΔω), respectively, and calculated by the discrete Fourier transform method, provided that n = 0, 1, 2 ... N-1 (N is the total number of harmonics), and Δω is the step of arrangement of the samples along the frequency axis. In a particular case, harmonics with a zero frequency can be rejected.

Будем считать, что отсчеты Y1(nΔω) и Y2(nΔω) в двух каналах во времени появляются одновременно, сопровождаются синхроимпульсами CLK и, кроме того, смена отсчетов в каждом из каналов происходит с тактовой частотой CLK. В предлагаемой схеме (фиг.4) блока 5 сравнения данные сравниваются путем вычисления их разности Y2(nΔω)-Y1(nΔω) в блоке 11. Далее в сумматоре 12 добавляется постоянная Y0 и затем N полученных величинWe assume that the samples Y 1 (nΔω) and Y 2 (nΔω) appear simultaneously in two channels in time, are accompanied by CLK clock pulses and, in addition, the change of samples in each channel occurs with a clock frequency CLK. In the proposed scheme (figure 4) of the comparison block 5, the data is compared by calculating their difference Y 2 (nΔω) -Y 1 (nΔω) in block 11. Then, in the adder 12, the constant Y 0 is added and then N of the obtained values

ΔY(nΔω)=ΔY2(nΔω)-Y1(nΔω)+Y0 ΔY (nΔω) = ΔY 2 (nΔω) -Y 1 (nΔω) + Y 0

распределяются по N регистрам группы 13. Занесенные в регистры 13-1÷13-N двоичные коды N величин ΔY(nΔω) преобразуются в дешифраторах группы 14 в коды управления светодиодными линейками 6-1÷6-N, каждая из которых соответствует одному отсчету частоты ωn=nΔω.are distributed across N registers of group 13. Binary codes of N quantities ΔY (nΔω) stored in registers 13-1 ÷ 13-N are converted in decoders of group 14 to control codes for LED bars 6-1 ÷ 6-N, each of which corresponds to one frequency sample ω n = nΔω.

Управляет поочередной записью кодов ΔY(nΔω) в регистры 13 узел, состоящий из адресного счетчика 15 и дешифратора 16. Модуль пересчета счетчика 15 выбирают на единицу больше количества отсчетов N. Это позволяет использовать обнуленное состояние счетчика как исходное и запрещающее запись данных в регистры 13. С появлением первого синхроимпульса CLK счетчик 15 устанавливает на выходе Q код единицы и активизирует, таким образом, выход дешифратора 16 с порядковым номером "1" (нумерация выходов дешифратора 16 начинается с нуля; нулевой выход не используется). Поскольку данный процесс протекает скачкообразно, то положительный перепад напряжений на выходе "1" дешифратора 16 разрешает синхронную запись информации о первом отсчете ΔY(0) в первый регистр 13-1. Далее с приходом второго синхроимпульса, сопровождающего следующий отсчет ΔY(ω), счетчик 15 переходит в состояние, соответствующее числу "2", и логический перепад формируется уже на втором выходе дешифратора 16, разрешая, таким образом, запись в регистр 13-2. Указанным путем, потактно производится запись и в другие регистры 13. После того, как в группу 13 будет записан последний отсчет, счетчик 15 обнулится, и на этом цикл первой записи данных закончится. Все последующие циклы аналогичны первому и служат для обновления информации в регистрах 13, а следовательно, для обновления изображения формируемого индикатором 6. Вход RST служит для первоначального обнуления блока сравнения.The node consisting of the address counter 15 and the decoder 16 controls the sequential recording of ΔY (nΔω) codes into the registers 13. The counter recounting module 15 selects one more unit than the number of samples N. This allows the counter to be reset to zero as the initial and prohibitive write to the registers 13. With the advent of the first CLK clock, the counter 15 sets the unit code at the output Q and thus activates the output of the decoder 16 with the serial number "1" (the numbering of the outputs of the decoder 16 starts from zero; the zero output is not used ). Since this process proceeds stepwise, the positive voltage drop at the output "1" of the decoder 16 allows synchronous recording of information about the first sample ΔY (0) in the first register 13-1. Then, with the arrival of the second clock pulse accompanying the next readout ΔY (ω), the counter 15 goes into the state corresponding to the number "2", and a logical difference is formed already at the second output of the decoder 16, thus allowing writing to register 13-2. In this way, recording is also performed in other registers 13. After the last count is written to group 13, the counter 15 will be reset to zero and the cycle of the first data recording will end. All subsequent cycles are similar to the first and serve to update the information in the registers 13, and therefore, to update the image generated by the indicator 6. The input RST serves to initially reset the comparison unit.

Для того, чтобы приведенная на фиг.4 схема позволяла получить изображение со смещенной вверх по оси ΔY(ω) нулевой линией, в структуре предусмотрен ввод кода смещения Y0 (сумматор 12). Введение постоянной составляющей, значение которой выбирается равной половине диапазона изменений ΔY(ω), позволяет высвечивать нулевую линию в отсутствии сигнала, однако при работе с сигналом нулевая линия как ориентир не высвечивается, поэтому на экран индикатора следует нанести градуированную нулевую линию в виде рисунка. Дискретный индикатор (блок 6 на фиг.4) может быть собран на основе вертикально ориентированных светодиодных линеек 6-1÷6-N, количество которых определяется количеством отсчетов частоты. Линейки располагают в одной плоскости параллельно друг другу в порядке возрастания частоты. Для управления каждой линейкой используется полный дешифратор, сопрягаемый с выбранным типом светодиодных линеек. В примере на фиг.5 дешифратор-преобразователь 14-n сопряжен с линейкой светодиодов с объединенными катодами.In order for the circuit shown in Fig. 4 to obtain an image with a zero line shifted upward along the ΔY (ω) axis, the structure provides for entering the displacement code Y 0 (adder 12). The introduction of a constant component, the value of which is chosen equal to half the range of changes ΔY (ω), allows you to highlight the zero line in the absence of a signal, however, when working with a signal, the zero line is not displayed as a landmark, therefore, a graduated zero line should be drawn on the indicator screen in the form of a picture. The discrete indicator (block 6 in FIG. 4) can be assembled on the basis of vertically oriented LED lines 6-1 ÷ 6-N, the number of which is determined by the number of frequency samples. Rulers are placed in the same plane parallel to each other in increasing order of frequency. To control each line, a full decoder is used, interfaced with the selected type of LED rulers. In the example of FIG. 5, the decoder 14-n is coupled to a line of LEDs with integrated cathodes.

