SU389525A1 - ALL-UNION MTYUSH- ':: to:. [~: ~ [[•• :: "_ - Google Patents
ALL-UNION MTYUSH- ':: to:. [~: ~ [[•• :: "_Info
- Publication number
- SU389525A1 SU389525A1 SU1695752A SU1695752A SU389525A1 SU 389525 A1 SU389525 A1 SU 389525A1 SU 1695752 A SU1695752 A SU 1695752A SU 1695752 A SU1695752 A SU 1695752A SU 389525 A1 SU389525 A1 SU 389525A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- analog
- memory
- frequency
- counter
- digital
- Prior art date
Links
Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Description
АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОРANALOG-DIGITAL SPECTRAL ANALYZER
1one
Изобретение относитс к специализированным средствам вычислительной техники, предназначенной дл спектрального анализа электрических случайных сигналов.The invention relates to specialized computer equipment for spectral analysis of electrical random signals.
Известны устройства дл спектрального анализа , содержащие аналого-цифровой и цифроаналоговый преобразователи, запоминающее устройство, устройство управлени , генератор тактовых импульсов, вычислительный блок и графопостроитель.Spectral analysis devices are known to include analog-digital and digital-to-analog converters, a memory, a control unit, a clock, a computing unit, and a plotter.
Недостатком таких устройств вл етс невысока разрешающа способность.The disadvantage of such devices is low resolution.
С целью повышени разрещающей способности предложенный анализатор содержит перестраиваемый фильтр нижних частот, подключенный к инвертору, первый и второй электронные переключатели, подключенные первыми входами к перестраиваемому фильтру , а вторыми - к инвертору. Выходы переключателей соединены соответственно с цервым и вторым интеграторами, входы которых подключены к аналоговому вычислительному блоку. Устройство управлени подключено к управл ющим входам аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразователей, запоминающего устройства, электронных переключателей и к графопостроителю, соединенному с перестраиваемым фильтром.In order to increase the resolution, the proposed analyzer contains a tunable low-pass filter connected to the inverter, the first and second electronic switches connected by the first inputs to the tunable filter, and the second to the inverter. The outputs of the switches are connected respectively to the cervic and second integrators, the inputs of which are connected to the analog computing unit. The control unit is connected to the control inputs of the analog-digital and digital-analog converters, memory, electronic switches and to a plotter connected to a tunable filter.
На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства, которое содержит многопредельный аналого-цифровой преобразователь (МАЦП) /, запоминающее устройство (ЗУ) 2, многопредельный цифро-аналоговый преобразователь (МЦАП) 3, перестраиваемый фильтр 4 нижних частот, инвертор 5, электронные переключатели 6, 7, интеграторы 8, 9, аналоговый вычислительный блок 10, графопостроитель //, устройство управлени 12 и генератор импульсов 13.FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device, which contains a multi-limiting analog-to-digital converter (MACP) /, a storage device (memory) 2, a multi-limit digital-analog converter (MCAP) 3, a tunable low-pass filter 4, an inverter 5, electronic switches 6, 7, integrators 8, 9, analog computing unit 10, plotter //, control device 12 and pulse generator 13.
На фиг. 2 изображены графики функции Фс(б,1) и ф5(6,) и импульсна функци , в соответствии с которой происходит управление электронными ключами 6 и 7.FIG. 2 shows the graphs of the function Fs (b, 1) and f5 (6,) and the impulse function, in accordance with which the electronic keys 6 and 7 are controlled.
На фиг. 3 изображена логическа структура . устройства управлени , которое содержит предварительный счетчик 14, счетчик тактов 15, счетчик циклов 16, счетчик импульсов 17, схему совпадени 18, линию задержки 19, распределитель импульсов 20, дополнительный цифро-аналоговый преобразователь 21 и схе- му 22 переключени пределов..;FIG. Figure 3 shows the logical structure. control device, which contains a pre-counter 14, a clock counter 15, a cycle counter 16, a pulse counter 17, a coincidence circuit 18, a delay line 19, a pulse distributor 20, an additional digital-to-analog converter 21, and a limit switching circuit 22 ..;
Анализируемый электрический - сигнал - (в частности сигнал интерферрограммы в Фурье-спектрометре) поступает на вход преобразовател . Дискретизованный и квантованный сигнал в двоичном коде поступает на вход ЗУ 2 последовательного типа. Регистраци сигнала заканчиваетс заполнением ЗУ.The analyzed electrical - signal - (in particular, the interferrogram signal in the Fourier spectrometer) is fed to the input of the converter. The discrete and quantized signal in binary code is fed to the input of memory 2 of the sequential type. Signal registration ends up filling up the memory.
