SU1711109A1 - Device for spectral-time analysis of signals - Google Patents

Device for spectral-time analysis of signals Download PDF

Info

Publication number
SU1711109A1
SU1711109A1 SU894736236A SU4736236A SU1711109A1 SU 1711109 A1 SU1711109 A1 SU 1711109A1 SU 894736236 A SU894736236 A SU 894736236A SU 4736236 A SU4736236 A SU 4736236A SU 1711109 A1 SU1711109 A1 SU 1711109A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
unit
signal
block
Prior art date
Application number
SU894736236A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Николаевич Кузнецов
Михаил Григорьевич Риммар
Алла Федоровна Хроленко
Original Assignee
Научно-производственное объединение "Рудгеофизика"
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 Научно-производственное объединение "Рудгеофизика" filed Critical Научно-производственное объединение "Рудгеофизика"
Priority to SU894736236A priority Critical patent/SU1711109A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1711109A1 publication Critical patent/SU1711109A1/en

Links

Landscapes

  • Recording Measured Values (AREA)

Abstract

Изобретение предназначено дл  измерени  спектральных характеристик сигналов волновых процессов различной природы: акустических, сейсмических и др. и может быть использовано, в частности, при исследовании неоднородных сред, геологических съемках. Цель изобретени  - повышение разрешающей способности и информативности устройства за счет обеспечени  возможности более точного и однозначного выделени  наблюдаемых мод. Записанный на магнитном носителе в аналоговой форме сигнал пропускаетс  через набор полосовых частотных фильтров и воспроизводитс  с использованием регистраторов спектра в координатах частота - амплитуда - врем , дополнительно получаемый аналоговый сигнал преобразуют в цифровой код, перевод т в модифицированный масштаб времени в виде Т The invention is intended to measure the spectral characteristics of wave signals of different nature: acoustic, seismic, etc., and can be used, in particular, in the study of heterogeneous media, geological surveys. The purpose of the invention is to increase the resolution and information content of the device by providing the possibility of a more accurate and unambiguous selection of the observed modes. The signal recorded on a magnetic medium in analog form is passed through a set of band-pass frequency filters and reproduced using spectrum recorders in the frequency-amplitude-time coordinates, the additional analog signal obtained is converted into a digital code, converted into a modified time scale in the form of T

Description

Изобретение предназначено дл  измерени  спектральных характеристик сигналов волновых процессов различной природы: акустических, сейсмических и других и может быть использовано, в частности, при исследовании неоднородных сред, геологических съемках.The invention is intended to measure the spectral characteristics of wave signals of various nature: acoustic, seismic and others, and can be used, in particular, in the study of heterogeneous media, geological surveys.

Существуют различные устройства измерени  характеристик спектра сигналов, в том числе и устройства-анализаторы спект- , ра, где спектральные характеристики получаютс  как результат воздействи  исследуемого процесса на.избирательный четырехполюсник , который реализуетс  либо набором полосовых фильтров, параллельно или последовательно соединенных, либо с помощью дисперсионных линий .задержки,There are various devices for measuring the characteristics of the spectrum of signals, including spectral analyzer devices, where spectral characteristics are obtained as a result of the effect of the process being studied on a selective quadrupole, which is realized either by a set of band-pass filters, parallel or serially connected, or by means of dispersive delay lines,

либо на цифровом фильтре, либо на сочетании цифровых и аналоговых устройств.either on a digital filter, or on a combination of digital and analog devices.

Така  же методика измерений использована и в известном устройстве, в котором записанный на магнитной ленте сигнал в электрическом аналоговом виде подаетс  на вход электрической схемы, содержащей переменные полосовые фильтры, где последовательно отфильтровываютс  спектральные компоненты, которые регистрируютс  на индикаторе в координатах частота - врем  - амплитуда. Указанное устройство содержит последовательно соединенные блок воспроизведени  записи анализируемого сигнала,узкополосный перестраиваемый частотный фильтр, усилитель, регистратор спектра в координатах частота - амплитуда - врем .The same measurement technique is used in the well-known device, in which the signal recorded on a magnetic tape is supplied in electrical analog form to the input of a circuit containing variable band-pass filters, where spectral components are sequentially filtered and recorded on the indicator in the coordinates frequency-time-amplitude. The said device contains a serially connected playback unit for recording the analyzed signal, a narrowband tunable frequency filter, an amplifier, a spectrum recorder in the coordinates frequency - amplitude - time.

ОABOUT

юYu

Недостатком данного устройства  вл етс  то, что получаемые спектрограммы хот  и позвол ют обнаруживать наличие характерных мод и дают возможность проследить за развитием изучаемого процесса во времени, но обладают недостаточной разрешающей способностью дл  исследовани  и оценки параметров модовой структуры изучаемого пол , т.е. не обладают достаточной информативностью.The disadvantage of this device is that the spectrograms obtained, although they allow detecting the presence of characteristic modes, make it possible to follow the development of the process under study in time, but have insufficient resolution for studying and estimating the parameters of the mode structure of the studied field, i.e. do not have sufficient information.

