Анализатор обобщенного энергетического спектра

Анализатор обобщенного энергетического спектра

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для спектрального анализа случай-. ных сигналов. Цель изобретения - повышение точности анализа и упрощение устройства - достигается выделением спектральных составляющих непосредственно по входным сигналам коррелятора без обработки их спецпроцессором или преобразователем Фурье, которые вносят значительные погрешности. Анализатор содержит аналого-цифровой преобразователь 1, счетчик 2, регистр 3, блок 4 задержки, умножитель 5, сумматор 6, делитель 7, тактовый генератор 19. Для достижения поставленной цели в анализатор дополнительно введены блоки 8, 17 и 13 памяти, блоки 9, 14 и 18 управления, второй сумматор 10, блок 11 извлечения корня квадратного, второй делитель 12. Адаптивный характер обработки корреляционной функции в данном анализаторе не требует формирования специальных новых функций, которые вносят в измерение погрешность. 1 ил. Q $ (Л СП СП 4 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ Х

РЕСПУБЛИК дц 4 0 01 R 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ венно по входным сигналам коррелято- ра без обработки их спецпроцессором или преобразователем Фурье, которые вносят значительные погрешности. Анализатор содержит аналого-цифровой преобразователь 1, счетчик 2, регистр

3, блок 4 задержки, умножитель 5, сумматор 6, делитель 7, тактовый генератор 19. Для достижения поставленной цели в анализатор .дополнительно введены блоки 8, 17 и 13 памяти, блоки 9, 14 и 18 управления, второй сумматор 10, блок 11 извлечения корня квадратного, второй делитель 12.

Адаптивный характер обработки корре- ляционной функции в данном анализаторе не требует формирования специальных новых функций, которые вносят в измерение погрешность. 1 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3651227/24-21 (22) 10. 10.83 (46) 15,09.86. Бюл. Р 34 (72) Г1.В. Куприянова, Л.Р. Наймарк, В.А. Смирнова и С.И. Хазанович (53) 621.317.757(088.8) (56) Мирский Г.Я. Аппаратурное опре— деление характерных случайных процессов. I"..: 1972, с. 272. (54) АНАЛИЗАТОР ОБОБЩЕННОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРА ,(57) Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для спектрального анализа случайных сигналов. Цель изобретения — повышение точности анализа и упрощение устройства — достигается выделением спектральных составляющих непосредст„„SU„„1257543 A 1

1257543

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для спектрального анализа случайных сигналов, Цель изобретения — повышение точности анализа и упрощение устройства, Эта цель достигается тем, что выделение спектральных составляющих осуществляется непосредственно по выходным сигналам коррелятора без об- 10 работки их спецпроцессором БПФ или другим преобразователем Фурье, которые вносят значительные погрешности.

Адаптивный характер обработки корреляционной функции в предлагаемом 15 устройстве не требует формирования специальных весовых функций, которые вносят в измерения погрешности.

В предлагаемом устройстве используют не блок вычисления спектра и генератор опорных сигналов, а цифровой фильтр первого порядка, который существенно проще по структуре и обЪему оборудования.

На чертеже представлена структур- 25 ная схема анализатора.

Анализатор содержит аналого-цифровой преобразователь 1, счетчик 2,регистр 3, блок 4 задержки, умножитель

5, сумматор 6, делитель 7, первый 30 блок 8 памяти, первый блок 9 управления, второй сумматор 10, блок 11 извлечения корня квадратного, второй делитель 12, третий блок 13 памяти, второй блок 14 управления, третий сумматор 15> второй умножитель 16, второй блок 17 памяти, третий блок

18 управления и тактовый генератор 19.

М

Анализатор работает следующим образом.

Входной сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь 1 (вход всего устройства), с выхода которого последовательность дискретизированных по времени и уровню отсчетов сиг- 5 налов поступает на входы регистра 3 и через него в блок 4 задержки,выход которого, как и выход регистра З,соединен с входом умножителя 5, выходное напряжение которого последова- 50

«тельно накапливается в сумматоре 6 и нормализуется выходным напряжением

-счетчика 2.в делителе 7.

