SU978066A1 - Устройство дл анализа периодических сигналов - Google Patents

Description

тель частоты, подстраиваемый генератор , усилитель-ограничитель, делитель частоты с переменным коэффициентом делени , двоичный делитель частоты и третий элемент совпадени , выход которого подключен ко второму входу импульсно-фаэового детектора, а также генератор импульсов, подключенный ко второму входу реверсивного счетчи ка, третий вход которого соединен со вторым выходом импульсно-фазового де тектора, причем выход делител -часто ты с переменным коэффициентом делени подключен к первому выходу блока, вы ход усилител -ограничител  соединен со вторым входом второго элемента совпадени , выход реверсивного счетчика подключен ко второму выходу бло ка, вторые входы первого и третьего элементов совпадени  объединены и подключены ко второму входу блока, п:ервый вход которого соединен с первйм входом первого элемента совпадени . На чертеже представлена структурна  электрическа  схема устройства. Устройство.содержит источник 1 си нала, полосовой фильтр 2, усилительограничитель 3, анализатор 4 спектра Фурье-Уолша, формирователь 5 интерва ( Ла ортогональности функций Уолша, компаратор 6 кода, первый триггер 7, элемент 8 задержки, второй триггер 9 блок 10 импульсно-фазовой автоматической подстройки .частоты (БИФАПЧ) и элемент 11 совпадени . БНФАПЧ 10 содержит соединенные в кольцо третий элемент 12 совпадени , импульсно-фазовый детектор 13 (ИФД), второй элемент 14 совпадени , реверсивный счетчик 15, цифро-аналоговый преобразователь 16 (ПКН), управитель 17 .частоты, подстраиваемйй генератор 18,,усилитель-ограничитель 19 и делитель 20 частоты, состо щий из последовательно соединенных делител  21 с переменным коэффициентом делени  и двоичного делител  22, а также первый элемент 23 совпадени  и генератор 24 импульсов. Устройство работает следующим обра зам. Сигнал с выхода источника 1 сигнала поступает в полосовой фильтр 2 и далее ограничиваетс  усилителем-ограничителем 3. Импульсы с выхода послед него через элемент 23 совпадени , открытый потенциальным сигналом с выхода триггера 9 при установке его в нулевое состо ние, поступают на один вход ИФД 13 (триггер 9 устанавливаетс  в нулевое состо ние периодически в процессе работы устройства сигналом с выхода формировател  5 интервала ортогональности Функций Уолша), На другой вход ИФД 13 через элемен 12 совпадени , открытый тем же сигналом триггер 9, поступает импульсный сигнал, представл ющий собой ограниченный усилителем-ограничителем 19 сигнал с выхода подстраиваемого генератора 18, частота которого может вдостаточно широких пределах изме-н тьс  при изменении управл ющего па раметра управител  17 частоты, управл емого напр жением с выхода ПКН 16. Величина частотного рассогласовани  входного и опорного сигналов преобразуетс  в ИФД 13 в импульсный сигнал, длительность которого пропорциональна величине,рассогласовани  частоты. Этот сигнал поступает на один вход элемента 14 совпадени . Направление рассогласовани  в виде кода знака поступает с другого выхода ИФД 13 в реверсивный счетчик 15. На второй вход элемента 14 совпадени  поступают импульсы высокой частоты подстраиваемого генератора 18, ограниченные -усилителем-ограничителем 19.Их количество на выходе элемента 14 сопадени  пропорционально частотному рассогласованию входного и опорного сигналов , усредненному за М циклов поступлени  входного сигнала, где М коэффициент делени  частоты опорного сигнала делител  20 частоты. Величина частотного рассогласовани  представлена , таким образом, числоимпульсным кодом, который поступает в реверсивный счетчик 15 и в зависимости от направлени  рассогласовани  частот по сигналу с выхода ИФД 13 измен ет число в реверсивном счетчике. Перед началом работы в реверсивный счетчик 15 записываетс  код, соответствующий половине диапазона его изменени . Это осуществл етс  установкой в единичное состо ние триггера старшего разр да реверсивного счетчика 15, осуществл емого при включе- НИИ устройства генератором 24 импульсов . Этот же код, кроме кода младшего разр да, записываетс  в компаратор . 6 кода, представл ющего собой цифровую схему сравнени  предваритель но записанного в него кода с входным кодом, поступающим с выхода реверсив ного счетчика 15. Код с выхода реверсивного счетчика 15 преобразуетс  преобразователем 16 код - напр жение в управл ющее напр жение управлени  17 частоты. При этом частота подстраиваемого генератора 18 измен етс , уменьша  величину частотного рассогласовани  входных сигналов и, соответственно , код реверсивного счетчика 15 измен етс , приближа сь к числу, записанному в него в исходном состо нии . При величине рассогласовани , близ .кой к нулю, компаратор 6 кода устанавливает в единичное состо ние триггер 7,.выходной сигнал которого через врем  задержки, опр)едел емое элементом 8 задержки, устанавливает в единичное состо ние триггер 9 и разрешает поступление импульсов с выхода делител  21 через элемент 11 совпадени  на второй вход (вход тактовых импульсов ) анализатора 4 спектра Фурье-Уол-. ша. Формирователем 5 интервала орто- 5 гональности функций Уолша, формируетс  интервал ортогональности, спад к6торого устанавливает в исходное нулевое состо ние оба управл ющих триггера 7 и 9 . Элементы 12 и 23 совпаде- 10 ни  при этом закрываютс , что обеспечивает неизменность частоты подстраиваемого генератора 18 в течение времени анализа входных сигналов, определ емого формирователем 5 интерва- 15 ла ортогональности функций Уолма,