Целью изобретени   вл етс  повышение разрешающей способности и информативности устройства за счет обеспечени  возможности более точного и однозначного выделени  наблюдаемых мод.The aim of the invention is to increase the resolution and informativeness of the device by providing the possibility of a more accurate and unambiguous selection of the observed modes.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  спектрально-временного анализа сигналов, содержащее блок воспроизведени  записи анализируемого сигна- ла. блок согласовани  напр жени  и последовательно соединенные узкополосный перестраиваемый частотный фильтр, усилитель, регистратор спектра в координатах частота - амплитуда - врем , подключенный вторым входом к первому выходу блока синхронизации считывани , вторым выходом которого  вл етс  второй вход узкополосного перестраиваемого частотного фильтра, а входом - выход задатчика периода считывани , между блоком воспроизведени  записи анализируемого сигнала и блоком согласовани  напр жени  введены аналого-цифровой преобразователь, блок сопр жени , блок пороговой селекции, задатчик уровн  порога, дешифратор, счетчик времени задержки, счетчик длительности сигнала, задатчик периода выборки отсчетов , блок выполнени  функции вида Т -V (1ъ + г ) 2 - to 2 гДе to врем  задержки прихода сигнала от момента синхронизации , т - текущее значение длительности сигнала блок управлени  записью, блок пам ти и цифроаналоговый преобразователь , причем вход аналого-цифрового преобразовател  соединен с первым выходом блока воспроизведени  записи анализируемого сигнала, а выход - с первым входом блока сопр жени , второй вход которого соединен с первым выходом блока управлени  записью, подключенного вторым выходом к первому входу блока пам ти, вторым входом которого  вл етс  первый выход блока сопр жени , вторым своим выходом соединенного с первым входом блока пороговой селекции, второй вход которого подключен к выходу Задатчика уровн  порога, а первый - третий выходы блоке пороговой селекции подключены соответственно к первому входу счетчика времениThis goal is achieved by the fact that a device for spectral-temporal analysis of signals containing a playback unit for recording the signal being analyzed. voltage matching unit and serially connected narrowband tunable frequency filter, amplifier, spectrum recorder in the coordinates frequency - amplitude - time, connected by the second input to the first output of the read synchronization unit, the second output of which is the second input of the narrowband tunable frequency filter, and input - the output A pointer to the readout period, an analog-to-digital converter is inserted between the playback unit for recording the signal being analyzed and the voltage matching unit, interface unit, threshold selection unit, threshold level setter, decoder, delay time counter, signal duration counter, sample sample period setting unit, function execution unit of the type T -V (1 + + g) 2 - to 2 gDe to time delay of signal arrival from synchronization time, t is the current value of the signal duration, the write control unit, the memory unit and the digital-to-analog converter, the analog-digital converter input connected to the first output of the playback unit of the analyzed signal, and the output to the first input one interface unit, the second input of which is connected to the first output of the recording control unit connected by the second output to the first input of the memory unit, the second input of which is the first output of the interface unit, its second output connected to the first input of the threshold selection unit, second input which is connected to the output of the Threshold Level Adjuster, and the first - the third outputs of the threshold selection block are connected respectively to the first input of the time counter

задержки, первому входу блока управлени  записью и первому входу счетчика длительности сигнала, вторым входом которого  вл етс  первый выход задатчика периодаdelay, the first input of the recording control unit and the first input of the signal duration counter, the second input of which is the first output of the set period

выборки отсчетов, подключаемого вторым выходом к второму входу блока управлени  записью, третий вход которого соединен с выходом блока выполнени  функции вида Т - /.(to + r)2-to 2- п ервы и 11 второй входы которого соединены с выходом счетчика длительности сигнала и выходом счетчика времени задержки, соединённого вторым входом с выходом дешифратора, подключенного своим входом к второму выходу блока воспроизведени  записи анализируемого сигнала, выход блока пам ти подключен к входу блока согласовани  напр жени , соединенного своим выходом с первым входом цифроаналогового преобразовател , выходом которого  вл етс  второй вход узкополосного перестраиваемого частотного фильтра, а с вторым входом цифроаналогового преобразовател  соединен третий выход блока синхронизации считывани , четвертый выход которого подключен к третьему входу блока пам ти,sampling, connected by the second output to the second input of the recording control unit, the third input of which is connected to the output of the function execution block of the form T - /. (r + 2) 2-to 2- and 11 and the second inputs of which are connected to the output of the signal duration counter and the output of the time delay counter connected by the second input to the output of the decoder connected by its input to the second output of the playback unit of the recording of the analyzed signal, the output of the memory unit connected to the input of the voltage matching unit connected by its output to ervym input analog converter whose output is the second input of the narrowband tunable frequency filter and a second input of the digital to analog converter coupled to the third output of reading sync block, a fourth output is connected to the third input of the memory,

Блок выполнени  функции вида Т -V(t0 +r)2-to2 содержит последовательно соединенные сумматор, первыйThe function block of the type T -V (t0 + r) 2-to2 contains a series-connected adder, the first

квадратор, вычитатель, блок извлечени  корн , буферный регистр и подключенный к второму входу вычитател  второй квадратор , причем первый вход сумматора соединен с выходом счетчика длительностиquad, subtractor, root extraction block, buffer register and the second quad connected to the second input of the subtractor, with the first input of the adder connected to the output of the duration counter

сигнала, а второй вход сумматора и вход второго квадратора соединены с выходом счетчика времени задержки, выход буферного регистра  вл етс  третьим входом блока управлени  записью.signal, and the second input of the adder and the input of the second quadr are connected to the output of the delay time counter, the output of the buffer register is the third input of the recording control unit.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема блока выполне- ни  функции вида Т - V(t0-fr)2-t02 на фйг.З - то же, вариант.FIG. 1 shows the scheme of the proposed device; Fig. 2 is a block diagram of the execution of a function of the form T - V (t0-fr) 2-t02 per fig. 3 - the same, option.

