Изобретение относитс к ивмерительной технике, Б частности к технике спектрального анализа случайных сигналов (процессов).The invention relates to measuring technique, B in particular to the technique of spectral analysis of random signals (processes).
В р де случаев исследуеиый сигнал в своеи спектре содержит не только шумы, обусловленные случайнши процессами, но и гармонические составл ющие периодического процесса, амплитуды которых значительно превышают уровень исследуемых шумов. При спектральном анализе случайного процесса при наличии периодического процесса обычно используют фильтр с полосой 2Afo, меньшей частотного интервала между гармониками. В результате последовательного анализа получают общую картину двух процессов, а именно. линейчатЕт спектр, определ емый периодическим процессом, и обусловленный случайным сплошной спектр, который наблюдаетс между гармониками периодического процесса. В случае больших амплитуд гармонических составл ющих, по сравнению с уровнем случайного процесса, измерение последнего происходит с погрешностью , вызванной переходными процессами в высокоизбирательной селективной системе (фильтре) и с перегруакой индикаторной (измерительной ) части прибора в момент анализа гармоник, что в конечном счете может привести к резкому зашкаливанию отсчетного прибо1ра и выходу его из стро вIn a number of cases, the test signal in its spectrum contains not only noise due to random processes, but also harmonic components of a periodic process, the amplitudes of which significantly exceed the level of the noise being investigated. When spectral analysis of a random process in the presence of a periodic process, a filter with a band of 2Afo, smaller than the frequency interval between the harmonics, is usually used. As a result of the sequential analysis, an overall picture of the two processes is obtained, namely. A linear spectrum, determined by a periodic process, and caused by a random continuous spectrum, which is observed between the harmonics of a periodic process. In the case of large amplitudes of harmonic components, as compared with the level of a random process, the measurement of the latter occurs with an error caused by transients in a highly selective selective system (filter) and with a reloading indicator (measuring) part of the device at the time of harmonic analysis, which ultimately lead to a sharp roll-off of the readout device and its exit from service
Предлагаемый анализатор спектра снабжен каскадом задержки, генератором коммутирующих импульсов и ко1шутатором, причем вход каскада задержки соединен с выходом генератора развертки, а выход его подключен ко входу генератора коммутирующих импульсов, выход которого соединен с управл ющим входом коммутатора, а сигнавьный вход и выход коммутатора подключены соответственно к выходу смесител и входэ усилител промежуточной частоты. При этом чувствительность анализатора спектра определ етс уровнем входного случайного сигнала. На фиг. i hpeдcтaвлeнa функциональна схема анализатора спектра . Анализатор спектра содержит входной усилитель I, преобразователь 2, коммутатор 5, усилитель промежуточной частоты с высокоизбирательным фильтром 4, детектор 5, усилитель низкой частоты 6, отсчетный прибор 7, перестраиваемый гетеродин 8, генератор развертки 9, каскад задержки 10, генератор коммутирующих импульсов II и освдллографический индикатор 12, на вход приоора поступает ис« следуемый сигнал, имеющий спектр (см.фиг. 2а), в котором нар ду с шумом (случайным процессом) присутствуют гармонические составл ющие с частотами (пм), и т.д., отсто щие друг от друга на частоту f . На этом же чертеже показан узкополооный фильтр с полосой Кроме управлени перестраиваемым гетеродином 8 и осуществлени развертки луча электроннолучевой трубки индикатора 12, выходное напр жение генератора развертки 9 (см. фиг. 26) используетс дл управлени каскадом задержки 10, на-; пр жение на выходе которого изображено на фиг. 2в. В свою очередь выходные импульсы каскада задержки управл ют генератором II, выход KOToiporo подключен к коммутатору 3. Импульсы коммутации приведены на фиг. 2г. Таким образом, на выходе коммутатора отсутствует напр жение при анализе каждой гармонической составл ющей периодического процесса и только сигнал от случайного процесса, наблюдаемого между гармониками, будет присутствовать, а следовательно и проанализирован обычным способом. Тогда на эЕрана осциллографического индикатора наблюдаетс спектр только случайного процесса (см. фиг.2д), который может быть измерен с помощью отсчетного прибора 7. Количество коммутирующих импуг ьсов (см. фиг. 2г) за врем развертки равно количеству гармоник сигнала периодического процесса, поцадаищих в диапазон анализируемых частот. Положение коммутирующих импульсов относительно начала разве рткн и относительно гармоник анализируемого спектра, мен етс путем изменени длительности .