Анализатор спектра сигналов

Анализатор спектра сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике приема широкополосных сигналов.и может быть использовано для оценки параметров сигналов в условиях сложной помеховой обстановки и априорной непределеннрсти характеристик анализируемых сигналов. Сущность изобретения: анализатор спектра сигналов сбдёржйт ёмесйтёль, фильтр, дисперсную линию задержки, детектор, синхронизатор, линёйно-частотно-мбдулированный гетеродин, пороговый блок, усилитель , элемент И, два инвертора, два счетчика, два дешифратора, четыре блока элементов И, три блока Счетчиков, блок элементов задержки, блок дешифраторов, блок мультиплексоров, элемент задержки, формирователь сигналов, мультиплексор и ключ. 9 ил.

,, SU,, 1753616A1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 04 1 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " " "" " ч

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4793360/09 (22) 19.02.90 (46) 07.08.92. 5юл.¹29 (71) Таганрогский радиотехнический йнститут им. В.Д,Калмыкова

: (72) В.А.Алехин и А.П.Дятлов (56) Мартынов В.А., Селихов Ю.И. Панорамные приемники и анализаторы спектра, .—

М.: Советское радио, 1980, с.244. (54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к технике приема широкополосных сигналов.и может быть использовано для оценки параметров сигналов в условиях сложной помеховой обИзобретение относится к технике приема и обработки широкополосных сигналов и оценки их параметров в условиях сложйой помеховой обстановки и априорной неопре-; деленностии относительно характеристик сигналов.

Известно устройство оптимальной обработки частотно-манипулированных (ЧМн) сигналов, содержащее и приемных каналов одинаковой структуры, выходы которых соединены с сооответствующими входами ивходового сумматора. выход которого является выходом устройства, Входы всех каналов, число которых равно известному числу возможных эйачений частот входного сигнала, соединены между собой и образуют вход устройства. Каждый канал состоит из согласованного фильтра, усилителя и изМарительного канала. Вход согласованного фильтра, соединенный с входом измерительного канала, является общим входом становки и априорной непределенности характеристик анализируемых сигналов. Сущность изобретения: анализатор спектра сигналов содержИэт Смегсилтель, фильтр, дисперсную линию задержки, детектор, синхронизатор, линеино-частотно-модулированный гетеродин, пороговый блок, усилитель, элемент И, два инвертора, два счетчика, два дешифратора, четыре блока элементов И, три блока счетчиков, блок элементов задержки, блок дешифраторов, блок мультиплексоров, элемент задержки, формирователь сигналов, мультиплексор и ключ. 9 ил.

Фи

l приемного канала. Выход согласованного фильтра соединен с сигнальным входом усилителя, управляющий вход которого соединен с выходом измерительного канала, а . выход его является выходом приемного ка- 2 нала и соединен с соответствующим входом . сумматора, общегодля всех приемных кана- . лов.

Известно также устройство, осуществ-: ляющее оптимальное некогерентное обна-, ружение ЧМн сигналов,. содержащее два . Ы смесителя, ЛЧМ-гетеродин, два полосовых 0 фильтра, первый сумматор, ЛЧМ-фильтр, линию задержки, два детектора, второй сум- . Я матор,,генератор импульсов дискретизации и ключ. При этом входы первого и второго смесителей, соединенные между собой, образуют сигнальный вход устройства, вторые входы смесителей соединены с выходом

ЛЧМ-гетеродина, вход которого является входом синхронизации устройства и соеди1753616

35 обладает ограниченными возможностями в 40 части различения видов входных радиосигналов (квазигармонические, IBM-сигналы, ние их характеристик (частот и 50