Устройство (фиг. 1) содержит блок 1 воспроизведени  записи анализируемого сигнала , аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, блок 3 сопр жени , блок 4 пороговой селекции, задатчик 5 уровн  порога, дешифратор 6. счетчик 7 времени задержки,The device (Fig. 1) contains a playback unit 1 for recording the analyzed signal, an analog-to-digital converter (ADC) 2, a conjugation unit 3, a threshold selection unit 4, a threshold level setting unit 5, a decoder 6. a delay counter 7,

блок 8 выполнени  функции вида Т (to +V)2-t02 блок 9 управлени  записью , счетчик 10 длительности сигнала, задатчик 11 периода выборки отсчетов, блок 12 пам ти, блок 13 согласовани  налр жени , цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 14, узкополосный перестраиваемый частотный фильтр (УПФ) 15, усилитель 16, регистратор 17, блок 18 синхронизации считывани  и задатчик 19 периода считывани .block 8 of performing the function of the form T (to + V) 2-t02 block 9 of recording control, counter 10 of signal duration, unit 11 of sampling period, block 12 of memory, block 13 of charging, digital-to-analog converter (D / A) 14, narrow-band tunable frequency filter (PFC) 15, amplifier 16, recorder 17, read synchronization unit 18 and read period setting unit 19.

Первый выход блока 1 воспроизведени  записи анализируемого сигнала через АЦП 2 соединен с первым входом блока 3 сопр жени , второй вход которого соединен с первым выходом блока 9 управлени  записью , соединенного вторым выходом с первым входом блока 12 пам ти, вторым входом которого  вл етс  первый выход блока 3 сопр жени , соединенного вторым выходом с первым входом блока 4 пороговой селекции, второй вход которого подключен к за датчику 5 уровн  порога, а первый - третий выходы подключены соответственно к первым входам счетчика 7 времени задержки , блока 9 управлени  записью и счетчика 10 длительности сигнала, вторым входом которого  вл етс  первый выход задатчика 11 периода выборки отсчетов, подключённого своим вторым выходом к второму входу .блока 9 управлени  записью, третий вход которого соединен с выходом блока 8 выполнени  функции вида Т e/(to +r)2-to первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами счетчика 10 длительности сигнала и счетчика 7 времени задержки, соединенного вторым входом с выходом дешифратора 6, подключенного своим входом к второму выходу блока 1 воспроизведени  записи анализируемого сигнала. Блок 12 пам ти подключен своим выходом к последовательно соединенным блоку согласовани  13 напр жений, ЦАП 14.УПФ 15, усилителю 16 и регистратора 17, а третий вход блока 12 пам ти и вторые входы ЦАП 14, УПФ 15 и регистратора 17 подключены, к соответству ющим выходам блока 18 синхронизации считывани , подключенного своим входом к выходу эадатчика 19 периода считывани .The first output of the playback unit 1 for recording the analyzed signal is connected via ADC 2 to the first input of the interface 3, the second input of which is connected to the first output of the recording control unit 9 connected by the second output to the first input of the memory 12, the second input of which is the first output an interface unit 3 connected by a second output to the first input of the threshold selection unit 4, the second input of which is connected to the threshold level sensor 5, and the first to the third output are connected respectively to the first inputs of the backward time counter 7 The control module 9 and the counter 10 of the signal duration, the second input of which is the first output of the setpoint generator 11 of the sampling period, connected to the second input of the recording control unit 9, the third input of which is connected to the output of the function 8 unit T e / (to + r) 2-to the first and second inputs of which are connected respectively to the outputs of the counter 10 of the signal duration and the counter 7 of the delay time connected by the second input to the output of the decoder 6 connected by its input to the second output block 1 playback recording of the analyzed signal. The memory unit 12 is connected by its output to series-connected voltage matching unit 13, D / A converter 14.UPF 15, amplifier 16 and recorder 17, and the third input of memory block 12 and the second inputs of DAC 14, UPF 15 and recorder 17 are connected to The outputs of the read synchronization unit 18 connected by its input to the output of the sensor 19 of the read period.

Блок 8 выполнени  функции вида Т ( (Фиг.2) содержит последовательно соединенные сумматор 20, первый квадратор 21, вычитатель 22, блок 23 извлечени  корн , буферный регистр 24 и подключенный к второму входу вычитате- л  22 второй квадратор 25, :-S: Unit 8 of performing the function of the type T ((FIG. 2) contains a series-connected adder 20, a first quad 21, a subtractor 22, a root extraction block 23, a buffer register 24 and a second quad 25 25 connected to the second input of the subtractor 22,: -S:

Блок 1 воспроизведени  записи анализируемого сигнала предназначен дл  воспроизведени  записанного на магнитном носителе (ленте, кассете, диске) исследуемого сигнала и опорного синхроимпульса и получени  на выходе электрического анало- гового сигнала. В качестве этого блока может быть использован магнитофон, с первого выхода которого снимаетс  напр жение , соответствующее сигналу, а с второго - опорному синхроимпульсу.The playback unit 1 for recording the analyzed signal is designed to reproduce the signal under study and the reference sync pulse recorded on a magnetic medium (tape, tape, disk) and to obtain an electrical analog signal at the output. As this unit, a tape recorder can be used, from the first output of which the voltage corresponding to the signal is removed, and from the second to the reference clock.

АЦП 2 обеспечивает преобразование электрического напр жени  сигналов, Поступающих с первого выхода блока 1, в соответствующий цифровой код.A / D converter 2 converts the electrical voltage of signals from the first output of block 1 to the corresponding digital code.

