SU442433A1

SU442433A1 - Spectrum analyzer on haar functions

Info

Publication number: SU442433A1
Application number: SU1832939A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Иванович Малявин; Валерий Михайлович Чернышев; Галина Леонидовна Тисленко
Original assignee: Таганрогский Радиотехнический Институт Мв И Ссо Рсфср
Priority date: 1972-10-03
Filing date: 1972-10-03
Publication date: 1974-09-05

Description

1one

Изобретение относитс к области электрических измерений и может быть использовано в радиотехнике и акустике дл анализа детерминированных и случайных процессов и в качестве составной части устройств сжати данных, обнаружени сигналов и распознавани образов.The invention relates to the field of electrical measurements and can be used in radio engineering and acoustics for analyzing deterministic and random processes and as an integral part of data compression devices, signal detection and pattern recognition.

Известные анализаторы спектра по функци м Хаара, содержащие источник сигнала, устройство управлени , преобразователь напр жени в число импульсов, каскадный делитель частоты, реверсивные счетчики и регистрирующие устройства по числу каналов, требуют избыточной емкости реверсивных счетчиков при заданной погрешности измерений .Known spectrum analyzers for the Haar function, containing a signal source, a control device, a voltage to pulse number converter, a cascade frequency divider, reversible counters, and recording devices based on the number of channels, require an excess capacity of reversible counters for a given measurement error.

Цель изобретени - упрощение анализаторов спектра путем устранени избыточной емкости реверсивных счетчиков, вход щих в анализатор спектра, при заданной погрешности измерени . Это достигаетс введением в анализатор спектра по функци м Хаара масщтабирующего делител частоты, причем его вход подключен к выходу преобразовател напр жени сигнала в число импульсов, а выход-ко входу реверсивного счетчика канала, измер ющего функцию Хаара наименьшей длительности, и к каскадному делителю частоты .The purpose of the invention is to simplify the spectrum analyzers by eliminating the excess capacity of the reversible counters included in the spectrum analyzer for a given measurement error. This is achieved by introducing a mass-spreading frequency divider into the spectrum analyzer according to the Haar functions, with its input connected to the output of the signal voltage converter into the number of pulses, and the output to the input of a reversible channel counter measuring the shortest Haar function and cascade frequency divider.

На чертеже представлена блок-схема анализатора .The drawing shows a block diagram of the analyzer.

Он содержит источник сигнала 1, устройство управлени 2, преобразователь напр жени в число импульсов 3, масштабирующий делитель частоты 4, каскадный делитель частоты 5, реверсивный счетчик 6 и регистрирующие устройства 7. Анализатор работает следующим образом.It contains a signal source 1, a control device 2, a voltage converter in the number of pulses 3, a scaling frequency divider 4, a cascade frequency divider 5, a reversible counter 6 and a recording device 7. The analyzer operates as follows.

Исследуемый сигнал поступает от источника сигнала I на вход преобразовател напр жени в число импульсов 3 и на вход устройства управлени 2 дл его запуска. Импульсы с выхода устройства управлени 2 синхронизируют преобразователь 3, который преобразует напр жение входного сигнала в число импульсов. Импульсы с выхода преобразовател 3 идут на вход масштабирующего делител частоты 4, осуществл ющего делениеThe signal under study is fed from the signal source I to the input of the voltage converter in the number of pulses 3 and to the input of the control device 2 to start it. The pulses from the output of control device 2 synchronize converter 3, which converts the voltage of the input signal into a number of pulses. The pulses from the output of the converter 3 go to the input of the scaling frequency divider 4, which carries out the division

частоты входных импульсов в Яраз- Импульсы с выхода делител частоты 4 поступают на вход каскадного делител частоты 5, который имеет число каскадов на единицу меньше требуемого при анализе числа групп функцийthe frequency of the input pulses in the Yaraz-Pulses from the output of frequency divider 4 are fed to the input of a cascade frequency divider 5, which has a number of stages one less than required when analyzing the number of groups of functions

Хаара, и при переходе от одного каскада к последующему частота выходного напр жени каскадного делител 5 измен етс вдвое. Импульсы с выхода масштабирующего делител частоты 4 суммируютс , а затем вычитаютс Haar, and when going from one cascade to the next, the frequency of the output voltage of the cascade divider 5 is doubled. The pulses from the output of the frequency divider 4 are summed and then subtracted.