55 нен также с входом генератора импульсов дискретизации, выход которого соединен с входом управления ключа. Выход каждого смесителя соединен .". входом свсего полосового фильтра, выходы которых соединены с входами первого сумматора, выход которого соединен с входом ЛЧМ-фильтра, первый выход которого соединен с входом первого детектора, а второй выход через линию задержки соединен с входом второго детектора, выходы которых соединены с входами второго сумматора, выход которого соединен с информационным входом ключа, выход которого является выходом уст.. ройства,, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является анализатор спектра с дисперсионной линией задержки (ДЛЗ), содержащий смеситель, ЛЧМ-гетеродин, фильтр, ДЛЗ, детектор, синхронизатор, генератор развертки и электронно-лучевой индикатор в качестве регистрирующего устройства. При этом входной сигнал подается на один вход смесителя, другой вход которого соединен с выходом

ЛЧМ-гетеродина, а выход соединен с входом фильтра, выход которого соединен с входом ДЛЗ, выход которой соединен с входом детектора, выход которого соединен с вертикально отклоняющими пластинами электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), горизонтально отклоняющие пластины которой соединены с выходом генератора развертки, вход которого соединен с выходом синхронизатора, второй выход которого соединен с входом ЛЧМ-гетеродина.

Устройство может действовать в условиях anриорной неопределенности относительно характеристик входного сигнала, но частотнб временные матрицы; импульсые) и оценки их параметров.

Целью изобретения является расширение класса анализируемых сигналов (квазигармонические, "IBM-сигналы, импульсные сигналы), оценки числа одновременно присутствующих на входе сигналов и определе длительностей элементов ЧВМ-сигналов, длительности квазигармонических и импульсных сигналов и их частот), а также автоматизация процесса анализа.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные смеситель, фильтр и дисперсионную линию задержки, детектор. синхронизатор и линейно-частотно-модулироанный гетеродин, введены пороговый

20 вых() m

«cos t, (3) максимальное значение огибающей которого при = 0 равно U V8 где В.= ЫсТсбаза входного импульса, а длительность на уровне положенной мощности уменьшается в В раз по сравнению с длительностью входного импульса.

Если полоса пропускания ДЛЗ sf, в пределах которой выполняется линейная зависимость задержки от частоты (со скоростью изменения р/2 л), превышает Мс, то при сохранении прочих параметров сигнала, но изменении значений средней частоты сигнала 4с, отклик ДЛЗ будет сохранять неизменной форму (3), однако при этом будет изменяться время задержки сжатого импульса, На фиг;1 изображена зависимость задержки сигнала в ДЛЗ от частоты

2m fo — f

4(t) р

+ kt, р =2жл|с/Тс

Если на информационный вход смесителя поступает радиоимпульс с длительностью Тс и частотой f, не имеющий частотной модуляции, а на другой его вход подается напряжение от гетеродина, которое представляет собой периодически линейно-частотно-модулированное колебание Цт) со блок, усилитель, элемент И, первый и второй инверторы, первый и второй счетчики первый и второй дешифраторы, первый, второй, третий и четвертый блоки элементов И, первый, второй и третий блоки счетчиков, блок элементов задержки, блок дешифраторов, мультиплексор и блок мультиплексоров, элемент задержки, формирователь сигнала и ключ.

Дисперсионная линия задержки (ДЛЗ), рассчитанной на сжатие линейно-частотномодулированного (ЛЧМ) импульса с прямоугольной огибающей

Uc(t) = Umcosf во t - 05 р t ), - —

Тс Тс

2 2 (1) имеет импульсную характеристику вида

h(t) = cos f а4 t+ 0,5,и t ), -0,5Тс < t <

<0,5Тс, " (2) где Тс — длительность импульса и импульсной характеристики; р =2л Лfc/Tc — коэффициент, характеризующий скорость изменения частоты

ЛЧМ-импульса (й f — девиация частоты сигнального импульса);

ЛЧМ-импульс вида (1), поступая на вход

ДЛЗ с импульсной характеристикой (2), создает на ее выходе отклик, описываемый выражением