Блок 3 сопр жени  предназначен дл  согласовани  параметров сопр жени  и 5 обеспечени  взаимодействи  АЦП с блоками 4 и 12, дл  приема и хранени  данных, поступающих от АЦП в течение одного цикла преобразовани  аналоговой информации , и выдачи их в блоки 4 и 12.The interface 3 is designed to match the parameters of the interface and 5 to ensure the interaction of the A / D converter with blocks 4 and 12, to receive and store data received from the A / D converter during one cycle of converting analog information, and output them to blocks 4 and 12.

0 Блок 4 пороговой селекции предназначен дл  выделени  полезного сигнала и определени  момента его прихода, что обеспечиваетс  путем сравнени  поступающего из блока 3 кода с заданной с помощью0 Block 4 of the threshold selection is designed to select the useful signal and determine the moment of its arrival, which is ensured by comparing the code coming from block 3 with the one specified by

5 блока 5 величиной уровн  порога. При первом превышении и по. окончании превышени  этого порога из блока 4 выдаютс  сигналы в счетчики 7 и 10 и блок 9.5 blocks 5 by the value of the threshold level. At the first excess and on. When this threshold is exceeded, block 4 outputs signals to counters 7 and 10 and block 9.

За датчик 5 уровн  порога обеспечиваетOver the threshold sensor level 5 provides

0 возможность задани  определенного уровн  порога и преобразование этой величины в соответствующий код дл  выдачи в блок 4. Дешифратор 6 служит дл  выделени  опорного синхроимпульса, выработки в мо5 мент его прихода управл ющего импульса и выдачи его на счетчик 7.0 the possibility of setting a certain threshold level and converting this value to the corresponding code for issuing to block 4. The decoder 6 serves to highlight the reference clock, to generate a control pulse at the time of its arrival and to issue it to the counter 7.

Счетчик 7 времени задержки обеспечивает определение времени прихода (задер- жки) сигнала от момента синхронизации toCounter 7 of the delay time provides the determination of the time of arrival (delay) of the signal from the time of synchronization to

0 и выдачу его значени  в АЦП 2. Запуск этого счетчика производитс  импульсом, поступающим из дешифратора 6, а останов - пульсом из блока 4, вырабатываемым в первый момент прихода сигнала (превыше5 ни  установленного порога).0 and its value is output to the ADC 2. This counter is triggered by a pulse coming from the decoder 6, and the stop is generated by a pulse from block 4 generated at the first time the signal arrives (above 5 nor the set threshold).

Блок 8 выполнени  функции вида Т -V(t0 -f r)2-to2 обеспечивает выполнение указанных операций над величинами to и г, поступающими соответственно изBlock 8 of performing the function of the form T -V (t0 -f r) 2-to2 ensures that the specified operations are performed on the values of to and g, respectively, coming from

0 счетчиков 7 и 10, и выдачи полученного значени  Т - модифицированного времени в блок 9.0 counters 7 and 10, and the output of the obtained value of T - modified time in block 9.

Блок 8 содержит (фиг.2) сумматор 20, обеспечивающий выполнение операцииBlock 8 contains (2) adder 20, which provides the operation

5 сложени  над данными to и г, поступающими из счетчиков 7 и 10 соответственно, и выдачу полученного результата в квадратор 21, обеспечивающий выполнение операции возведени  в квадрат величины, постулаю0 щей из сумматора 20, и выдачу полученного результата в вычитатель 22, обеспечиваю- , щий выполнение арифметической операции вычитани  над величинами (to + т)2 и to2, поступающими из квадраторов 21 и 25 соот5 ветственно, и выдачу полученного результата в блок 23 извлечени  квадратного корн , обеспечивающий выполнение указанной операции над величиной, поступающей из вычитател  22, и выдачу результата в регистр 24, служащий дл  промежуточного хранени  данных, поступающих из блока 23, и выдачи их в блок 9, второй квадратор 25, обеспечивающий выполнение операции возведени  в квадрат значени  величины времени to. поступающего из счетчика 7, и выдачу полученного результата в вычита- тель22.5 adding over the data to and g, coming from the counters 7 and 10, respectively, and issuing the result to the quad 21, which ensures the execution of the operation of squaring the value posting from the adder 20, and issuing the result to the subtractor 22, ensuring performing an arithmetic subtraction operation on the values (to + t) 2 and to2, coming from the quadrants 21 and 25, respectively, and issuing the result to the square root extraction unit 23, which ensures the execution of the specified operation on the value, n stepping of the subtractor 22, and output the result in the register 24, which serves for the intermediate storage of data coming from the unit 23 and outputting them to the unit 9, a second squarer 25, which provides fulfillment erecting operations in time squared magnitude values to. coming from counter 7, and issuing the result to the subtractor22.

Блок 9 управлени  записью предназначен дл  организации и синхронизации рабо- ты блоков 3,4,8, задатчика 11 и блока 12 пам ти и обеспечивает прием из блока 4 импульса начала сигнала, из блока 8 - значений модифицированного времени Т, из задатчика 11 - заданного периода выборки отсчетов, а также выработку управл ющих сигналов и выдачу в блок 3 команды на выдачу кода сигнала в блок 12 и в последний - команды на приём и обеспечение записи поступившего из блока 3 кода сигнала в  чейку пам ти, адрес которой определ етс  в блоке 9 в соответствии со значени ми полученного из блока 8 параметра Т.The recording control block 9 is designed to organize and synchronize the operation of blocks 3, 4, 8, setpoint 11 and memory block 12 and receives from the unit 4 a start signal pulse, from block 8 — values of the modified time T, from setpoint 11 — the specified the sampling period, as well as the generation of control signals and issuing commands to block 3 to issue a signal code to block 12 and, last, commands to receive and ensure the recording of the signal code received from block 3 to a memory cell whose address is defined in the block 9 according to the value obtained from block 8 parameter T.

