SU789868A1 - Spectrum analyser - Google Patents

Spectrum analyser Download PDF

Info

Publication number
SU789868A1
SU789868A1 SU772534839A SU2534839A SU789868A1 SU 789868 A1 SU789868 A1 SU 789868A1 SU 772534839 A SU772534839 A SU 772534839A SU 2534839 A SU2534839 A SU 2534839A SU 789868 A1 SU789868 A1 SU 789868A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
block
inputs
outputs
generator
Prior art date
Application number
SU772534839A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Иванович Солодовников
Александр Михайлович Спиваковский
Иван Иванович Канатов
Original Assignee
Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им. В.И. Ульянова (Ленина)
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 Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им. В.И. Ульянова (Ленина) filed Critical Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им. В.И. Ульянова (Ленина)
Priority to SU772534839A priority Critical patent/SU789868A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU789868A1 publication Critical patent/SU789868A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Description

(54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике, в частности к анализаторам спектра электрических сигналов. Известны анализаторы спектра, содержащие перемножители, генераторы базисных функий и вычислитель l Известные анализаторы позвол ют определ ть коэффициенты разложени  входного сигнала по заданной базисн системе функций и не позвол ют опре дел ть коэффициенты разложени  по другим базисным системам функций. Известны также анализаторы, содержащие блок преобразовани  входных данных, блоки вычислени  кронекеровского произведени , состо щие из ключей, сумматоров и вычитателей блоки задержки, синхронизации и сбр са, блок управлени  и генератор син хроимпульсов 2l . Недостатком известных анализаторов ,  вл етс  ограничение спектральных преобразований входного сигнала только классом преобразований Уолша Цель 1}з6бретени  - расширение кл са спектральных преобразований. Указанна  цель достигаетс  тем, что анализатор спектра, содержащий блок преобразовани  входных сигнало выходы которого подключены ко входам N блоков вычислени  кронекеровского произведени , каждый из которых состоит из двух входный ключей, сумматора и вычитател , два канала в каходом блоке вычислени , состо щие из последовательно соединенных блока синхронизации, -блока циклической, задержки и блока сброса и переписи, вход первого из которых подключен к выходу сумматора, вход второго канала подключен к выходу вычитател  , а выходы обоих каналов подключены поочерёдно к соответствующим входам .входных ключей блоков вычислени  кронекеровского произведени , блок управлени , вход которого подЧлючен к выходу генератора синхроимпульсов , один выход соединен со входом блока преобразовани  входных сигналов, а другой подключен к генератору весовых коэффициентов через блок задани  весовых коэффициентов , дополнительно содержит в каждом блоке вычислени  кронекеровского произведени  две пары умножителей , одни входы каждой из которых объединены и подключены к выходам входных ключей, а другие входы подключены к выходам генератора(54) SPECTRUM ANALYZER The invention relates to radio metering technology, in particular to electrical signal spectrum analyzers. Spectrum analyzers containing multipliers, basic function generators, and a calculator are known l. Well-known analyzers allow one to determine the decomposition coefficients of an input signal by a given basic system of functions and do not allow one to determine the decomposition coefficients for other basic systems of functions. Analyzers are also known that contain an input data conversion unit, a Kroneker product calculation unit, consisting of keys, adders and subtractors, a delay, synchronization and reset unit, a control unit and a sync pulse generator 2l. A disadvantage of the known analyzers is the limitation of the spectral transformations of the input signal only to the Walsh transform class. The objective 1} of concluding is to expand the class of spectral transformations. This goal is achieved by the fact that a spectrum analyzer containing an input signal conversion unit whose outputs are connected to the inputs of the N units of the Kronecker computation unit, each of which consists of two input keys, an adder and a subtractor, two channels in the way of the computation unit consisting of series-connected synchronization block, cyclic block, delay and reset and census block, the input of the first of which is connected to the output of the adder, the input of the second channel is connected to the output of the subtractor, and the outputs of the wallpaper The channels are connected alternately to the corresponding inputs of the input keys of the Kronecker computation unit, the control unit whose input is connected to the output of the clock generator, one output is connected to the input of the input signal conversion unit, and the other is connected to the weighting factor generator, additionally contains in each block of the Kronecker product calculation two pairs of multipliers, one inputs of each of which are combined and connected to the output of the input dny keys, and other inputs are connected to the outputs of the generator