В устройстве использован известный алго-. ритм, позвол ющий реализовать непрерывноеThe device used known algo. rhythm allowing for continuous
преобразование Фурье и оно не обладает алгоритмическими ограничени ми разрешающей снособности. Операци умножени на cos« с точностью до носто ннюго коэффициента п/4 в оцисываемом вычислителе производитс с помощью перестраиваемого фильтра 4 низких частот, инвертора 5 и электронных переключателей 5 и 7.Fourier transform and it does not have algorithmic resolution limitations. The multiplication operation by cos "with an accuracy of up to the n / a coefficient n / 4 in the calculating calculator is performed using a tunable low-pass filter 4, an inverter 5 and electronic switches 5 and 7.
При анализе информаци многократно считываетс из ЗУ 2 и подаетс на вход преобразовател 3. Непрерывный сигнал поступает на вход фильтра 4, который отфильтровывает все высокие гармоники, начива с утроенной частоты анализа. Электрические сигналы с выходов фильтра 4 и инвертора 5 поступают на электронные переключатели 6, 7. На фиг. 2 показано, что с помощью четных импульсов осуществл етс умножение сигнала на (рс(9,0, а с помощью нечетных - Hia фз(9,0- С выходов интеграторов 5 и 9 снимаютс сигналы, пропорциональные So(6) -и Ss(9) и подаютс на вход аналогового вычислительного блока 10, в котором определ етс величина 5А(9) путем решени следующего выражени :In the analysis, information is repeatedly read from memory 2 and fed to the input of converter 3. A continuous signal is fed to the input of filter 4, which filters out all high harmonics, starting from the threefold analysis frequency. Electrical signals from the outputs of the filter 4 and inverter 5 are fed to electronic switches 6, 7. In FIG. Figure 2 shows that using even pulses, the signal is multiplied by (pc (9.0, and using odd pulses) Hia fz (9.0 -C outputs of integrators 5 and 9, signals are taken proportional to So (6) and Ss ( 9) and are fed to the input of the analog computing unit 10, in which the value 5A (9) is determined by solving the following expression:
5л(0)-:15с(0)Ц-5ДО)1/2.5l (0) -: 15s (0) C-5DO) 1/2.
Сигнал, пропорциональный 5А(6), подаетс на вход Y графопостроител 11. На вход X графопостроител от блока управлени 12 поступает сигнал, пропорциональный анализируемой частоте. С осью двигател , перемещающего перо графопостроител по оси X, св зан элемент (переменное сопротивление), путем изменени которого перестраиваетс фильтр 4. В устройство управлени 12 шоступают импульсы с высокочастотного кварцевого генератора 13, сигналы которого вл ютс основой дл выработки как частоты анализа, так и частоты считывани информации из ЗУ и команд переключени пределов работы МАЦП (|При регистрации) и МЦАП (при анализе).A signal proportional to 5A (6) is fed to the input Y of the plotter 11. To the input X of the plotter, a signal proportional to the frequency being analyzed is fed from the control unit 12. An axis (variable resistance) is connected to the axis of the motor moving the stylus pen along the X axis. The filter 4 is modified by changing the control unit 12 to the high-frequency crystal oscillator 13, the signals of which are the basis for the analysis frequency and the frequency of reading information from the memory and commands for switching the limits of the MACP (| When registering) and MCAP (when analyzing).
Предварительный счетчик 4 понижает частоту генератора до тактовой частоты опроса ЗУ 2. Счетчик тактов 15 с единичного выхода старшего разр да выдает импульс на счетный вход младшего разр да счетчика циклов 16. Цикл опроса ЗУ состоит из числа тактов, равного -числу разр дов в пам ти ЗУ. Выработка частоты анализа происходит следующим образом .Preliminary counter 4 lowers the generator frequency to the clock frequency of polling of memory 2. The clock counter 15 from the high-order single output outputs a pulse to the low-pass counting input of the loop counter 16. The memory polling cycle consists of a number of clocks equal to the number of memory bits Memory. The generation of the analysis frequency is as follows.
