SU830251A1 - Device for detecting signals and measuring their parameters - Google Patents
Device for detecting signals and measuring their parameters Download PDFInfo
- Publication number
- SU830251A1 SU830251A1 SU792794754A SU2794754A SU830251A1 SU 830251 A1 SU830251 A1 SU 830251A1 SU 792794754 A SU792794754 A SU 792794754A SU 2794754 A SU2794754 A SU 2794754A SU 830251 A1 SU830251 A1 SU 830251A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- memory
- storage unit
- multiplier
- signal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Complex Calculations (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Description
Изобретение относитс к измерител м частоты и анализаторам спектр частот и может быть использовано дл обнаружени нескольких сигналов с неизвестной частотой и амплитудой на фоне шума, измерени их частоты и амплитуды. Известно устройство, представл ю щее собой анализатор спектра последовательного действи с временной компрессией и содержащее частотно модулированный гетеродин, аналогово запоминающее устройство, смеситель и анализирующий фильтр. Недостатком устройства вл етс низка точность вследствие применени запоминающего устройства и анализирующего фильтра, выполненных в аналоговом виде. Известно устройство обнаружени сигнала и определени его частоты, содержащее полосовой фильтр, аналого цифровой преобразователь, фильтр нижних частот, оператив гое запомина ющее устройство, первый и второй бл ки возведени в квадрат, выххэды кот рых через сумматор соединены с блоком пам ти и обработки, и хронизато первый выход которого соединен с тактовым входом оперативного запоми нающего устройства, второй выход с блоком пам ти и обработки. Однако невозможность одновременного обнаружени нескольких сигналов с разной амплитудой вследствие применени аналого-цифрового преобразовател в виде квантовател на два уровн и оперативного запоминающего устройства в виде регистра сдвига снижает надежность устройства. Цель изобретени - повышение надежности устройства. Дл достижени этой цели в устройство , содержащее полосовой фильтр, аналого-цифровой преобразователь, фильтр нижних частот, оперативный запоминающий блок, первый и второй. блоки возведени в квадрат, выходы которых через сумматор соединены с блоком пам ти и обработки, и хронизатор , первый выход которого соединен с тактовым ву.опом оперативного запоминающего блока, а второй выход с блоком пам ти и обработки, введены генератор кода фазы, преобразователи кода фазы в действитель.ную и . мнимую составл ющие сигнала гетеродина , первый и второй перемножители, дополнительный фильтр нижних частот, дополнител ьный оперативный запомиигиощий блок, посто нный запоминающий блок, перемножитель комплексных сигналов , первый и второй накопители, причем выход полосового фильтра соединен с аналого-цифровым преобразователем , выход которого соединен с первыми входами первого и второго перемножител , третий выход хронизатора соединен с генератором кода фазы, выход которого через преобра-. эователь кода фазы в действительн ую составл ющую сигнала гетеродина соединен со вторым входом первого перемножител , выход которого через фильтр нижних частот соединен с оперативным запоминающим блоком, и через Преобразователь кода фазы в мнимую составл ющую сигнала гетеродина соединен со вторым входом второго перемножител , выход которого через дополнительный фильтр нижних частот соединен с дополнительным оперативным запоминающим блоком, тактовый вход которого соединен с хронизатором , выход посто нного запоминающего блока соединен с перемножителем комплексных сигналов, вторые входы которого соединены с выходами оперативного и дополнительного оперативного запоминающего блоков, а выходы через первый и второй накопители с первым и вторым блоком возведени в квсщрат.The invention relates to a frequency meter and frequency spectrum analyzers and can be used to detect several signals with an unknown frequency and amplitude against a background of noise, to measure their frequency and amplitude. A device is known that represents a spectrum analyzer of a serial action with time compression and contains a frequency-modulated local oscillator, an analog storage device, a mixer, and an analysis filter. The disadvantage of the device is low accuracy due to the use of a memory device and an analysis filter made in analog form. A device for detecting a signal and determining its frequency is known, comprising a band-pass filter, an analog digital converter, a low-pass filter, random access memory, the first and second square squaring blocks, the outputs that are connected to the memory and processing unit through an adder, and chronizato, the first output of which is connected to the clock input of the operative storage device, the second output to the memory and processing unit. However, the impossibility of simultaneously detecting several signals with different amplitudes due to the use of an analog-digital converter in the form of a quantizer on two levels and a random access memory in the form of a shift register reduces the reliability of the device. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device. To achieve this goal, a device containing a band-pass filter, an analog-to-digital converter, a low-pass filter, an online storage unit, the first and second. the squaring blocks, the outputs of which through the adder are connected to the memory and processing unit, and the chronizer, the first output of which is connected to the clock VU of the random access memory, and the second output to the memory and processing unit, introduced the phase code generator, code converters phases in real and. imaginary components of the local oscillator signal, the first and second multipliers, an additional low-pass filter, an additional operational storage unit, a permanent storage unit, a multiplier of complex signals, the first and second drives, the output of the bandpass filter connected to the analog-to-digital converter, the output of which is connected with the first inputs of the first and second multipliers, the third output of the chronizer is connected to the generator of the phase code, the output of which is through the transform. The converter of the phase code to the real component of the local oscillator signal is connected to the second input of the first multiplier, the output of which is connected to the operational storage unit through a low-pass filter, and through the converter of the phase code to the imaginary component of the signal of the local oscillator is connected to the second input of the second multiplier, whose output an additional low-pass filter is connected to an additional operational storage unit, the clock input of which is connected to the chroniser, the output of the permanent storage unit with Uniform multiplier with complex signals, second inputs connected to the outputs of operational and additional RAM blocks, and outputs via the first and second drives to the first and second upmixing unit in kvsschrat.
