SU953586A1 - Цифровой анализатор спектра по функци м Хаара - Google Patents

Description

(54) ЦИФРСЖОЙ АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА ПО ФУНКЦИаМ ХЛАРА

1

Изофетенке относитс  к электроиэ мерительной технике и преднагиачено дл  вьшопнеки  текущего дискретного преобразовани  Хаара электрических сигналов в реальном времени.

Известны анализаторы спектра по функци м Хаара, содержащие преобразсхвате ь напр жени  в число импульсов, реверсивные счетчики, блок управлени  и регистрирующие блоки i .

Однако точность измерени  их недо статочна.

Наиболее близким техническим решением  вл етс  анализатор, содержшций преобразователь, масштабирующий делитель , умножитель, счетчики, блоки уп- . равле15н  и индикапви 2 .

Однако быстродействие и точность анализа известнохх) аназаазатара  вл ютс  недостаточными вз-оа наличи  преобразовател  напр жени  в число импульсов и конечной емкости счетчиков.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  и точности анализа.

Эта цель достигаетс  тем, что в циф. .ровой анализатор спектра по функци м Хаара, содержапшй последовательно. соединенные аналого-цифровой преобразова тель и нормализующий умножитель, а также блок индикации с регистраторами и блок управлени , св занный с указанными блоками, дополнительно введены три 1О1ФРОВЫХ фильтра, соедашенных по ,Q следовательно, два масштабируюпщх умножител  и три блока задержки, при этом выход нору1ализуюздего умнсзиггел  подключен к входу первого цифрового фильтра , второй выход которого через послеJ5 довательно соединенные масштабирующий умножитель, первый, второй и третий бдоки задержки подключен к блоку индинации , .второй выход второго цифрового фильтра подключен к блоку индикации

20 через пйследовательно соединенные второй масштабирукнций умножитель и четвертый блок задержки, оба выхода третьего )вого фильтра подключены непосредственно к входам блока индикации, выходы  осто нного запсумИкаклцего устрой (ггва гюддопочены к втсрым входам обсойх масштабирукзвцих умншсителей, выход блока управлени  св зан с управ .л ющизчи входами всех введенных блоков,; а выходы всех блоков задержки И масштабирующих умножителей соединены с соотъетствук цими входами блока индика;.На черггеЖе представлена структурна  схема анализатора, Он содержит аналого-цифровой 1 преобразователь (АЦП) 1, бльк 2 управлени , нормализующий умножитель И, цифровые фильтры 4, 5 и 6, масштабирующие умно шггетш 7, посто нное запоминающее устройство 8, блоки 9 задержки, блок 10 индикадии и регистраторы 11. Анализатор работает следутоищм обра3DM , Исследуемый сигнал поступает на вход аналого-цифрового преобразовател  1. АЦП 1 синхронизируетс  импульсами с первого выхода блока 2 управлени . После прихода каждого сшигронизирутрщегчэ импульса на выходе АЦП 1 формируетс  пифровой код дл  очередного отсчета исследуемого ситаала, который поступает на вход нормализующего умножител  3. Нормализаци , т.е. умноже1-ше на 1/R, требуетс  при вычислении пр мого птэеобразовани  Хаара. Так как размер преобразовашш N - это всегда степень 2, то деление на N при двоичном представлени отсчетов исследуемого сигнала на выходе аналого-цифрового преобразовател  1 сво дитс  к сдвигу кода числа на П разр дов в сторону младших, что может быть вылс нено обычным регистром сдвига, которым и  вл етс  умножитель 3. Дл  выполнетш  указшаюго сдвига на управл юихнй вход умножител  3 подаютс  сШ:Сфого13 нрую1Щ1е лмпзтгьсы с первого выхода блока 2, Далее код с выхода умножител  3 подаетс  на вход первого фильтра 4, который представл ет собой нерекурси ный цифровой фильтр, состо щий из линии задержки, сумматора (вых. 12) и вычи- татеп  (вых. 13). С Быхода 12 фильтра 4 код подаетс  2Ш вход второго фильтра 5, кото1д 1Й имеет такую же структуру, как и фильтр 4. С вых. 14- ф тьтра 5 код поступает на вход трепъего фильтра 6, Фильтр 6 по структуре такой же, как фильтры 4 и 5. Между собой филгзтры 4, 5 и 6 отличаютс  только числом  чеек пам ти в ци ровых лини х задорлош. На вых. 15 и 16 .тра 6 формируетс  код, соответствуюпшй спектральным коэффшшентам Хаара с номерами О   1 соответстве но. Этот код подаетс  на вход соответствуюшз х регистраторов И блока lOi Отметим, что в общем случае любого И число нерекурсивных блоков равно « . К ных. 13 фильтра 4 и вых. 17 фильтра 5 подключаютс  умножители-: 7. Рассмотрим вначале работу цепи, подкпюченной к вых. 13 фильтра 4. На второй вход умножител  7 в этой депк подаетс  код масштабирующего коэффициента дл  грэтагаь из 4-х функций Хаара, равный 2, который записан в одной из $гчеек пам ти посто нного запоминающего устройства . 8, Совместна  синхронизацй  работы умножител  7 и заломинак щего устройства 8 осуществл етс  подачей импульсов на управл юише входы этак блоков с п звого выхода блока 2. Код результата умножени  на вЬтходе умножител  7 соответствует спектраль- ному. коэффициенту Хаара с номером 7, он поступает на вход блока 10 иддикаЦИК и на вход первого из последовательно соединенных блоков 9 задержки. Блок 9 задержки, так же как и цифровые линии задержки в нерекурсивных блоках, образован последовательным соединением ,  чеек пам ти в виде регистров хранени  и выдачи кода от одной до нескольких  чеек в зависимости от исполь зуемой двоичной базисной системы фуншшй Хаара . Блок 9 управл етс  импутльсами, постуланвдими с первого выхода блока 2 управлени , при этом происходит перезапись кода из одной  чейки в другую внутри блока и из предыдущего блока 9 в последующий. Всехю при N 8 блоков 9 три, а в общем случае их количество дл  первого нерекурсивного блока равно - 1. Блоки 9 соединены последовательно . Код на выходе первого из этих блоков соответствует спектральному коэффадиенту Хаара с номером 6, на выходе второго блока 9 - с номером 5, на выходе третьего блока 9 - с номером 4. Код с, выхода каждого блока 9 поступает на вход соответствующего регистра 11 блока 10. Цепь, подключенна  к вых. 17 фильтра 5 работает аналогично рассмотренной Цепи, подключенной к вых. 13 фгатьтра 4. На вход умножител  7 от зaпo отнaющeго устройства 8 подаетс  код числа лГ. Блок 9 имеет здесь отличное от других блоков 9 число  чеек пам ти. Код с выхода умножител  7 соответствует спектральному коэффшше ту Хаара с номером

Claims (1)

1. Формула изобре те н и я

   Цифровой^анализатор спектра по функциям Хаара, содержащий последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь и нормализующий умножитель, а также блок индикации с регистраторами и блок управления, связанный с указанными блоками,’ отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, в него дополнительно введены три цифровых фильтра, соединенустройства подключены к вторым входам обеих масштабирующих умножителей, выход блока управления связан с управляю2о щими входами всех введенных блоков, а выходы всех блоков задержки и масштабирующих умножителей соединены с соответствующими входами блока индикации.