) /8- sIA 0,5 t c-,lt ) 1753616 . средней частотойГОМс,девиацией частоты пульсов в каждой серии может служить

fr и периодом частотной модуляции Tr < Т, оценкой длительности элемента то на выходе смесителя образуются ЛЧМ- Тэ = КэТг, импульсы с разностной частотой fc - fr(t) и имеющей среднеквадратическую погрешпеРиодом частотной модУлЯции, Равным Тг. 5 ность

Пропуская такие импульсы через ДЛЗ, пол- о э 0,5Тг/(2V3 ). учаем серию коротких импульсов 0ддз, за- Описанное явление изображено на держка каждого из которых t> относительно фиг.3, где элементы 1 и 2 входного сигнала моментов перепада частоты ЛЧМ-гетероди- имеют длительность Тэ и частоты f1 и f2, на линейно зависит от значения fc 10 частота ЛЧМ-гетеродина имеет среднее значение for, а серия сжатых импульсов от

3 и первого элемента, обозначенная "1", состо. При этом предполагается, что значения ит из импульсов, задержанных относитель скоростей изменения частоты гетеродина но перепадов частоты ЛЧМ-гетеродина на ,и, и соответствУющего паРаметРа,и дис- 15 вРемЯ tэ1, пРопоРциональное частоте f). персионной линии задержки равны между Сжатые импульсы серии, обозначенной "2", собой по абсолютному значению и противо- задержаны на время t>z < t t в соответствии положны по знаку. Описанный процесс изо- со значением fz. Наличие в последовательбражен на фиг,2, ности импульсов на выходе ДЛЗ группы сеЕсли на вход устройства, выполняюще- 20 рий, имеющих одинаковую длительность го описанные операции, действует сложный (одинаковое значение Кэ), но различную заширокополосный сигнал в виде частотно- держку импульсов, неизменную в каждой манипулированной, непрерывной во вре- серии является признаком ЧВМ-сигнала. последователь ности с . Признаком квазигармонического сигнадлительностью Tc» Tr, с неизвестной, но 25 ла является последовательность йм 1ульсов неизменной длительностью элемента Тэ на выходе ДЛЗ каждый из которых и е (-сигнал), с неизвестными значениями одну и ту же задержку, составляющих едии количеством манипулируемых частот ную серию с длительностью Тэ, соизмери(фиг.3), то при диапазоне манипулируемых мой с длительностью интервала анализа То, частот сигнала Л fc (h 1длз — >fr), где 30 т.е. фдлз — размах линейной части дисперсион- Ta < To, (Кэ,(To/Tr)). ной характеристики ДЛЗ, на выходе ДЛЗ Признаком импульсного сигнала являформируется последовательность им- ется последовательность импульсов на выыхс =1/М ав пульсов, длительность каждогно из кото- ходе ДЛЗ, каждый из которых и котор х имеет одну и рых to = г, а временное расположение 35 ту же задержку, но разбитых на несколько каждого из которых относительно момента групп одинаковой длительности с Тэ « перепада частот ЛЧМ-гетеродина опреде- То, (K> «(То/Тг)). ляется соответствующим значением часто-. Задержка импульсов в последовательты элемента входного сигнала. Для ностях импульсов, порожденных квазигарполучения на выходе ДЛЗ хотя бы одного 40 моческим сигналом или импульсным полноценного по амплитуде сжатого им- сигналом,однозначносвязанасихчастотой пульса откаждогоэлемента входногосигна- и может быть использована для ее оценки. ла необходимо, чтобы значение периода Если на входе присутствует одновременно

ЛЧМ-модуляции Тг не превышало 0,5Тэ. Это несколько различающихся по частоте сигнатребование связано со случайным момен- 45» лов, причем различие по частоте превышает том времени появления элементов относи- потенциальнуюразрешающуюспособность тельно моментов начала циклов ЛЧМ, устройства которые в дальнейшем будут называться hfpasp=1/Тг, развертками по частоте. Очевидно, для вы-" на каждой развертке по частоте появится бора длительности развертки по частоте Тг. 50 соответствующее число отдельных сжатых необходимо априорное знание минимально импульсов, расположенных в соответствии мента Т во вхо н м возможного значения длительности эле- счастотамивходныхсигналов. Эт л игналов. то явление