На фиг. 1 приведена -блок-схема устройства на фиг..2 - частотновременна диаграмма его работы.FIG. 1 shows a block diagram of the device in FIG. 2 — a frequency-time diagram of its operation.
Устройство содержит (фиг, 1) полосовой фильтр 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, фильтр 3 нижних частот, оперативный запоминающий блок 4, первый и второй блоки 5 и 6 возведени в квадрат, сумматор 7, блок 8 пам ти и обработки, хронизатор 9, генератор 10 кода фазы, преобразоват ели кода фазы в действительную Ни мнимую 12 составл ющие сигнала гетеродина, первый и второй перемножители 13 и 14, дополнительный оперативный запоминающий блок 16, посто нный запоминающий блок 17 перемножитель 18 комплексных сигнал первый и второй накопители 19 и 20, При этом полосовой фильтр 1 соедине с АЦП 2, который соединен с перемножител ми 13 и 14. Генератор 10 кода фазы через преобразователи Ни 12 кода фазы в действительную и мнимую составл ющие сигнала гетеродина ; также соединен с перемножител ми, i Перемножители через цифровые фильтр 3 и 15 соедийены с оперативными запоминающими блоками 4 и 16. Оперативные запоминающие устройства соединены с перемножителем 18 комплексиых сигналов, с которым соединен и посто нный запоминающий блок 17. Перёмножитель комплексных сигналов .соединен с накопител ми 19 и 20, KO торые через блоки 5 и 6 возведени The device contains (FIG. 1) a band-pass filter 1, an analog-to-digital converter (ADC) 2, a low-pass filter 3, a random access memory unit 4, a first and second square blocks 5 and 6, an adder 7, a memory and processing block 8 , chronizer 9, phase code generator 10, converting the phase code to real imaginary 12 components of the local oscillator signal, first and second multipliers 13 and 14, additional operational storage unit 16, permanent storage unit 17 multiplier 18 complex signals first and second drives 19 and 20, When e The volume of the band-pass filter 1 is connected to the A / D converter 2, which is connected to multipliers 13 and 14. Phase code generator 10 through Ne converters 12 phase codes to the real and imaginary components of the local oscillator signal; also connected to multipliers, i Multipliers through digital filter 3 and 15 are connected to operational storage units 4 and 16. Random access memory devices are connected to multiplier 18 complex signals, to which the permanent storage unit 17 is connected. Multiplier of complex signals. connected to storage device mi 19 and 20, KO tory through blocks 5 and 6 of construction
в квадрат соединены с сумматором 7. Сумматор соединен с блоком 8 пам ти и обработки. Хронизатор 9 соединен с генератором 10кода фазы, оперативным запоминающим блоком 16 и блоком 8 пам ти и обработки.square connected to the adder 7. The adder is connected to the block 8 memory and processing. The timing device 9 is connected to a phase code generator 10, a random access memory unit 16 and a memory and processing unit 8.
Устройство работает следующим образом . The device works as follows.