Состо ние счетчика циклов 16 заноситс через схему совпадени 18 в счетчик импульсов 17, на счетный вход которого от предварительного счетчика 14 поступают имшульсы с частотой, в четыре раза превышающей максимальную частоту анализа. Если анализ происходит с максимальной частоты, то состо ние счетчика циклов заноситс в счетчик импульсов в обратном коде, т. е. с инверсных выходов . При обнулении счетчика импульсов импул1ьс со счетчика поступает на распределитель импульсов 20 и через линию задержки 19 на Схему совпадени 8. Распределитель импульсов 20 управл ет электронными переключател ми 5 и 7.The state of the cycle counter 16 is entered through the coincidence circuit 18 into the pulse counter 17, to the counting input of which the pre-counter 14 receives pulses with a frequency four times the maximum analysis frequency. If the analysis occurs from the maximum frequency, then the state of the cycle counter is entered into the counter of pulses in the reverse code, i.e. from the inverse outputs. When the impulse counter of pulses is reset from the counter, it goes to the pulse distributor 20 and through the delay line 19 to the Matching circuit 8. The pulse distributor 20 controls the electronic switches 5 and 7.
Схема 22 переключени пределов работы преобразователей и 5 состоит из триггеров (по числу пределов работы), управл емых от счетчика тактов. Каждый триггер схемы переводитс в нулевое состо ние сигналом с последующего триггера, а последний из них обнул етс в конце цикла.Circuit 22 of switching the limits of the operation of the converters and 5 consists of triggers (by the number of limits of operation), controlled by the clock counter. Each trigger of the circuit is brought to the zero state by a signal with a subsequent trigger, and the last one is zeroed at the end of the cycle.
Многопредельна работа преобразователей / и 3 обеспечивает необходимую величину динамического диапазона без увеличени разр дности слова ЗУ.The multi-limit operation of the converters / and 3 provides the necessary value of the dynamic range without increasing the word size of the memory.
Учитыва , что типична интерферограмма представл ет собой быстро спадающую с большим динамическим диапазоном функцию, этоConsidering that a typical interferogram is a function that rapidly decays with a large dynamic range, this
устройство регистрации и воспроизведени интерферограмм позвол ет оптимально использовать емкость последовательного ЗУ.the interferogram recording and reproducing device allows optimal use of the capacity of the serial memory.
Кроме получени высокого разрешени описываемый сигнализатор обладает повышеннойIn addition to obtaining high resolution, the described detector has an enhanced
помехоустойчивостью и меньшими ошибками, так как в нем дл выработки частоты анализа и частоты опроса ЗУ используетс один общий высокочастотный импульсный генератор 13. Понижение частоты генератора происходит сnoise immunity and smaller errors, since it uses one common high-frequency pulse generator 13 to generate the analysis frequency and the sampling frequency of the memory device.
помощью цифровых схем и нестабильность работы генератора не вли ет на качество спектрального анализа.using digital circuits and the instability of the generator does not affect the quality of the spectral analysis.
Дополнительным преимуществом вычислител вл етс то, что он позвол ет дл качественных (строго симметричных) интерферограмм , зарегистрированных от нулевого до максимального запаздывани , производить только косинусное преобразование Фурье, что позвол ет вдвое увеличить разрешающую способность вычислител при неизменной емкости пам ти.An additional advantage of the calculator is that it allows for qualitative (strictly symmetric) interferograms recorded from zero to maximum delay to produce only the cosine Fourier transform, which makes it possible to double the resolution of the calculator with a constant memory capacity.
Преимуществом вычислител вл етс также возможность его использовани при регистрации интерферограмм методом преобразовани частоты модул ции, который примен етс при возможности смещени области модул ционных частот сигнала в область низких частот. Этот метод позвол ет сузить область спектра шумов, что, в свою очередь, позвол етThe advantage of the calculator is also the possibility of using it when registering interferograms using the modulation frequency conversion method, which is used when the modulation frequency region of the signal is shifted to the low frequency region. This method allows you to narrow the region of the noise spectrum, which, in turn, allows
увеличить щаг дискретизации и постОЯнную времени регистрирующего тракта, а следовательно , без увеличени емкости ЗУ увеличить разрешение и отношение сигнала к шуму в спектре.increase the sampling rate and the constant time of the recording path, and therefore, without increasing the memory capacity, increase the resolution and signal-to-noise ratio in the spectrum.