весовых функций, при этом четные и нечетные входы каждой пары также объединены, входы сумматора подключены к выходам нечетных умножителей каждой пары, входы вычитател  подклю чены к выходам четных умножителей каждой пары, выход сумматора соедини со входом первого канала, а выход вычитател  соединен с входом второго канала.the weight functions, the even and odd inputs of each pair are also combined, the inputs of the adder are connected to the outputs of the odd multipliers of each pair, the inputs of the subtractor are connected to the outputs of the even multipliers of each pair, the output of the adder is connected to the input of the first channel, and the output of the subtractor is connected to the input of the second channel.

На чертеже представлена структур на  схема анализатора.The drawing shows the structures on the analyzer circuit.

Он состоит из блока 1 преобразовани  входных данных, блоков. 2 вычислени  кронекеровского произведени  , входных ключей 3, сумматора 4 -, вычитател  5, блоков б синхронизации , блоков 7 циклической задержки, блоков 8 сброса и перезаписи, блока 9 управлени , генератора 10 синхро.импульсов , генератора 11 весовых коэффициентов, блока 12 .задани  весовых коэффициентов, умножителей 13It consists of block 1 of the input data conversion, blocks. 2 calculations of the Kronecker product, input keys 3, adder 4 -, subtractor 5, synchronization blocks b, cyclic delay blocks 7, reset and rewrite blocks 8, control block 9, clock generator 10, generator 11 weight factors, block 12 weights multipliers 13

Блок 1 преобразовани  входных данных имеет выходов, из которых каждый i-ый соединен со входом i-го входного ключа 3 управлени . Выходы нечетных блоков 8 сброса и перезаписи соединены поочередно с входами первых N/2 ключей 3 управлени , а выходы четных - с входами, остальных N/2 ключей.The input data conversion unit 1 has outputs, of which each i-th is connected to the input of the i-th input control key 3. The outputs of the odd-numbered reset and rewrite blocks 8 are alternately connected to the inputs of the first N / 2 control keys 3, and the even-numbered outputs to the inputs of the remaining N / 2 keys.

Генератор 11 весовых коэффициентов , выполненный в виде многоканального синусно-косинусного функционального преобразовател , обеспечивает одновременное получение на своих выходах N/2 пар сигналов, разных по величине s i п ф , которые определ ют собой весовые коэффициенты. Кажда  пара сигналов созЧ и sin подаетс  соответственно в к-ый блок 2 вычислени  кронекеровского произведени  на вторые входы умножителей 13. Значени  углов Ч задаютс  блоком 12 задани  весовых коэффициентов , в качестве которго может быть использован программно-задающий блок, в пам ть которого записываютс  значени  выбранных углов S . Смена значений углов 4, а соответственно и весовых коэффициентов, формируемых генератором 11, производитс  по командам, подаваемым в блок 12 с блока 9 управлени . Тактовые импульсы на блок управлени  подаютс  с генератора 10 синхроимпульсов. Со вспомогательных выходов этого генератора тактовые импульсы поступают также на входные ключи 3 управлени  и блоки 6-8 и обеспечивают их синхронную работу.The weight coefficients generator 11, made in the form of a multichannel sine-cosine function transducer, provides for simultaneous receiving at its outputs N / 2 pairs of signals, different in size s i p f, which determine the weighting factors. Each pair of signals SSCH and sin is fed respectively to the k-th block 2 of the Kronecker product calculation at the second inputs of the multipliers 13. The values of the angles H are given by the block 12 specifying the weights, which can be used as a program-driver block, the memory of which is written selected angles s. The change in the values of the angles 4, and accordingly the weighting factors generated by the generator 11, is carried out according to the commands given to the block 12 from the block 9 of the control. Clock pulses are supplied to the control unit from a generator of 10 sync pulses. From the auxiliary outputs of this generator, the clock pulses also go to the input keys 3 of the control and blocks 6-8 and ensure their synchronous operation.