Сигнал с выхода полосового филь тра 1, полоса пропускани которого. переводитс в цифровую форму с помощью АЦП 2. При таком преобразовании происходит размножение спектров около частоты дискретизации и ее гармоник, в том числе и около нулевой частоты. В полосе около нулевой частоты (фиг. 2)сигнал в общем случае может быть записан как S(t) A(t)cos(Wct, где t - дискретные мометы времени с периодом ; ff- частота дискретизации сигнала в АЦП. : Генератор 10 кода фазы выдает числа, вл ющиес значени ми фазы как квадратр чной функции времени Ч(t) П4 tjTo соответствует линейному изменению частоты си(tj Л(.--t/T . Функци 4(t) - периодическа с периодом Т. Преобразователи 11 и 12 кода фазы образуют на выходе действительную Spn (t) cosf(t) и мнимую ) sin4,(t) составл ющие комплексного сигнала гетеродина S(t)S,g (t)+ ), которые перемножаютс с сигналом S (t) в перемножител х 13 и 14. Результат этой операции можно записать такThe signal from the output of the bandpass filter 1, the bandwidth of which. is converted into digital form using an ADC 2. With this conversion, the spectra multiply around the sampling frequency and its harmonics, including around zero frequency. In the band near the zero frequency (Fig. 2), the signal in the general case can be written as S (t) A (t) cos (Wct, where t is discrete time points with a period; ff is the sampling frequency of the signal in the ADC.: Generator 10 the phase code gives the numbers that are the phase values as a quadratic time function Ч (t) 44 tjTo corresponds to the linear variation of the frequency si (tj L (.-- t / T. Function 4 (t) is periodic with a period T. Transducers and 12 phase codes form at the output the real Spn (t) cosf (t) and imaginary) sin4, (t) components of the complex signal of the local oscillator S (t) S, g (t) +), which multiply It is the signal S (t) in the multiplier 13 and 14. The result of this operation can be written as
- s(:).l-A(t)e-H.(t)).- s (:). l-A (t) e-H. (t)).
: .s((t).: .s ((t).
Цифровые фильтры 3 и 15 нижних частот с полосой пропускани диКц каждый выдел ют действительную и мнимую составл ющие комплексного сигнала разностной частоты S(t). Полезный сигнал на выходах фильтров присутствует в течение времени Т, когда разностна частота находитс в интервале ( иЛШ„„). Полоса 4tS)n4 Врем существовани сигнала Т задержано относительно начала .периода на- величину1;(Ш.-ладн4)/ т{и)(.-ли)4)/Шр , котора зависит от значени частоты .(А; входного сигнала По величине задержки определ етс частота «i .Digital filters 3 and 15 of the lower frequencies with a bandwidth of diCs each separate the real and imaginary components of the complex signal of the difference frequency S (t). A useful signal at the outputs of the filters is present for the time T, when the difference frequency is in the interval (HLM). Band 4tS) n4 The lifetime of the signal T is delayed relative to the beginning of the period by 1; (W. —Ald4) / t {u) (. —And) 4) / Wp, which depends on the frequency value. (A; input signal By the delay is determined by the frequency i.
На выходе цифровых низкочастотных фильтров формируетс импульс, частот внутри которого измен етс по линейному закону (ЛЧМ - импульс). Если перенести начало отсчета времени на f (фиг. 2), то полезный сигнал на выходах фильтров можно записать такAt the output of digital low-pass filters, a pulse is formed, the frequencies within which vary linearly (chirp - pulse). If we transfer the time reference to f (Fig. 2), then the useful signal at the filter outputs can be written as
S(V).AtB- %A(t-4) ,S (V) .AtB-% A (t-4),
.где t -t-tr. where t -t-tr.
Период дискретизации сигнала на выходах фильтров выбираетс из уелоВИЯ ty. Л/Аи .За врем TH образуетс . N. значений выходного сигнала,The sampling period of the signal at the filter outputs is chosen from the ty. L / AU. Over time, TH is formed. N. values of the output signal
.При этом условии Under this condition
т.е. tthose. t
99
, s)A(w)e M4C -irtA(r,,(-T)., s) A (w) e M4C -irtA (r ,, (- T).