Предмет изобретени Subject invention
Аналого-цифровой спектральный анализатор, содержащий аналого-цифровой преобразователь , соединенный с запоминающим устройством последовательного действи , подключенным к цифро-аналоговому преобразователю, инвертор, первый и второй интеграторы, аналоговый Бычиюлительный блок, графопостроитель и устройство управлени , подключенное к генератору импульсов, отличающийс тем, что, с целью повышени разрешающей способности, он содержит перестраиваемый фильтр нижних частот, подключенный к инвертору, первый иAn analog-to-digital spectral analyzer containing an analog-to-digital converter connected to a sequential storage device connected to a digital-analog converter, an inverter, a first and second integrator, an analog quick setting unit, a plotter and a control device connected to a pulse generator, characterized by that, in order to increase the resolution, it contains a tunable low-pass filter connected to the inverter, the first and
второй переключатели, подключенные первыми 5 входами к перестраиваемом} фильтру, а вторымн--к иивертору; выходы переключателей соединены соответственно с первым и вторым интеграторами, выходы которых подключены к аналоговому вычислительному блоку; устрой-5 the second switches, connected by the first 5 inputs to the tunable filter, and the second switches - to the iiver; switch outputs are connected respectively to the first and second integrators, the outputs of which are connected to an analog computing unit; device-5
1 2 3 5 6 7 8 5 го 11 IZ 6 ство управлени подключено к управл ющим входам аналого-цифрового и цнфро-аналогового преобразователей, запоминаюн его устройства , переключателей и к графопостроителю, соединенному с перестраиваемым фильтром.1 2 3 5 6 7 8 5 th 11 IZ 6 The control unit is connected to the control inputs of the analog-digital and digital-to-analog converters, memorizing its devices, switches and to the plotter connected to the tunable filter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU1695752A SU389525A1 (en) | 1971-09-03 | 1971-09-03 | ALL-UNION MTYUSH- ':: to:. [~: ~ [[•• :: "_ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU1695752A SU389525A1 (en) | 1971-09-03 | 1971-09-03 | ALL-UNION MTYUSH- ':: to:. [~: ~ [[•• :: "_ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU389525A1 true SU389525A1 (en) | 1973-07-05 |
Family
ID=20487443
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU1695752A SU389525A1 (en) | 1971-09-03 | 1971-09-03 | ALL-UNION MTYUSH- ':: to:. [~: ~ [[•• :: "_ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU389525A1 (en) |
-
1971
- 1971-09-03 SU SU1695752A patent/SU389525A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4301404A (en) | Methods and apparatus for analyzing periodic waveforms | |
US3716849A (en) | Integrating measurements with noise reduction | |
SU389525A1 (en) | ALL-UNION MTYUSH- ':: to:. [~: ~ [[•• :: "_ | |
SU752170A1 (en) | Digital meter of signal effective value | |
SU1118933A1 (en) | Digital phase detector | |
SU894860A1 (en) | Analogue-digital converter | |
RU2099721C1 (en) | Phase shift measurement method and device for its realization | |
SU723585A1 (en) | Analogue-digital filter | |
SU773701A1 (en) | Frequency anal gue-digital converter | |
SU635436A1 (en) | Spectrum analyzer | |
SU789866A1 (en) | Spectral analyser | |
SU1035787A1 (en) | Code voltage convereter | |
SU1695323A1 (en) | Digital filter | |
SU840942A1 (en) | Multiplying-dividing device | |
SU1037271A1 (en) | Frequency characteristic analyzer | |
SU1698895A1 (en) | Data recorder | |
SU1112550A2 (en) | Analog-to-digital converter | |
SU706925A1 (en) | Analogue-digital converter | |
SU746294A1 (en) | Multifunction analogue-digital signal energy parameter converter | |
RU2024028C1 (en) | Low-frequency phase shift meter | |
SU1652933A1 (en) | Digital voltmeter for measuring ac effective values | |
SU1272272A2 (en) | Amplitude-phase harmonic analyzer | |
SU800965A1 (en) | Frequency characteristic analyzer | |
SU1674097A1 (en) | D-a generator with variable signal spectrum | |
RU1785076C (en) | Analog-to-digit converter |