рыходного импульса каскада задержим Изменение же длительности импульсов коммутации увеличивает или уменьшает область коммутируемых напр жений по частоте, которые не подвергаютс анализу, включа и напр жени :гармонических составл ющих . ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ Анализатор спектра, содержащий входной усилитель, смеситель, перестраиваемый гетеродин, управл емый генератором развертки, усилитель промежуточной частоты с высокоизбирательным фильтром, детектор , усилитель низкой частоты, отсчетный прибор и осциллографический индикатор, отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерени случайного сигнала при наличии в спект ре гармоник периодического процесса и исключени перегрузки индикатора , он снабжен каскадом задер жки, генератором коммутирующих импульсов и коммутатором, причем вход каскада задержки соединен о выходом генератора развертки, а выход его подключен ко входу генератора коммутирующих импульсов, выход которого соединен с управл ющим входом коммутатора, а сигнальный вход и выход коммутатора подключены соответственно к выходу смесител и входу усилител промежуточной частоты.The proposed spectrum analyzer is equipped with a delay cascade, a switching pulse generator and a coaxial switch, the delay cascade input is connected to the output of the sweep generator, and its output is connected to the input of the switching pulse generator, the output of which is connected to the control input of the switch, and the signal input and output of the switch are connected to the output of the mixer and the intermediate frequency amplifier input. At the same time, the sensitivity of the spectrum analyzer is determined by the level of the random input signal. FIG. i is a functional spectrum analyzer circuit. The spectrum analyzer contains an input amplifier I, a converter 2, a switch 5, an intermediate frequency amplifier with a high-selectivity filter 4, a detector 5, a low frequency amplifier 6, a reading device 7, a tunable local oscillator 8, a sweep generator 9, a delay stage 10, a pulse generator II and ossllographic indicator 12, an input signal arrives at the input of the prioor that has a spectrum (see Fig. 2a), in which, along with noise (random process), there are harmonic components with frequencies (pm), etc., the from each other to frequency f. In the same figure, a narrow-band filter with a band is shown. In addition to controlling the tunable local oscillator 8 and sweep the beam of the electron-beam indicator tube 12, the output voltage of the sweep generator 9 (see Fig. 26) is used to control the delay cascade 10; The output voltage of which is shown in FIG. 2c. In turn, the output pulses of the delay stage are controlled by the generator II, the KOToiporo output is connected to the switch 3. The switching pulses are shown in FIG. 2g. Thus, there is no voltage at the switch output when analyzing each harmonic component of a periodic process, and only the signal from the random process observed between the harmonics will be present and, therefore, analyzed in the usual way. Then, on the eErana of the oscillographic indicator, the spectrum of only a random process (see fig.2d) is observed, which can be measured using the reading device 7. The number of switching impulses (see fig. 2d) during the sweep time is equal to the number of harmonics of the periodic process signal in the range of analyzed frequencies. The position of the switching pulses relative to the beginning of the PTC and relative to the harmonics of the analyzed spectrum is changed by varying the duration of the output cascade impulse. However, changing the duration of the switching pulses increases or decreases the range of switched voltages in frequency that are not analyzed, including voltage: harmonic components . SUBJECT OF THE INVENTION A spectrum analyzer comprising an input amplifier, a mixer, a tunable local oscillator controlled by a sweep generator, an intermediate frequency amplifier with a high-selectivity filter, a detector, a low-frequency amplifier, a reading device and an oscillographic indicator, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy of a random signal if there is a periodic process in the spectrum of the harmonics and the indicator overload is eliminated, it is equipped with a delay cascade, a generator of switching pulses and a switch, the input of the delay stage is connected to the output of the sweep generator, and its output is connected to the input of the generator of switching pulses, the output of which is connected to the control input of the switch, and the signal input and output of the switch are connected respectively to the output of the mixer and the input of the intermediate frequency amplifier.