Счетчик 10 длительности сигнала обеспечивает определение текущих значений времени г, отсчитываемого от начала прихода сигнала до его прекращени  (или прерывани ), и выдачу этих значений в блок 8 в соответствии с заданным в задатчике 11 периодом выборки отсчетов.The counter 10 of the signal duration provides for determining the current values of time r, counted from the beginning of the arrival of the signal to its termination (or interruption), and the output of these values to block 8 in accordance with the sampling period specified in the generator 11.

Запуск и останов этого счетчика производитс  по командам блока 4.This counter is started and stopped by the commands of block 4.

Задатчик 11 периода выборки отсчётов обеспечивает возможность задани  определенного периода дискретизации, преоб- разование этой величинывThe unit 11 of the sampling period provides the ability to set a specific sampling period, the conversion of this value

соответствующий код и выдачу его в счетчик ТО и блок 9.the corresponding code and its issuance in the TO meter and block 9.

Блок 12 пам ти представл ет собой запоминающее устройство, обеспечивающее по команде из блока 9 прием и хранение кодов сигналов, поступающих из блока 3, в  чейках пам ти в соответствии с указанными из блока 9 адресами, а также прием из блока 18 команд на считывание и выдачу хранимых кодов в ЦАП 14 через блок 13.The memory block 12 is a memory device that, upon command from block 9, provides for receiving and storing signal codes from block 3 in memory cells in accordance with the addresses specified from block 9, as well as for receiving commands from block 18 for reading and issuing stored codes in the DAC 14 through block 13.

Блок 13 согласовани  напр жени  обеспечивает сопр жение блока 12 и ЦАП 14 и согласование их электрических параметров.The voltage matching unit 13 provides the interface between the unit 12 and the DAC 14 and the matching of their electrical parameters.

ЦАП 14 предназначен дл  преобразова- ни  поступающих кодов в напр жени , пропорциональные значени м кодов, и выдачу их в фильтр 15.D / A converter 14 is designed to convert incoming codes into voltages proportional to the values of the codes, and output them to the filter 15.

УПФ 15 предназначен дл  выделени  сигналов в назначенной полосе пропуска- ни  и обеспечивает плавное изменение полосы пропускани  при переходе на новый цикл считывани . УПФ разработан на основе активного фильтра с независимой регулировкой частоты и добротности, в немFPS 15 is designed to extract signals in the assigned bandwidth and provides a smooth change in the bandwidth when switching to a new read cycle. UPF is developed on the basis of an active filter with independent frequency control and quality factor, in it

обеспечиваетс  возможность коррекции зависимости коэффициента передачи фильтра в целом от частоты его настройки.it is possible to correct the dependence of the filter coefficient as a whole on its tuning frequency.

Согласующий усилитель 16 обеспечивает стыковку по электрическим параметрам фильтра 15 и регистратора 17 и позвол ет регулировать величину входной мощности сигнала, поступающего на вход регистратора 17.The matching amplifier 16 provides docking for the electrical parameters of the filter 15 and the recorder 17 and allows adjusting the value of the input power of the signal input to the recorder 17.

Регистратор 17 предназначен дл  регистрации и воспроизведени  в нагл дном виде в координатах частота - врем  - амплитуда результатов спектрально-временного анализа сигналов. В устройстве применен самописец с  ркостной записью (с помощью электрической искры), который обеспечивает запись уровн  сигнала, прин того из усилител  16, развертку пера (в обе стороны) и прот жку электротермической бумаги по командам, поступающим из блока 18.The recorder 17 is intended for recording and reproducing in a consistent form in the coordinates of frequency - time - amplitude of the results of spectral-time analysis of signals. The device uses a recorder with laconic recording (using an electric spark), which records the level of the signal received from amplifier 16, sweeps the pen (both ways) and draws electrothermal paper according to commands from block 18.

Блок 8 синхронизации считывани  организует синхронную работу блоков 12, ЦПА 14, фильтра 15, регистратор 17 и обеспечивает выработку управл ющих импульсов в соответствии с заданным из блока 19 циклом и выдачу в блок 12 команды на считывание и выдачу хранимой в нем информации, в ЦАП 14 - команды на его запуск, в фильтр 15 - команд на переключение фильтров, в регистратор 17 - команд на управление работой регистратора.The read synchronization unit 8 organizes synchronous operation of units 12, central processing unit 14, filter 15, recorder 17 and provides control pulses in accordance with the cycle specified in unit 19 and issuing commands to unit 12 for reading and issuing information stored in it, in the DAC 14 - commands to start it, to filter 15 - commands to switch filters, to recorder 17 - commands to control the operation of the recorder.

