SU822070A1 - Анализатор спектра - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к радиотехнике , в частности к аппаратуре цифровой обработки информации, и предназначено дл  анализа спектров сигналов в реальном масштабе времени .

Известны анализаторы спектра по ортогональным функци м, содержащие задающий генератор блоки управлени  и регистрации, дискретизатор tl Недостатком этих анализаторов  вл етс  то, что в них обработка сигналов производитс  в базисах ортогональных функций. С точки зрени  организации вычислительного процесса на ЭВМ эти базисы неудобны , так как требуют зна штель ных затрат электронного оборудовани  и машинного времени.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  анализатор спектра, который содержит дискретизатор и последовательно включенные задающи генератор, блок управлени  и блок регистрации, при этом один вход дискретизатора подключен к входной шине, а два других - к выходам задающего генератора и блока упра.вле-ни , э также цепочек, состо щих

из последовательно соединенных ин- верторов, канальных резисторов и канальных интеграторов, своими выходами подключенными к входам

блока регистрации. Указанный анализатор спектра осуществл ет вычисление коэффициентов разложени  сг.гнала в базисе функций Хаара 2.

Недостатком данного устройства

 вл етс  то, что дл  вычислени  коэффициентов разложени  требуетс  длительное врем  (даже при использовании быстрых алгоритмов вычислени ) и большой объем электронного

оборудовани .

Цель изобретени  - уменьшение времени анализа.

Цель достигаетс  тем, что в анализаторе спектра, содержащем дискретизатор и последовательно включенные задающий генератор, блок управлени  и блок регистрации, при этом один выход дискретизатора подключен к входу устройства, а два других к выходам задающего генератора и блока управлени , выход дискретизатора подключен к одному из входов блока регистрации, а между выходом дискретизатора и другими входами

блока регистрации параллельно подключены К цепей, одна из которых выполнена в виде последовательно включенных элемента задержки и двухвходовооо сумматора, второй вход которого подсоединен к выходу дискрётизатора , а кажда  из других цепей выполнена в виде элемента задержки , два выхода которого через масштабные усилители-инверторы, а третий выход непосредственно подключены к трехвходовому сумматору.

На чертеже приведена схема устройства .

Схема анализатора спектра содержит задающий генератор 1, к выходу которого параллельно подключены блок 2 управлени  и дискретизатор 3. Другой вход дискретизатора 3 подсоединен к выходу блока 2 управлени , а третий - -к входной шине. К выходу дискретизатора 3 параллельно подключены элементы задержки . К двум из трех выходов элементов 4п- 4 задержки подключены масштабные усилители-инверторы 5. К выходу элемента задержки 4- подключен пр мым входом двухвходовый сумматор 6 , инверсный вход которого подсоединен к выходу дискретизатора 3. Выходы каждых двух усилителей-инверторов 5 и свободные выходы соответствующих элементов задержки 4,j т 4ц. объединены трехвходовыми сумматорами

б о 6t

Выходы блока 2 управлени ,

дискретизатора 3 и сумматоров 6 - 6 подключены к входам блока 7 регистрации .

Устройство работает следующим образом.

Анализируемый сигнал поступает на дискретизатор 3, где с помощью генератора 1 и блока 2 управлени  выбираетс  длительность аппроксимируемого отрезка сигнала Т и формируютс , выборки (отсчеты) процесса длительностью t . Выборки сигнала, снимаемые с зыходг. дискретизатора 3, поступают на параллельные це.пи, с помощью которых производитс  вычисление коэффициентов разложени  в базисе неортогональных функций Шаудера .