Тг 0,5Тэмин, мента эмин во входном сигнале, служит признаком определения ч с а и л сигналов, действующих одновременно на вхоЕсли реальное значение Тэ > Tr, то íà 55 де устройства (фиг.4), каждой развертке по частоте от каждого . Цель дальнейшей обработки потока имэлемента входного сигнала появится серия, пульсов с выхода ДЛЗ состоит в том, чтобы импульсов, одинаково расположенных 0т-,на основании его анализа в течение некотоносительно начала разверток. Число Кэ им- - рого временного интервала длительностью

1753616

То установить: число радиосигналов, действующих на вход устройства s пределах интервала То, определить тип действующих сигналов (из числа: квазигармонические, - импульсные, ЧВМ-сигналы) частотно-âðåменные матрицы//; оценить характеристики действующих сигналов: частоту или набор частот, длительность элмента ЧВМсигнала, длительности импульсов и период следования импульсных сигналов, длитель, ность и частоту квазигармонического сигнала.

Если расположить одну под другой все группы. импульсов, соответствующие отдельным разверткам по частоте, полученные в результате анализа входных сигналов на интервале То, то получится, например, картина, изображенная на фиг.5, дающая возможность выработать правила обработкй полученной импульсной последовательности для достижения поставленной цели.

На фиг.5 t< = 1/Ы вЂ” длительность сжатого импульса, определяющая потенциальную разрешающую спо обность по частоте д f =1/Тг. Число гп связано с длительностью анализируемой реализации То соотношени.ем . m = To/Tr. а число и, представляющее количество разрешаемых градаций по частоте п=т,/tn=Tr юг=В.

Точками на фиг.5 обозначено положение сжатых импульсов на развертках по частоте (на интервалах ITr ...(i+1)Tr) для аддитивной смеси двух сигналов, действующих на вход устройства, одним из которых является iBM-сигнал с длительностью элемента Тэ ЗТг и диапазоном частот от fH до (fr + 4/Tr), а другой — квадигармонический сигнал,сдлительностью,,большей Т, и частотой (fH + 9/Tr), где fH — нижняя частота анализируемого диапазона частот входных сигналов.

Алгоритм обработки последовательности сжатых импульсов заключается в формировании гистограммы (распределения) числа сигналов, одновременно присутствующих в каждой из е разверток по частоте

II = 1(1) 3 = 1, 2, З...„п „ где Ki — число разверток по частоте, в пределах которых зафиксировано по I сигналов .

При этом численное значение KI равно относительной длительности i-кратных сигналов на интервале То. Если, например, i 1 и К =

- m, то можно сказать, что на входе действовал квазигармонический сигнал с Тс > То (фиг.5, построчный анализ).

А также в формировании семейства из и гистограмм (распределений), каждая из ко5

10 торых соответствует определенному значению t> (следовательно, и разрешающему значению частоты из анализируемого диапазона частот) и представляет собой распределение числа серий сжатых импульсов с одинаковой длительностью серии (фиг.5, постолбцовый анализ). Каждая из гистограмм этого семейства

Ь) = P (j), J = 1, 2, 3... „m; i = 1, 2, 3..., и,, где Lq — количества серий импульсов, содержащих по ) импульсов в серии при частоте элементов входного сигнала, определяемых значением 1. Например, если на входе уст15 ройства действовал IBM-сигнал, имеющий

5 значений частот элементов с длительностью элемента T> = 12Тг, то число и значения частот сигнала будут определяться соответствующими. числом и значениями 1

20 гистограмм, отличных от нуля, асцисса j чисел Lii ф - 0 определяет оценку длительности элемента

Тэ =jTr, а численное значение LIi дает информацию

25 об относительной длительности всех элементов с этой частотой в пределах интервала То. О принадлежности входного сигнала к типу ЧВМ свидетельствует равенство значений всех зафиксированных L I ФО.