Задатчик 19 периода считывани  обесг печивает возможность задани  значени  цикла считывани , а также значений исследуемого частотного диапазона, полосы про- пускани  фильтров, опорной частоты настройки, преобразование этих значений в коды и выдачу их в блок 18.The unit 19 of the readout period clears the possibility of setting the value of the readout cycle, as well as the values of the frequency range under study, the filter bandwidth, the reference tuning frequency, the conversion of these values into codes, and issuing them to block 18.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Записанный на магнитной ленте сигнал воспроизводитс  в блоке 1. При этом опорный синхроимпульс с одного из выходов магнитофона через дешифратор 6 поступает на вход счетчика 7 и не запускает его tia отечет времени to. а сигнал, преобразованный в цифровой код в АЦП 2, через блок 3 сопр жени  подаетс  на вход блока 4 пороговой селекции, где производитс  его сравнение с заданным из блока 5 пороговым значением. В момент превышени  этого порога в блоке 4 вырабатываетс  сигнал, который , поступа  на вход счетчика 7, останавливает его, поступа  на вход счетчика 10, запускает его на отсчет длительности сигнала т , а поступа  на вход блока 9 управлени  записью, дает информацию о необходимости подготовки к приему и записи кода сигнала в пам ть (из блока 3 в блок 12).The signal recorded on the tape is reproduced in block 1. In this case, the reference clock pulse from one of the outputs of the tape recorder through the decoder 6 is fed to the input of counter 7 and does not start it tia will time out to time. and the signal converted into a digital code in the A / D converter 2, through the block 3 of the conjugation, is fed to the input of block 4 of the threshold selection, where it is compared with the threshold value specified from block 5. At the moment when this threshold is exceeded in block 4, a signal is generated which, arriving at the input of counter 7, stops it, arriving at the input of counter 10, starts it to count the duration of the signal t, and entering the input of block 9 of the recording control gives information about the need to prepare to receive and write the signal code to the memory (from block 3 to block 12).

При этом выдача управл ющих сигналов из блока 9 в блок 3 и в блок 12 производитс  с частотой, задаваемой задатчиком 11. С этой же дискретностью производитс  выдача из счетчика 10 в блок 8 текущих значений дли- 5 тельности сигнала т. Выработанное в счетчике 7 значение времени задержки сигнала to додаетс  на вход блока 8, где вычисл етс  Т - V +T) и определ етс  значение модифицированного времени Т, 10 которое поступает на вход блока 9 управле- ни  записью.In this case, the issuance of control signals from block 9 to block 3 and block 12 is carried out at a frequency specified by the setting device 11. With the same discreteness, the current values of the signal durability signal t are output from the counter 10 to the block 8. The delay time of the signal to is given to the input of block 8, where T - V + T is calculated) and the value of the modified time T is determined, which is fed to the input of block 9 of the recording control.

В блоке 9 полученному коду значени  Т приводитс  в соответствие определенный номер  чейки, котора   вл етс  адресной 15  чейкой дл  записи кода сигнала, поетупа- . ющего из блока 3, вблоке 12 пам ти.In block 9, the determined code of the value of T is brought into correspondence with the determined cell number, which is the address 15 cell for recording the signal code, point-to-point. block 3, in block 12 of memory.

Таким образом, происход т преобразование исследуемого сигнала к новому виду, его запись и хранение в новом модифициро- 20 ванном масштабе времени в блоке 12 пам ти . Следующий этап работы устройства обеспечивает дальнейшую обработку сигна- . ла по считыванию, фильтрации и регистрации . Дл  выполнени  этих операций с 25 задатчика 19 задаетс  период считывани , исследуемый частотный диапазон, полоса пропускани  фильтра, опорна  частота его настройки. Указанные значени  поступают на вход блока 18 синхронизации считыва- 30 ни , где вырабатываютс  на их основе ко- манды управлени , поступающие в блок 12 пам ти, ЦАП 14, УПФ 15 и регистратор 17. В соответствии с этими командами произво- дите  в регистраторе 17 прот жка бумаги на 35 новый шаг и установка пера-в исходное положение , а затем его развертка с прожиганием по оси времени отметок,  ркость которых определ етс  величиной напр жени  сигнала, считанного из блока 12, преоб- 40 разов а иного в электрический аналоговый вид в ЦАП 14 после прохождени  через блок 13 согласовани  напр жени , а затем отфильтрованного после ЦАП 14 в УПФ 15 в заданной полосе частот и усиленного в со- 45 гласующем усилителе 16. В результате в регистраторе 17 получаем спектрограмму анализируемого сигнала.Thus, the signal under study is transformed to a new type, recorded and stored in a new modified time scale in memory block 12. The next stage of operation of the device provides further signal processing. la read, filter and register. To perform these operations, from 25 master 19, a read period is set, the frequency range under study, the filter bandwidth, the reference frequency of its setting. These values are fed to the input of the synchronization unit 18 readings, where control commands are generated based on them, received in memory unit 12, D / A converter 14, UPF 15 and recorder 17. In accordance with these commands, produce in the recorder 17 Stretching paper at 35 a new pitch and setting the pen to its original position, and then sweeping it with burning along the time axis marks, the brightness of which is determined by the voltage value of the signal read from block 12, is converted 40 times a different electrical type in the DAC 14 after passing through From the voltage matching unit 13, and then filtered after the DAC 14 in the UPF 15 in a given frequency band and amplified in a matching amplifier 16. As a result, in the recorder 17 we obtain the spectrogram of the analyzed signal.