Анализатор спектров работает еледующим образом.The spectrum analyzer works in the following way.

Входной сигнал вводитс  в блок 1 преобразовани  входных данных,где он дискретизируетс  и его отсчеты запоминаютс . Управление работой блока 1 осуществл ет 5пок 9 управлбни . с приходом первого тактового синхроимпульса, формируемого в блоке 10, каждый из входных отсчетов с блока 1 поступает через соответствующий входной ключ 3 управлени  на первые входы двух смежных умножителей 13. Один из них производит перемножение (взвешивание) входного отсчета на весовой коэффициент, равный значению косинуса .выбранного уг , другой - на весовой коэффициен равный значению синуса того же угла В каждом блоке 2 входные отсчеты, взвешенные с помощью умножителей 13, попарно суммируютс  в сумматоре ,4 и вычитаютс  с. вычитател  5. Далее взвешенные суммы и разности входных отсчетов через блоки б синхронизации поступают на блоки 7 циклической задержки, где они запоминаютс  , а с приходом следующего татового синхроимпульса перезаписыва-ютс  в блоки 8 и поступают на входы ключей 3 управлени  дл  рекурсивной процедуры преобразований. Указанна  процедура преобразований входных отсчетов циклически повтор етс  п раз, в результате чего происходит итеративное вычисление спектра входного сигнала в базисе, который, определен заданными весовыми коэффициентами cosV и S i . Значени  соответствующих спектральных коэффициентов образуютс  на выходах сумматора 4 и вычитател  5 и поступают На выходные зажимы.The input signal is input to the input data conversion unit 1, where it is sampled and its samples are stored. The operation of unit 1 is controlled by 5poc 9 control. with the arrival of the first clock sync pulse generated in block 10, each of the input samples from block 1 is fed through the corresponding control input key 3 to the first inputs of two adjacent multipliers 13. One of them multiplies (weights) the input sample by a weighting factor equal to the cosine value The selected angle, the other, by a weighting factor equal to the sine value of the same angle. In each block 2, the input samples, weighted by multipliers 13, are summed in pairs in an adder, 4, and subtracted from. subtractor 5. Next, weighted sums and differences of input samples through synchronization blocks b are sent to cyclic delay blocks 7, where they are memorized, and with the arrival of the next tat sync pulse, they are rewritten into blocks 8 and fed to the keys of control 3 for the recursive transformation procedure. This procedure of transforming the input samples cyclically repeats n times, as a result of which an iterative calculation of the spectrum of the input signal occurs in the basis, which is determined by given weight coefficients cosV and S i. The values of the corresponding spectral coefficients are formed at the outputs of the adder 4 and subtractor 5 and arrive at the output terminals.

В предлагаемом анализ :.vope спектров матрицы- дра спектрального пре-образовани  определ ютс  введенными в него генератором 11 весовых коэффициентов , блоком 12 и умножител ми 13, соединенными указанным выше способом, и принимают вид:In the proposed analysis: .vope spectra of the spectral transformation matrix matrix are determined by the weighting coefficients introduced into it by the generator 11, the block 12 and the multipliers 13 connected by the above method, and take the form:

cos } si пЦ,cos} si pc,

inin

V V

Матрица- дро этого вида так же, как и матрица- дро преобразовани  Уолша удовлетвор ет условию ортонормированности при любых заданныхA matrix of this kind as well as a matrix of the core of a Walsh transformation satisfies the condition of orthonormality for any given

углах S, что создает возможность проводить с помощью предлагаемого устройства спектральный анализ сигналов fi широком классе полных систем ортонормированных функций. Задание углов Vy. на каждой рекурсивной процедуре преобразовани  входных отсчетов может быть различным, что дополнительно расшир ет число возможных базисов дл  хзпектрального анализа сигналов. Выбор базиса вangles S, which creates the possibility of using the proposed device spectral analysis of signals fi a wide class of complete systems of orthonormal functions. Specifying Vy Angles. on each recursive transformation procedure, input samples may be different, which further expands the number of possible bases for the spectral analysis of signals. The choice of basis in