30 На фиг.1 изображена дисперсионная характеристика сжимающего фильтра (например, ДЛЗ); на фиг.2 — временные диаграммы, иллюстрирующие взаимосвязь между частотно-временными характеристи35 ками входного сигнала, ЛЧМ-гетеродина, преобразованного в смесителе сигнала и выходных импульсов ДЛЗ; на фиг,3 — временные диаграммы, иллюстрирующие образование серий сжатых импульсов; на фиг.4

40 — временные диаграммы; иллюстрирующие процесс разрешения входных сигналов по частоте при их временном перекрытии; на фиг,5 — частотно-временная зависимость расположения сжатых импульсов на интер45 вале анализа длительностью То; на фиг,6— функциональная схема предлагаемого устройства, на фиг,7 —.временные диаграммы, иллюстрирующие взаимосвязь процессов, происходящих в предлагаемом устройстве;

50 на фиг,8 — возможный вариант функциональной схемы синхронизатора; на фиг,9— временные диаграммы, поясняющие принцип действия синхронизатора.

Устройство состоит из смесителя 1, 55 фильтра 2, дисперсионной линии 3 задержки, усилителя 4, детектора 5, порогового блока 6, ЛЧМ-гетеродина 7, синхронизатора

8, первого счетчика 9, элемента И 10, первого дешифратора 11, первого инвертора 12, 1753616

10 первого блока элементов И 13 (13.1...13.n), . первыми входами второго блока счетчиков второго блока элементов И 14 (14.1...14.п), 19, вторые входы которого соединены с втопе р в о г о б л о к а с ч е т ч и к о в 1 5 рыми входами третьего блока счетчиков 25 (15.1...15.п), блока элементов 16 и выходом формирователя 28 сигналов, а (16.1...16.n) задержки, блока де- 5 выходы соединены с соответствующими шифраторов 17 (17.1...17.п), третье- вторыми входами блока мультиплексоров