Кроме представленного на фиг. 1 варианта выполнени  устройства, возможны 50 другие примеры его выполнени . Так, когда на магнитной ленте записан только исследуемый сигнал, а запись синхроимпульса отсутствует , то в устройстве исключаетс  дешифратор 6 и счетчик 7 времени задерж- 55 ки и соответственно их св зи с блоками 1,4 и 8, но вводитс  дополнительно задатчик времени задержки дл  обеспечени  ручного ввода в блок 8 значени  to.In addition to the one shown in FIG. 1 embodiment of the device, 50 other examples of its implementation are possible. So, when only the signal under investigation is recorded on a magnetic tape, and there is no sync pulse recording, the device eliminates the decoder 6 and the counter 7 of the delay time 55 and, accordingly, their connection with blocks 1,4 and 8, but additionally introduces a delay time setting for ensuring manual entry in block 8 of the value to.

Возможен также вариант построени  устройства/когда сигнал после проведенной посредством введенных блоков 2-11 модификации записываетс  в блок 12 пам ти , а затем после преобразовани  их кода в аналоговый вид (блок 13 и ЦАП 14) подаетс  на вход блока 1 дл  его записи на ленту с помощью магнитофона и проведени  последующего анализа и регистрации.It is also possible to build a device / when the signal, after the modification carried out by the inputted blocks 2-11, is recorded in the memory block 12, and then after converting their code into an analog form (block 13 and D / A converter 14) is fed to the input of block 1 for recording on the tape using a tape recorder and conducting subsequent analysis and recording.

Возможен также другой пример реализации блока 8 выполнени  функции вида Т - V (to + т ) 2 2 (фиг.З), где реализуетс  преобразованна  функци - ,It is also possible to implement another example of implementation of block 8 for performing a function of the form T - V (to + t) 2 2 (FIG. 3), where the transformed function is implemented,

T V(to+r)2-to;T v (to + r) 2-to;

vV+2tor vV + 2tor

с помощью квадратора 26, обеспечивающего выполнение операции возведени  в квадрат величины т, умножител  27, выполн ющего операцию умножени  над величинами t, Г0 и константой 2, сумматора 28, обеспечивающего сложение значений величин, поступающих из блоков 26 и 27, и выдачу результата в блок 29 дл  извлечени  квадратного корн  из этой величины и последующей выдачи в буферный регистр 30. Этот вариант содержит меньшее число, блоков , чем представленный на фиг.2.using the quadr 26, which provides the execution of the operation of squaring the value of m, the multiplier 27, which performs the operation of multiplying the values of t, G0 and constant 2, the adder 28, which provides the addition of the values of the values coming from blocks 26 and 27, and outputting the result to the block 29 to extract the square root of this value and then output it to the buffer register 30. This option contains fewer blocks than the one shown in FIG. 2.

Устройство позвол ет в результате спектрально-временного анализа сигналов получать спектрограммы с более четким и однозначным выделением мод и определ ть их основные характеристики, обеспечива  тем самым повышение разрешающей способности и информативности устройства по сравнению с другими известными.The device allows, as a result of spectral-temporal analysis of signals, to obtain spectrograms with a clearer and more unambiguous selection of modes and to determine their main characteristics, thereby ensuring an increase in the resolution and information content of the device compared to other known ones.

Claims (2)