Claims (4)

1. Способ визуализации спектральных изменений сигнала при прохождении его через четырехполюсник, отличающийся тем, что определяют нормированный спектр входного сигнала, определяют нормированный спектр выходного сигнала, полученные нормированные значения сравнивают между собой, после чего визуально отображают зависимость результата сравнения нормированных величин от частоты.1. A method for visualizing spectral changes in a signal when it passes through a four-terminal network, characterized in that the normalized spectrum of the input signal is determined, the normalized spectrum of the output signal is determined, the normalized values obtained are compared with each other, and then the dependence of the result of the comparison of normalized values on the frequency is visually displayed. 2. Устройство для визуализации спектральных изменений, содержащее первый спектроанализатор, вход которого служит первым тестовым входом, отличающееся тем, что в него введены второй спектроанализатор, два блока нормирования, блок сравнения и индикатор, предназначенный для визуального отображения зависимости результата сравнения от частоты, вторым тестовым входом устройства служит вход второго спектроанализатора, выход первого спектроанализатора соединен с входом первого блока нормирования, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго блока нормирования, вход которого соединен с выходом второго спектроанализатора, выход блока сравнения соединен с входом индикатора.2. A device for visualizing spectral changes, comprising a first spectrum analyzer, the input of which serves as the first test input, characterized in that a second spectrum analyzer, two normalization units, a comparison unit and an indicator designed to visually display the dependence of the comparison result on frequency are introduced into the second test the input of the device is the input of the second spectrum analyzer, the output of the first spectrum analyzer is connected to the input of the first normalization unit, the output of which is connected to the first input of the unit As a comparison, the second input of which is connected to the output of the second normalization unit, the input of which is connected to the output of the second spectrum analyzer, the output of the comparison unit is connected to the indicator input. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что блок сравнения выполнен в виде устройства, вычисляющего разность сравниваемых величин.3. The device according to claim 2, characterized in that the comparison unit is made in the form of a device that calculates the difference of the compared values. 4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что блок сравнения выполнен в виде устройства, вычисляющего отношение сравниваемых величин.4. The device according to claim 2, characterized in that the comparison unit is made in the form of a device that calculates the ratio of the compared values.
RU2004115052/28A 2004-05-19 2004-05-19 Method and device for visualization of signal's spectral changes RU2266547C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004115052/28A RU2266547C2 (en) 2004-05-19 2004-05-19 Method and device for visualization of signal's spectral changes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004115052/28A RU2266547C2 (en) 2004-05-19 2004-05-19 Method and device for visualization of signal's spectral changes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004115052A RU2004115052A (en) 2005-01-10
RU2266547C2 true RU2266547C2 (en) 2005-12-20

Family

ID=34882078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004115052/28A RU2266547C2 (en) 2004-05-19 2004-05-19 Method and device for visualization of signal's spectral changes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2266547C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
РОЗЕНБЕРГ В.Я. Радиотехнические методы измерения параметров процессов и систем. - М.: Издательство комитета стандартов, мер и измерительных приборов, 1970, с.123-124. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004115052A (en) 2005-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6687631B2 (en) Laplace transform impedance spectrometer and its measurement method
CN106066425B (en) A kind of impedance measurement device and its method for realizing compensation for calibrating errors
CN104111432A (en) Calibration Of Test Instrument Over Extended Operating Range
JPH0750136B2 (en) Frequency measurement method
WO2018059232A1 (en) Structure and method for testing lock-in amplifier
EP2183608B1 (en) Instrument and a method for detecting partial electrical discharges occurring in an electric apparatus
CN117434426B (en) Test method, system and device of switched capacitor filter
CN110441599B (en) Detection method and device for frequency spectrograph and readable storage medium
US6453253B1 (en) Impulse response measuring method
Xie et al. Analog circuits soft fault diagnosis using Rényi’s entropy
US2735064A (en) Salzberg
RU2266547C2 (en) Method and device for visualization of signal's spectral changes
JP2013544369A (en) System frequency response test using continuous sweep frequency
US3182254A (en) Intermodulation distortion analyzer for plotting second and third order components
RU2313798C2 (en) Mode of visualization of spectral changes
US8396227B2 (en) Method of determining the harmonic and anharmonic portions of a response signal of a device
CN210626547U (en) Measuring device
CN114460360A (en) Detection method, system and device based on ammeter measurement current time integral
JP2006523848A (en) Single sweep measurement of multiple optical properties
CN109541309B (en) Spectrum analyzer and signal processing method thereof
US4344028A (en) Testing device for low-frequency amplifiers
US11184091B2 (en) Signal generation device, spectrum analyzing device and corresponding methods with correction parameter
US3206672A (en) Apparatus for determining the transfer function of the four terminal linear electrical system
RU2726385C1 (en) Method of visual control of levels of a group of sinusoidal signals of different frequencies
RU2305289C2 (en) Method for analysis of frequency distortions and device for its realization