r о б л о к а э л е м е н т î в И 18 20,.выходы которого являются третьими вы(18.1.1....18.1.m)...(18.п.1...18.п.m.), . ходами анализатора, а первые входы соедйв т о р o r о б л о к а с ч е т ч и к о в 1 9 нены с вторыми входами мультиплексора 26 (19.1,1...19.1.m)...(19,п.1...19,n.m), блока 10 и выходами ключа 29, являющимися первымультиплексоров 20 (20.1...20лп), второго ми выходами анализатора, Первый вход счетчика 21, элемента 22 задержки, второго ключа 29 соединен с выходом второго индешифратора 23, четвертого блока.элейен- вертора 27 и входом формирователя сигнатов И 24 (24.1...24.n), блока счетчиков 25 ла 28. Выходы второго счетчика 21 (25.1...25,п), мультиплексора 26, второго ин- 15 соединены с входами второго дешифратора вертора 27, формирователя 28 сигнала и 23, выходы которого соединены с соответстключа 29. При этом смеситель 1, фильтр 2, вующими вторыми входами четвертого блодисперсионная линия задержки 3, усили- ка элементов И 24, выходы которого тель 4 и детектор 5 соединены последова- соединены с соответствующими первыми тельно. Второй вход смесителя 1 является 20 входами третьего блока счетчиков 25, выховходом анализатора, а его первый вход сое- ды которого соединены с соответствующидиненс выходом ЛЧМ-гетеродина7. Выход ми входами мультиплексора 26, выходы детектора соединен с первым входом поро- которого являются вторыми выходами анагового блока 6, на второй вход которого по- лизатора,, дается опорное напряжение от источника 25 Устройство работает следующим обраопорного напряжения, внешнего по отно- зом, шению к предлагаемому устройству. Выход На первый вход смесителя 1 поступает порогового блока 6 соединен с вторым вхо- входной радиосигнал 0с() или аддитивная . дом элемента И 10, первый вход которого смесьсигналоввида:ЧВМ,квазигармоничесоединен с входом второго инвертора 27 и 30 ский, импульсный. На второй вход смеситетретьим входом синхроинзатора 8, первый ля 1 от ЛЧМ- гетеродина 7 поступает выход которого соединен с входом ЛЧМ-re- последвоательность Оф) ЛЧМ-колебаний теродина, первымивходамичетвертогобло- (фиг,7б), имеющих период частотной модука элементов И 24- и входом элемента ляцииТг,девиациючастоты Мгисреднееее задержки 22, а второй выход соединен с 35 значение Afro. Период Тг непрерывных входом первого счетчика 9, выходы которого ЛЧМ-колебаний задается синхронизатором соединены с вторыми входами ключа 29 и 8 íà его первом выходе(фиг.7в), соединенвходами первого дешифратора 11. Выход ном с входом ЛЧМ-гетеродина 7.ЛЧМ-колеэлемента И 10 соединен через первый ин- бания гетеродина преобразуют входной вертор 12 с первыми входами первого блока 40 сигнал смесителя 1 в ЛЧМ-колебание разноэлементов И 13 и непосредтсвенно с пер- стной частоты, отделяемое от других комбивым входом второго счтечика 21 и первыми национных частот фильтром 2. Таким . входами второго блока элементов И 14, вто- образом, входные сигналы после преобрарые входы которых соединены с соответст- зования частоты приобретают периодичевующими вторыми входами первого блока 45 скую линейную частотную модуляцию с элементов И 13 и соответствующими выхо- периодом Tðr, девиацией частоты Мг и среддами первого дешифратора 11, а выходы ним значением частоты, равным fd — fðo, соединены с соответствующими вторыми где Ь вЂ” значение 1-й частоты входного сигвходами первого блока счетчиков 15, пер- нала. Поступая на вход дисперсионной ливыевходы которогочерезсоответствующие 50 нии 3 задержки, имеющей дисперсионную элементц задержки блока элементов задер- характеристику, согласованную с параметжки 16 соединены с соответствующими вы- рами ЛЧМ-модуляции преобразованного ходами первого блока элементов И 13 и сигнала, сигнал превращается в последовасоответствующими вторыми входами треть-. тельность коротких импульСов (фиг.7г), кажего блока элементов И 18, а выходы соеди- 55 дый из которых соответствует одному нены с соответствующими входами блока временному отрезку колебания на входе дешифраторов 17, выходы которого соеди- дисперсионной линии 3 задержки, имеющенены с соответствующими первыми входа- му непрерывную ЛЧМ на всем протяжении ми третьего блока элементов И 18, выходы Тг этого отрезка, Временное положение которого соединены с соответствующими каждого импульса относительно начала

1753616

12 каждого периода ЛЧМ соответствует значению (fcl — fro), т.е, определяется в конечном итоге частотой fci. Преобразование ЛЧМсигнала в дисперсионной линии 3 задержки, в результате которого частота fcI преобразуется во временное запаздывание импульсов на выходе дисперсионцой линии 3 задержки, будем называть разверткой по частоте.

Последовательность радиоимпульсов с выхода дисперсионной линии 3 задержки усиливается усилителем 4, компенсирующим затухание в дисперсионной линии 3 задержки, и поступает на вход детектора 5, на выходе которого образуется соответствующая последовательность видеоимпульсов, подлежащая дальнейшей обработке с целью извлечения из нее полезной информации о параметрах входного сигнала. Эта последовательность поступает на первый вход квантователя 6, на выходе которого формируется импульсный сигнал в уровнях логических нуля и единицы, используемой элементной базы. Если амплитуда импульса оказалась выше опорного напряжения, подаваемого на второй вход порогового блока

6, на его выходе появляется видеоимпульс с амплитудой логической единицы, в противном случае на выходе порогового блока присутствует уровень логического нуля.