Формула изобретени  1. Устройство дл  спектрально-временного анализа сигналов, содержащее блок воспроизведени  записи анализируемого сигнала, блок согласовани  напр жени  и последовательно соединенные узкополосный перестраиваемый частотный фильтр, усилитель, регистратор спектра в координатах частота - амплитуда - врем , подключенный вторым входом к первому выходу блока синхронизации считывани , вторым выходом которого  вл етс  второй вход узкополосного перестраиваемого частотного фильтра, а входом - выход задатчика периода считывани , отличающеес  тем, что, с целью повышени  разрешающей способности и информативности устройства путем обеспечени  возможности более точного и однозначного выделени  наблюдаемых мод, в него между блоком воспроизведени  записи анализируемого сигнала иClaim 1. Device for spectral-temporal analysis of signals, comprising a playback unit for recording an analyzed signal, a voltage matching unit and serially connected narrow-band tunable frequency filter, amplifier, spectrum recorder in the coordinates frequency-amplitude-time, connected by the second input to the first output of the unit read synchronization, the second output of which is the second input of a narrowband tunable frequency filter, and the input is the output of the reference period generator yvani, characterized in that, in order to increase the resolution and information content device by allowing more accurate and unambiguous separation of the observed events, it between the analyte signal recording and reproducing unit блоком согласовани  напр жени  введены аналого-цифровой преобразователь, блок сопр жени , блок пороговой селекции, за- датчик уровн  порога, дешифратор, счетчик в реме ни задержки, счетчик длительности сигнала, задатчик периода выборки отсче- тов, блок выполнени  функции вида Т v ( to + т) 2 - to 2 глело врем  задержки прихода сигнала от момента синхронизации , г - текущее значение длительности сигнала, блок управлени  записью, блок пам ти и цифроаналоговый преобразователь, причем вход аналого-цифрового преобразовател  соединен с первым выходом блока воспроизведени  записи анализируемого сигнала, а выход - с первым входом блока сопр жени , второй вход которого соединен с первым выходом блока управлени  записью, подключенной вторым выходом к первому входу блока пам ти, вторым входом которого  вл етс  первый выход блока сопр жени , вторым своим выходом соединенного с первым входом блока пороговой селекции, второй вход которого подкл ючен к выходу за датчика уровн  порога, а первый - третий выходы блока пороговой селекции подключены соответственно к первому входу счетчика времени задержки, первому входу блока управлени  записью и первому входу счетчика длительности сигнала, вторым входом которого  вл етс  первый выход задатчика периода выборки отсчетов, подключаемого вторым выходом к второму входу блока управлени  записью, третийthe voltage matching unit introduced an analog-to-digital converter, interface block, threshold selection block, threshold level sensor, decoder, delay mode counter, signal duration counter, sample time setting unit, T function type execution unit ( to + t) 2 - to 2 is the delay time of the signal arrival delay from the moment of synchronization, g is the current value of the signal duration, the recording control unit, the memory block and the digital-to-analog converter, with the analog-to-digital converter input connected to the first output m of the playback unit of the recording of the signal being analyzed, and the output - with the first input of the interface unit, the second input of which is connected to the first output of the recording control unit connected by the second output to the first input of the memory unit, the second input of which is the first output of the interface unit, the second its output connected to the first input of the threshold selection block, the second input of which is connected to the output of the threshold level sensor, and the first to the third outputs of the threshold selection block are connected respectively to the first input of the time counter delay, the first input of the recording control unit and the first input of the signal duration counter, the second input of which is the first output of the unit of the sample sample period connected by the second output to the second input of the recording control unit, the third вход которого соединен с выходом блока выполнени  функции вида Т Vjfto +Y)2-to первый и второй входы которого соединены с выходом счетчикаthe input of which is connected to the output of the unit performing the function of the form T Vjfto + Y) 2-to the first and second inputs of which are connected to the output of the counter длительности сигнала и выходом счетчика времени задержки, соединенного вторым входом с выходом дешифратора, подключенного своим входом к второму выходу блока воспроизведени  записи анализируемого сигнала, выход блока пам ти подключен к входу блока согласовани  напр жени ; соединенного своим выходом с первым входом цифроаналогового преобразовател , выходом которого  вл етс  второй вход узкополосного перестраиваемого частотного фильтра, а с вторым входом цифроаналогового преобразовател  соединен третий выход блока синхронизации считывани , четвертый выход которого подключен к третьему входу блока пам ти. the duration of the signal and the output of the time delay counter connected to the second input with the output of the decoder connected to the second output of the playback unit of the analyzed signal, the output of the memory unit is connected to the input of the voltage matching unit; its output is connected to the first input of a digital-to-analog converter, the output of which is the second input of a narrow-band tunable frequency filter, and a third output of the read synchronization unit, the fourth output of which is connected to the third memory input is connected to the second input of the digital-to-analog converter. 2. Устройство по п.1, отличающее- с   тем, что блок выполнени  функции вида +.т.) 2 .tp 2, содержит последовательно соединенные сумматор, первый2. The device according to claim 1, characterized in that the unit performing the function of the form +. T.) 2 .tp 2, contains a series-connected adder, the first квадратор, вычитатель, блок извлечени  корн , буферный регистр и подключенный к второму входу вычитател  второй квадратор , причем первый вход сумматора соединен с выходом счетчика длительностиquad, subtractor, root extraction block, buffer register and the second quad connected to the second input of the subtractor, with the first input of the adder connected to the output of the duration counter .сигнала, а .второй вход сумматора и вход второго квадратора соединены с выходом Счетчика времени задержки, выход буферного регистра  вл етс  третьим входом блока управлени  записью.The signal, and the second input of the adder and the input of the second quadrator are connected to the output of the Time Delay Counter, the output of the buffer register is the third input of the recording control unit. Фиг. IFIG. I Фиг.22 Фиг. 3FIG. 3
SU894736236A 1989-07-24 1989-07-24 Device for spectral-time analysis of signals SU1711109A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894736236A SU1711109A1 (en) 1989-07-24 1989-07-24 Device for spectral-time analysis of signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894736236A SU1711109A1 (en) 1989-07-24 1989-07-24 Device for spectral-time analysis of signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1711109A1 true SU1711109A1 (en) 1992-02-07

Family

ID=21469220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894736236A SU1711109A1 (en) 1989-07-24 1989-07-24 Device for spectral-time analysis of signals

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1711109A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Измерени в электронике: Справочник. - М.: Энергоатомиздат, 1987. с. 431- 452. Бэт М. Спектральный анализ в геофизике. - М.: Недра. 1980, с. 28. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0072706B1 (en) Sound signal processing apparatus
SU1711109A1 (en) Device for spectral-time analysis of signals
JPS6010639B2 (en) tuning device
US3480932A (en) Analog spectrum accumulator
SU830658A2 (en) Device for measuring image signal parameter
SU1287034A1 (en) Method of performing spectrum analysis of signals without heterodyning
SU798618A1 (en) Spectrum analyzer
SU1578765A1 (en) Digital measuring system for checking parameters of tape recorders
SU983620A1 (en) Device for preliminary processing of electric prospecting signals
JPS58175304A (en) Digital signal generator
SU1571528A1 (en) Multichannel measuring electrolocating device
SU1040522A2 (en) Digital magnetic recording equipment checking device
SU1677648A1 (en) Periodic signals shape digital recorder
SU1368819A2 (en) Device for recording and determining parameters of pulse signals
SU754472A1 (en) Device for testing digital recording apparatus
SU807311A1 (en) Measuring information processing device
SU1247775A1 (en) Device for recognizing single and group composite pulse signals
SU853568A1 (en) Signal/noise ratio meter
SU661321A1 (en) Device for registering the maximum of polarographic wave
SU1157563A1 (en) Device for determining spectral density of signal power
SU1478130A1 (en) Device for suppressing non-stabilities of stroboscopic recorder
SU837199A2 (en) Device for collecting information on electrical parameters of plasma
SU506869A1 (en) Statistical analyzer
SU1368890A1 (en) Device for determining coherence function
SU746698A1 (en) Noise measuring device