Блок 4 задержки представляет собой запоминающее устройство с мест- 55 ным устройством управления, осуществляющее согласование частотного диапазона входного сигнала и скорости обработки, а общая длина задержки задается областью, для которой измеряется корреляционная функция. Работа всех упомянутых блоков, как и всего спектроаналиэатора, определяется тактовым генератором 19, осуществляющим потактовую и циклическую синхронизацию функционирования всей схемы и выдачу сигналов для установки начальных режимов блоков. Совокупность блоков 1-7 по своему функциональному назначению адекватна коррелятору, который измеряет корреляционную функцию (КФ) входного сигнала, Rt(r), где r — ; t — момент измерения КФ, Напряжение, пропорциональное этой функции, с выхода делителя 7 записывается в блок 8 памяти.

Работа блока 8 управляется по сигналам блока 9 управления (как блоки

13 и 17 памяти имеют свои блоки 14 и

18 управления). Блоки управления обеспечивают формирование адресов для записи и считывания сигналов.Считываемые из блока 8 кодовые сигналы подаются на второй сумматор 10, на второй вход которого поступают напряжения с блока 13. В начальный момент времени, т,е. в начале цикла, выходное напряжение, считываемое из блока

13, представляет собой кодовый сигнал нуля. Для измерения спектральных составляющих из напряжения Rt(r), поступающего на вход второго сумматора, К-! вычитается напряжение Rt (г ), равное сумме напряжений спектральных гармоник S (i ) выделенных в предыдущие моменты работы устройства с определенными весами S t (i ) . Здесь i — т екущий отсчет значения сигнала, k = 0, 1 . . . п, Напряжение Rt (r ) формируется и з напряжений спектральных составляющих, которые считываются иэ второго блока 1 7 памяти, перемн ожаются в о втором умножителе 1 6 и суммируются в тр етьем сумматоре 1 5 . Выходное н апряжение третьего блока 1 3 памяти, поступающее в сумматор 1 0, замыкает контур обратной связи, поставленный блоками 1 0- 1 3, при помощи которого реализует с я рекуре нтная процедура выделения спектральных составляющих .

Остаточное напряжение Rt (r )

Rt (1-. ) с выхода блока 1 0 фактиче ски определяе т текущую гармонику обобщенного спектра S ;(a ) . В качестве

1257543

Формула изобретения

Составитель А. Орлов

Техред И.Ходанич

Корректор Л. Патай

Редактор И. Петрова

Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4913/43

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нормировочного напряжения выбирается напряжение, равное корню квадратному из остаточного напряжения.

Выходы сумматора 10 коммутируются поочередно на вход блока 11 извлечения корня квадратного и на вход второго делителя 12 так, что во второй блок 17 памяти поступают напряжения спектральных составляющих спектральной плотности мощности. 10

Таким образом, в предлагаемом устройстве система ортогональных функций формируется непосредственно по самому входному сигналу, что обеспечивает адаптивную процедуру спект- 15 рального анализа с высокой точностью.

Кроме того, предлагаемый принцип построения анализатора позволяет его упростить за счет исключения генераторов функций и вычислителей., 20

Анализатор обобщенного энергетического спектра, содержащий последо- 25 вательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, регистр, блок задержки, умножитель, сумматор и де; литель, а также счетчик и тактовый генератор, при этом второй выход ре гистра подключен к второму входу умножителя, второй выход аналого-цифрового преобразователя через счетчик поцключен к второму входу делителя, а управляющие входы аналого-цифрового преобразователя, регистра и делителя связаны с первым выходом тактового генератора, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности анализа, в него введены последовательно соединенные первый блок памяти, второй сумматор, блок извлечения корня квадратного, второй делитель, второй блок памяти, второй: умножитель, третий .сумматор и третий блок памяти, а также три блока управ" ления, входы двух из которых связаны соответственно с первым и вторым и с вторым и восьмым выходами тактового генератора, а входы третьего блока управления подключены к четвертому, пятому, шестому и седьмому выходам тактового генератора, третий выход которого подключен к управляющему входу второГо сумматора, при этом выход первого блока управления подключен к управляющему входу первого блока управления, выход второго блока памяти подключен к управляющему входу третьего блока памяти, а выход третьего блока управления — к управля-, ющему входу второго блока памяти,второй выход третьего блока памяти подключен к второму входу третьего сумматора, его третий выход подключен к второму входу второго сумматора, второй выход которого соединен с вторым входом второго делителя.