Нулевой коэффициент р да Шаудера GO образуетс  непосредстве но на выходе дискретизатора 3. Первый коэффициент С -формируетс  с помощью элемента 4 задержки и сумматора 6 . Дл  этого выборки анализируемого сигнала задерживаютс  в элементе задержки 4 на врем  Т, после чего суммируютс  в сумматоре б е проинвертированными незадержанными выборками . Коэффициенты вычисл ютс  с помощью идентичных цепей, состо щих из элементов задержки 4г - А Масштабных усилителей-инверторов 5 и сумматоров бг, - 6,, отличающихс  друг от друга лишь величинами задержки элементов 4i - 4).Выборки сигнала трижды задерживаютс  в каждом из элементов 4 - 4 к на врем ,равнов (п-1/2) т п.Г

где m - номер группы функций Шаудера , определ ющий длительность ненулевого периода функции и ее амплитуду; п - номер функций в группе, определ ющий положение ненулевого периода на отрезке (0,т). К одной группе относ тс  функции Шаудера с одинаковой длительностью ненулевого периода; п 1,..., ; m

- 1 о.

- j-,,...

Например, при вычислении Bjppoго коэффициента разложени  m п 1 и требуемые задерл;ки элемента 4 равны О, Т/2 и Т. Выборки анализируемого сигнала, снимаемые с выходов элементов задержки 4г - 4 соответствующих задержек на врем 

0 (n-l)-T

п- Т и ,, ослабл ютс  вдвое

2т-

ПО амплитуде и инвертируютс  .с помощью масштабных усилителей-инверторов 5. Затем в кахсдой из парал- , лельных цепей сигналы, снимаемые с выходов усилителей-инверторов 5, суммируютс  с сигналом, непосредственно снимаемым с элемента задержки и задержанным на врем , равное

результате на выходах

сумматоров б - формируютс  значени  коэффициентов ,. Вычисленные значени  коэффициентов . фиксируютс  в блоке 7 регистрации и извлекаютс  из него по сигналам, вырабатываемым блоком 2 управлени  .

Таким образом, вычисление коэффициентов разложениг анализируемого сигнала x(t) в неортогональном базисе Шаудера произведено по формулам:

Со х(0) ; С, х(Т)-х(0) ;

С I . R;- x(t) , . - 1

(-1/2, при Г 1,3 где R;

позвол ющим осуществл ть параллельный анализ.

Данный анализатор спектра выгод . но отличаетс  от известного простотой технической реализации и значительно меньшим временем проведеНИН вычислений.

Формула изобретени  Анализатор спектр 2, содержащий

дискретизатор и последовательно включенные задающий генератор, блок управлени  и блок регистрации, при этом один вход дискретизатора подключен к входу устройства, а два других - к выходам задающего генератора и блока управлени , отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  времени анализа, выход дискретизатора подключен к одному из входов блока регистраци, а мелоду выходом дискретизатора и другими входами бОтока регистрации параллельно подключены К цепей, одна из которых выполнена в виде последовательно включенных элемента задержки и

двухвходового сумматора, второй вход которого подсоединен к выходу дискретизатора , а кажда  из других . цепей выполнена в виде элемента задержки , два выхода которого через масштабные усилители-инверторы, а третий выход непосредственно подключены к трехвходовому сумматору.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 572718, кл. G 01 R 23/16, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР № 578623, кл. G 01 R 23/00, 1977.

I-$2Г

Claims (1)

1. Формула' изобретения

   Анализатор спектра, содержащий

   65 дискретизатор и последовательно вклю ченные задающий генератор, блок управления и блок регистрации, при этом один вход дискретизатора подключен к входу устройства, а два других - к выходам задающего генератора и блока управления, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени анализа, выход дискретизатора подключен к одному из входов блока регистраци, а между выходом дискретизатора и другими входами Ктока регистрации параллельно подключены К цепей, одна из которых выполнена в виде последовательно включенных элемента задержки и двухвходового сумматора, второй вход которого подсоединен к выходу дискретизатора, а каждая из других цепей выполнена в виде элемента задержки, два выхода которого через масштабные усилители-инверторы, а третий выход непосредственно подключены к трехвходовому сумматору.