Предлагаемом анализаторе спектров определ етс  заданием величин углов О,Ilty . Например, дл  получени  преобразовани  в базисе Уолша необходимо задать .все углы одинаковымиThe proposed spectrum analyzer is determined by setting the values of the angles O and Ilty. For example, to obtain a transformation in the Walsh basis, it is necessary to set all the angles the same

и равными значению Р,.and equal to the value of P ,.

Возможность перестропки базисов по практически неограниченному, их числу выгодно отличает предлагаемый анализатор спектров от известных. Это качество позвол ет выбирать дл  анализа сигналов такой базис, который отвечает заданному требованию, например обеспечивает лучшее выделение сигнала На фоне помех или, например, обеспечивает более высокую разрешающую способность при разделении нескольких сигналов. Благодар  указанному качеству предлагаемый анализатор спектров может быть эффективно использован в таких област х как спектральный анализ случайных процессов, обнаружение сигналов на фоне.помех, обработка изображений, распознавание образов.The possibility of rearrangement of bases for almost unlimited, their number favorably distinguishes the proposed spectrum analyzer from the known ones. This quality allows one to choose for analyzing signals such a basis that meets a given requirement, for example, provides a better signal extraction. Against a background of interference or, for example, provides a higher resolution in the separation of several signals. Due to this quality, the proposed spectrum analyzer can be effectively used in such areas as spectral analysis of random processes, detection of signals against background noise, image processing, pattern recognition.

Claims (2)

1.Фрэнке Л. Теори  сигналов.М., 1974, с.63.1. Frank L. Theory of signals. M., 1974, p.63. 2.Патент США № 3879605, кл. G Об f 15/34, 1974.2. US patent number 3879605, cl. G On f 15/34, 1974.
SU772534839A 1977-10-17 1977-10-17 Spectrum analyser SU789868A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772534839A SU789868A1 (en) 1977-10-17 1977-10-17 Spectrum analyser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772534839A SU789868A1 (en) 1977-10-17 1977-10-17 Spectrum analyser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU789868A1 true SU789868A1 (en) 1980-12-23

Family

ID=20729322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772534839A SU789868A1 (en) 1977-10-17 1977-10-17 Spectrum analyser

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU789868A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sauer et al. How many delay coordinates do you need?
US4031462A (en) Frequency spectrum analyzer
US4340781A (en) Speech analysing device
EP1032891A2 (en) Method and device for detecting and making signal shapes coincidental, said shapes being convertible into monotone and constant trajectories in a section by section manner
SU789868A1 (en) Spectrum analyser
US4296374A (en) Wideband digital spectrometer
US4223270A (en) Multiplexed CCD pulse width discriminator
KR900700894A (en) Method and apparatus for processing sampled data signal
SU938191A1 (en) Specimen analyzer
SU1119026A1 (en) Walsh spectrum analyser
SU1741121A2 (en) Apparatus for simulating functions by means of private sums of walsh signals
SU864169A1 (en) Spectrum analyzer
SU1483444A1 (en) Simulator of function by partial sums of walsh signals
SU734578A1 (en) Discrete-analogue spectrum analyzer
SU742968A1 (en) Correlator
SU1098005A1 (en) Device for orthogonal walsh-adamard transforming of digital signals
SU666535A1 (en) Arrangement for computing walsh transform coefficients
SU982018A1 (en) Device for resolution of spectra, polarograms and chromatograms into components
SU767774A1 (en) Spectral analyzer
SU1363241A1 (en) Walsh spectrum analyser
SU1187196A1 (en) Information compression device
SU1040624A1 (en) Television coordinate measuring device
SU807340A2 (en) Multichannel electronic analyzer
SU640445A1 (en) Information multi-channel transmitting apparatus
SU1030807A1 (en) Spectrum analyzer