в реверсивном счетчике 6 первого канала. Врем суммировани так же, как и врем вычитани равны половине длительности самой короткой функции Хаара и задаютс импульсами устройства 2. Результат суммировани и вычитани в счетчике 6 отображаетс регистрирующим устройством 7 первого канала и с точностью до посто нного множител совпадает с измер емым зпачением спектральной составл ющей по функци м Хаара. Второй и последующие каналы измерени функционируют аналогично первому, но подключаютс соответственно к выходам первого и последующих каскадов делител частоты 5. Врем суммировани и вычитани счетчиков 6, задаваемое импульсами устройства управлени 2, измен етс вдвое при переходе от предыдущего канала к последующему и тем самым обуславливаетс измерение спектральных составл ющих различных групп функций Хаара.in the reversible counter 6 of the first channel. The summation time as well as the subtraction time is equal to half the duration of the shortest Haar function and is set by the pulses of device 2. The result of the summation and subtraction in counter 6 is displayed by the recording device 7 of the first channel and coincides with the measured spectral component with accuracy to a constant multiplier according to the functions of the Haar. The second and subsequent measurement channels function similarly to the first one, but they are connected respectively to the outputs of the first and subsequent stages of frequency divider 5. The summation and subtraction time of counters 6, which is set by the pulses of control device 2, is doubled during the transition from the previous channel to the next one and thus causes measurement spectral components of different groups of Haar functions.

Коэффициент делени масштабирующего делител частоты определ етс какThe division ratio of the scaling frequency divider is defined as

р - nLp - nL

г --Jr --J

тt

где Р - коэффициент делени ;where P is the division factor;

п - число временных выборок сигнала, приход щихс иа половину длительности самой короткой функции Хаара; / - число уровЦей квантовани входногоn is the number of time samples of the signal, which are half the duration of the shortest Haar function; / - number of input quantization level

сигнала;signal;

т - требуема при заданной точности измерени емкость реверсивного счетчика .t is the capacitance of the reversible counter required for a given measurement accuracy.

Упрощение анализатора спектра, достигаемое введением масщтабирующего делител частоты, можно оценить следующим образом. Пусть измер ютс значени спектральных составл ющих по функци м Хаара при числе групп, равном М, число временных выборок сигнала за половину длительности самой короткой функции Хаара равно п, число уровней квантовани входного сигнала равио п. Емкость реверсивного счетчика в известном анализаторе составл ет JV« а при введении масштабирующего делител частоты емкость реверсивного счетчика равна т. Если делитель частоты выполнен в виде последовательно включенных триггеров, то обща экономи числа разр дов при использовании предлагаемого анализатора составл етThe simplification of the spectrum analyzer achieved by the introduction of a mass-stabilizing frequency divider can be estimated as follows. Let the spectral components be measured by the Haar functions with the number of groups equal to M, the number of time samples of the signal for half the duration of the shortest Haar function is n, the number of quantization levels of the input signal Ravio n. The capacity of the reversible counter in the known analyzer is JV and with the introduction of the scaling frequency divider, the capacity of the reversible counter is m. If the frequency divider is made in the form of series-connected triggers, then the total saving in the number of bits when using the This analyzer is

М (loga п + log; / - log ffz) IQQ „, M (logj n + logj 0M (loga n + log; / - log ffz) IQQ „, M (logj n + logj 0

loga тloga t

100 1 logj/z + iogj; 100 1 logj / z + iogj;

Предмет изобретени Subject invention

Анализатор спектра по функци м Хаара, содержащий последовательно соединенные источник и преобразователь напр жени в числоA spectrum analyzer based on Haar functions, containing a series-connected source and a voltage-to-voltage converter

импульсов, управл ющий вход которого подключен к одному из выходов управл ющего устройства, а другой выход последнего подсоединен к входам параллельных каналов, образованных Цоследовательно соединеннымиpulses, the control input of which is connected to one of the outputs of the control device, and the other output of the latter is connected to the inputs of the parallel channels formed by successively connected

каскадным делителем частоты, реверсивным счетчиком и регистрирующим устройством, отличающийс тем, что, с целью упрощени анализатора уменьш:ением избыточной емкости реверсивных счетчиков, он снабженcascade frequency divider, reversible counter and recording device, characterized in that, in order to simplify the analyzer, to reduce the excess capacity of reversible counters, it is equipped

масштабирующим делителем частоты, например , на основе триггерного делител частоты, ход которого соединен с выходом преобразовател напр жени в число импульсов, а выход - с входами реверсивного счетчика первого канала и каскадных делителей частоты последующих каналов.a scaling frequency divider, for example, based on a trigger frequency divider, the stroke of which is connected to the output of a voltage converter in the number of pulses, and the output to the inputs of a reversible counter of the first channel and cascade frequency dividers of subsequent channels.