SU830251A1 - Device for detecting signals and measuring their parameters - Google Patents

Device for detecting signals and measuring their parameters Download PDF

Info

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
Application number
SU792794754A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лев Григорьевич Барулин
Владимир Александрович Блюм
Станислав Юлианович Сила-Новицкий
Виктор Авраамович Трахтман
Анна Ефимовна Фиш
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4149
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 Предприятие П/Я Г-4149 filed Critical Предприятие П/Я Г-4149
Priority to SU792794754A priority Critical patent/SU830251A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU830251A1 publication Critical patent/SU830251A1/en

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)

Формула из обретени Formula of gain Устройство обнаружени  сигналов и измерени  их параметров, 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 входом оперативного запоминающего блока, второй выход с блоком пам ти и обработки, о т л и ч а ю ад е е0 с   тем, что, с целью повышени  надежности устройства, в него введены генератор кода фазы, преобразователи кода фазы в действительную и мнимую составл ющие сигнала гетеродина, A device for detecting signals and measuring their parameters, comprising a bandpass filter, an analog-to-digital converter, a low-pass filter, an operational storage unit, the first and second squaring blocks, the outputs of which are connected to the memory and processing unit through the adder, and the timing unit, the first output which is connected to the clock input of the operative storage unit, the second output to the memory and processing unit, which is e0 so that, in order to increase the reliability of the device, a phase code generator is introduced into it, verters code phase in the real and imaginary components of the heterodyne signal, 5 первый и второй перемножители, дополнительный фильтр нижних частот, дополнительный оперативный запоминающий блок,посто нный запоминающий блок, перемножитель комплексных сигнгшов, 5 the first and second multipliers, an additional low-pass filter, an additional operational storage unit, a permanent storage unit, a multiplier of complex signals, 0 первый и второй накопители,причем выход полосового фильтра соединен с аналого-цифровым преобразователем,выход которого соединен с первыми входами первого и второго перемножите-, л , третий выход хронизатора соеди5 нен с генератором кода фазы, выход которого через преобразователь кода фазы в действительную составл ющую . сигнала гетеродина соединен со вторым входом первого перемножител , выход 0 the first and second drives, and the output of the bandpass filter is connected to an analog-to-digital converter, the output of which is connected to the first inputs of the first and second multiplications, l, the third output of the chronizer is connected to the generator of the phase code, the output of which is through the converter of the phase code to real moiety. the signal of the local oscillator is connected to the second input of the first multiplier, the output 0 которого через фильтр нижних частЬт ;оединен с оперативным блоком, и через преобразователь кода фазы в мнимую составл ющую сигнала гетеродина соединен со вторим входом второ5 го перемножител , выход которого через дополнительный фильтр нижних частот соединен с дополнительным оперативным запоминающим блоком, тактовый вход которого соединен с хрони0 затором, выход посто нного запоминающего блока соединен .с перемножителем комплексных сигналов, вторые входы которого соединены с выходами оперативного и дополнительного запоминающего блоков, а выходы - через первый 0 which is connected to the operational unit through a lowpass filter, and through the converter of the phase to the imaginary component of the signal of the local oscillator is connected to the second input of the second multiplier, the output of which is connected to the additional operational memory through an additional lowpass filter, the clock input of which is connected to the memory, the output of the permanent storage unit is connected with a multiplier of complex signals, the second inputs of which are connected to the operational and additional memory outputs th blocks, and the outputs - through the first 5 и второй накопители с первым и вторым блоком возведени  в квадрат.5 and the second drives with the first and second block squaring.
SU792794754A 1979-07-13 1979-07-13 Device for detecting signals and measuring their parameters SU830251A1 (en)

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)

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