(54) УЗКОПОЛОСНЫЙ СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР
Изобретение относитс к аппаратурному определению основных статистических характеристик узкополосных случайных процессов и может быть использовано в системах радиосв зи, радиолокации, при исследовании систем автоматического управлени , биологических систем, акустичес1шх влений и в других област х, имеющих св зь со случайными процессами. Известны узкополосные анализаторы спектра, содержащие согласующий блок, фильтр, преобразователь частоты и два параллельных канала, в каждом из которых последовачельно соединены блок умножени , интегратор и квадратор, первые входы блоков умножени подключены к соответствующему генератору ортогонального гармонического сигнала, выходы квадратора подключены ко входам сумматора, соедине ного через блок усреднени с блоком регистрации . В таком анализаторе, однако, с умень шением ширины энергетического спектра исследуемого процесса спектральные измерени значительно усложн ютс , понижает- с их точность ввиду возрастани аппаратурных погрешностей, обусловленных измерени ми малых приращений. Целью изобретени вл етс повышение точности спектральных измерений. Это достигаетс тем, что анализатор содержит блок нелинейного преобразовани , подключенный входом к согласующему блоку , а выходом - к фильтру, подключенному к преобразователю частоты, соединенному со вторыми входами блоков умножени каждого канала. Такое соединение позвол ет осуществит( предварительное нелинейное преобразование , увеличивающее ширину энергетического спектра с сохранением подоби формы спектральной плотности. На чертеже изображена функциональна Хема предлагаемого анализатора. Он состоит из согласующего блока 1, блока нелинейного преобра- овани 2, фильт ра 3, блока преобразовани частоты 4, блоков умножени 5 и 5 , интеграторов 6 TI 6 , двух квадраторов 7 и 7 , сум3485 матора 8, блока 9 усреднени устройства . и блока регистрации 10. Работает анализатор следующим обра- зом. Исследуемый узкополосный случайный процесс, имеюишй среднюю частоту Q и ширину энергетического спектра Д(0, через согласующий блок 1, состо щий в общем случае из калиброванного аттенюатора эмиттерного повторител и при необходимости усилител , подаетс на блок нели- ней(ого преобразовани 2. -Блок 2 представл ет в простейщем случае безинерци- . онный нелинейный элемент. Получающийс при этом на выходе блока 2 преобразованный процесс будет иметь энергетический спектр Gjj(to) , состо щий из последовательности разделенных друг от друга спект ральных полос (co) (f-ОД,.. }. 1 - i--o Кажда из этих полос сконцентрирована около соответствующей гармоники 1ш„. центральной частоты исследуемого спектра Фильтр 3 выдел ет п -ю спектральную полосу ), и процесс на выходе это- г-о блока будет характеризоватьс средней частотой ПбЗд и шириной энергетического с;пектра КлбО (К - коэффициент, завис щий от Еюмера выдел емой спектральной поло- с;ы f(, ). После этого процесс поступает на блок преобразовани частоты 4, На вто рой вхид этого блока подаетс напр жение етеродина to . С помощью преобразовани средн частота fttOp понижаетс . Преобра .зование частоты при этом осуществл етс |гж, что выполн ютс все необходимые услови линейного перемещеЕш мгновенных мначоний процесса на новую основную част ту. Это позвол ет на выходе преобразова- гел частоты 4 при выборе (X)., }Tl(jo напучить процесс со средней частотой { U - П ) Q I и;ири1юй энергетического i4ii:KTpn /itOfjp Кд Со и формой спокт- JMJibiioii плотности, полностью определ емой t|ju| Mi)H )етического спектра входного 111 {-лсдус мспо процесса. В час:;тности, если Ш т -1, то средн частота преобразованного процесса будет вновь соответствовать iJj.., т. е. процесс на входе блоков умножени 5 и 5 в этом случае будет иметь среднюю частоту, равную средней частоте входного процесса и в К раз большую щирину энергетического спектра по сравнению с величиной ДбО входного процесса . Далее работа анализатора осуществл етс путем квадратичного суммировани и усреднени произведений сигнала на ортогональные гармоники, т. е. на каждой частоте блоки 5 и 5 выполн ют операции умножени случайного процесса на косинусоидальное и синусоидальное напр жение частоты Go , интеграторы 6 и 6 интегрируют полученные произведени , после чего результат интегрировани возводитс в квадрат квадраторами 7 и 7. Выходные игналы квадраторов 7 и 7 суммируютс сумматором 8 и результат усредн етс по времени блоком 9. Блок регистрации 1Q выдает сигналы, пропорциональные значению спектральной плотности. Предмет изобретени Узкополосный спектральный анализатор, содержащий согласующий блок, фильтр, преобразователь частоты и два параллельЕ1ых .канала, в каждом из к оторых последовательно соединены блок умножени , интегратор и квадратор, первые входы блоков умножени подключены к соответствующему генератору ортогональногогармонического сигнала, выходы квадраторов подклк1чеЕ1ы к входам сумматора, соединенного через блок усреднени с блоком регистрации, о тл и чающийс тем, что, с целью повыщени точности, анализатор содерхшт блок не;шнейного преобразоваЕш , подключенный входом к согласующему блоку, а выходом - к фильтру, подключенному к преобразователю частоты, соедиЕ1енЕ1ому со i вторыми входами блоков умножеЕш каждо- Io капала.