Частота импульсов, поступающих в анализатор 4 спектра рье-Уолша, т.е. частота запуска генератора функций Уолша в анализаторе 4 спектра, JQ оказываетс  жестко св занной с частотой входного сигнала, усредненной за М его реализаций, и в 2 раз больше последней.

Таким образом, предлагаемое уст- „ ройство имеет большой коэффициент сжати  спектра сигналов, частота которых дискретно измен етс  в широких пределах , и обеспечивает айализ сигналов с большой точностью, В устройстве обеспечиваетс  точна  синхронизаци  3 входного сигнала с анализатором спектра Фурье-Уолша и строго выполн етс  условие кратности в степени два двух частот: частоты входного сигнала и частоты запуска в анализаторе 35 спектра, т.е. трактовой частоты устройства . Сохранение кратности этих частот стабильно во времени и при воздействии дестабилизирующих факто- . ров точность поддержани  кратности 40 частот определ етс  временнйй разрешающей способностью устройства, среднее значение которой равно периоду высокочастотных колебаний подстраиваемого генератора 18, деленному на 45 коэффициент М делени  делител  20 частоты (последний равен произведению коэффициента делени  делителей 21 и 22 частоты). Кроме того, при увели чений числа точек дискретизации фазы JQ сигнала, т.е. увеличении показател  степени п, повышаетс  точность поддержани  кратности частот за счет дополнительного усреднени  сигигшов.

Высока  точность синхронизации . входных сигналов с анализатором спектра обеспечивает дополнительную--возожность повыс ени  точности анализа сигналов по функции Уолма,. так как -Q тсутствие коррел ции между спектральными составл ю1чими {Фурье-Уотача (по в ющейс  при неточной синхронизации сигналов с анализатором) позвол ет днозначно представл ть сигнал совокупностью этих составл ющих. 65

Claims (2)

1.Устройство дл  анализа периодических сигналов, содержащее последовательно соединенные источник .сигнала , полосовой и усилитель-огр4 ичитeль , а также анализатор спектру Фурье-Уолша, один вход которого соединен с выходом источника сигнала,

отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности анаипиза л

JB него дополнительно введены формиро ватель интервала ортогональности функций Уолша и последовательно соединеные компаратор кода, первый триггер, элемент задержки, второй триггер, блок нмпульсно-фазовой автоматической подстройки частоты и элемент совпадени , второй вход которого соеди .нен с выходом элемента задержки, а выход - с вторым входом анализатора спектра Фурье-Уолиа, выход которого через формирователь интервала ортогональности функций Уолша св зан с вторыми входами первого и второго триггеров , при этом выход усилител -ограничител  соединен с вторым входом блока импульсно-фазовой автоматической подстройки частоты, второй выход которого соединен с входом компараI тора кода.

2.Устройство по п. 1, о т л ичамщеес  тем, что блок импульсно-фазовой автоматической подстройки частоть содержит последовательно соединенные элемент совпадени , импульсно-фазовый детектор, второй элемент совпадени , реверсивный счетчик, цифро-аналоговый преобразователь , управитель частоты, подстраиваемый генератор, усилитель-ограничитель , делитель частоты с переменным коэффициентом делени , двоичный делитель частоты и третий элемент совпадени , выход которого подключен к второму входу импульсно-фазового детектора, а также генератор импульсов , подключенный к второму входу реверсивного счетчика, третий вход которого соединен с BTOpiiW выходом импульсно-фазового детектора, при этом выход делител  частоты с переменным коэффициентом делени  подключен к первому выходу блока, выход усилител -ограничител  соединен с вторым входом второго элемента совпадени , выход реверсивного счетчика подключен к второму выходу блока, вторые входы первого и третьего элементов совпадени  объединены и подключены к второму входу блока, первый вход которого соединен с первым входом первого элемента совпадени .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 432547, кл. G 06 J 3/00, 1:73.

2.Авторское свидетельство СССР №470754, кл. G 01 R 23/00, 1975.