Действительна и мнима составл ющие сигнала S(п) записываетс в два оперативныхзапоминающих блока 4 и 16, соединенных через перемножитель 18 комплексных сигналов, на другой вход которого поступает комплексный сигнал с посто нного запойинающего блока 17, с двум накопи .тел ми 19 и 20, Эти блоки образуют цифровой согласованный фильтр с ЛЧМ-импульсом, по вл ющимс на выходах цифровых фильтров нижних часто , Импульсна характеристика фильтра за;писана в посто нном запоминающем ус тройстве и имее видThe real and imaginary components of the signal S (p) are recorded in two operational storage units 4 and 16 connected through a multiplier 18 of complex signals, to the other input of which a complex signal is received from a constant interrupting unit 17, with two accumulators 19 and 20, These blocks form a digital matched filter with a chirp pulse appearing at the outputs of digital lower filters often, the filter impulse response is written in a persistent storage device and has the form
. h(v) . Согласованный фильтр вычисл ет свертку. h (v). Matched filter calculates convolution
- 1 )- il5nr ,sV)(v--n) (,- 1) - il5nr, sV) (v - n) (,
. .
котора вл етс , по существу, спектром сигнала А (п). Блоки 5 и 6 возведени в квадрат и сумматор 7 предназначены дл выделени мощности спектральных составл ющих А (п),which is essentially the spectrum of the signal A (p). Blocks 5 and 6 squaring and adder 7 are designed to allocate the power of the spectral components A (p),
При действии на входе устройства нескольких сигналов с разной частотой и амплитудой на его выходе будут последовательно получены значени квадратов их амплитуд. Эти числа поступают в блок 8 пам ти и обработки . Здесь они сравниваютс с порогом и между собой, происходит обнаружение сигналов и измерение ихамплитуд По времени по влени этих чисел от начала периода Т определ етс частота сигналов. Метки времени поступают в блок пам ти и обработки от хронизатора 9.Under the action of several signals at the device input with different frequencies and amplitudes, the values of squares of their amplitudes will be consistently obtained at its output. These numbers enter block 8 of memory and processing. Here they are compared with the threshold and between themselves, the signals are detected and their amplitudes are measured. The time of the occurrence of these numbers from the beginning of the period T determines the frequency of the signals. The time stamps are sent to the memory and processing unit from the chronizer 9.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792794754A SU830251A1 (en) | 1979-07-13 | 1979-07-13 | Device for detecting signals and measuring their parameters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792794754A SU830251A1 (en) | 1979-07-13 | 1979-07-13 | Device for detecting signals and measuring their parameters |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU830251A1 true SU830251A1 (en) | 1981-05-15 |
Family
ID=20839997
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792794754A SU830251A1 (en) | 1979-07-13 | 1979-07-13 | Device for detecting signals and measuring their parameters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU830251A1 (en) |
-
1979
- 1979-07-13 SU SU792794754A patent/SU830251A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1048138A (en) | Ranging system with resolution of correlator ambiguities | |
SU830251A1 (en) | Device for detecting signals and measuring their parameters | |
US4713971A (en) | Device for determining the velocity in a flowing fluid by use of the acoustic Doppler-effect | |
US4181949A (en) | Method of and apparatus for phase-sensitive detection | |
RU2006072C1 (en) | Method of determination of band level of noise of source within summary noise | |
SU970257A1 (en) | Signal phase fluctuation measuring method | |
RU2231798C2 (en) | Analyzer of characteristic function of signal | |
SU1478145A1 (en) | Device for detecting signals and measuring their parameters | |
RU2794344C1 (en) | Method for energy detection of a signal with its compensation in an additional channel | |
SU866501A1 (en) | Phase shift measuring method | |
SU1587347A1 (en) | Apparatus for measuring speed and spectral coefficient of damping of ultrasonic waves | |
SU390468A1 (en) | HLT | |
SU448381A1 (en) | Ultrasound absorption in highly absorbing media | |
SU1027839A1 (en) | Device for measuring amplitude frequency characteristics of ultrasonic piezotransducers | |
SU392517A1 (en) | • KNOWN | |
SU1068837A1 (en) | Phase meter | |
SU613334A1 (en) | Correlator of frequency differential with coherent storage | |
SU1101847A1 (en) | Device for determining correlation function | |
SU1091086A1 (en) | Digital frequency meter | |
SU1763999A1 (en) | Signal-noise ratio meter | |
RU2048683C1 (en) | Radio signal frequency and time delay measuring device | |
SU442435A1 (en) | Spectrum analyzer | |
RU1827033C (en) | Method for measuring inter-period phase shift of signals in pulse-coherent radars | |
SU1287048A1 (en) | Device for measuring signal-to-noise ratio for signals with phase modulation | |
SU698141A1 (en) | Device for measuring periodic signal parameters |