Бинарное амплитудное квантование позволяет отсеять ложные импульсы, порождаемые шумом, сопутствующим принимаемому сигналу, а также импульсы от элементов входного сигнала, полученные при неполной развертке по частоте, Эта ситуация возникает на границе элементов, когда конец илйначало элемента попадают в промежутки между началом и концом частотной развертки — внутрь интервала Тг. Эти импульсы будут иметь пониженную амплитуду.

Последовательность импульсов с выхода порогового блока 6 поступает на второй вход элемента И 10, который осуществляет временную селекцию реализации импульсной последовательности длительностью Т>„ в пределах которой осуществляется последующий анализ. Для этого на первый вход элемента И 10 от третьего выхода синхронизатра 8 подается строб длительностью Тс (фиг.7а), который пропускает на выход элемента И 10 последовательность импульсов (фиг.7г)

То = mТг,,m» 1.

Импульсы с выхода элемента И 10 поступают на первые входы второго блока элементов И 14 непосредственно и на первые входы первого блока элементов И через первый инвертор 12; а также на вход второго счетчика. Второй блок элементов И 14 пропускает на выходы входные импульсы, 10

30 в эти интервалы на первых входах второго блока элементов И 14 присутствует импульс

55 если на вторых его выходах действует потенциал логической единицы, и не пропускает, если на них действует. потенциал логического нуля. На вторые входы первого

13 и второго 14 блоков элементов И подаются потенциалы с соотвествующих выходов первого дешифратора 11, На входы этого дешифратора подается параллельный двоичный код с выходов первого счетчика 9, на вход которого поступает непрерывная последовательность импульсов с выхода 2 синхронизатора 8. Период этих импульсов

Тт и моменты их появления жестко связаны с длительностью Тг и временным расположением циклов ЛЧМ, а

Тг= иТт, где и — число разрешаемых градаций частоты входного сигнала.

Первый счетчик 9 работает в режиме непрерывного счета с переполнением, поэтому двоичный код на его выходах меняется циклически от 0 до и с периодом Т (фиг,7д) и строго синхронизирован с циклами изменения частоты ЛЧМ-гетеродина 7, Поэтому на и выходах первого дешифратора последовательно„циклически появляются импульсы, которые поочередно открывают по второму входу соответствующие пары элементов И блоков элементов И 13 и.14. Если с выхода элемента И 10; то к содержимому соответствующего счетчика первого блока счетчиков 15 прибавляется единица, поступающая.через открытый соответствующий элемент И блока 14 на его второй вход, Если же в эти интервалы времени импульс на выходе элемента И 10 отсутствует, то через соответствующий элемент задержки блока элементов задержки 16 произойдет сброс этого счетчика потенциалом на его первом входе.

На фиг.7 е, ж, з изображены временные диаграммы, иллюстрирующие этот процесс.

Таким образом, каждый из счетчиков первого блока счетчиков 15 в течение интервала анализа То подсчитывает длительность серий сжатых импульсов, имеющих одинаковую задержку относительно перепадов частоты ЛЧМ-гетеродина, а следовательно, соответствующих определенному значению частоты входного сигнала. Каждый из счетчиков первого блока 15 накапливает эти импульсы, если они повторяются без пропусков на своем месте в каждой развертке ио частоте.

При первом же появлении пропуска (отсутствие импульса на своем месте) счетчики блока 15 обнуляются (сбрасываются) через

1753 б16 соответствующие элементы И блока 13 и единицы на выходах 1...13 дешифратора соответствующиеэлементызадержкиблока 17,8, поочередно открывая элементы И

16,которыенеобходимыдлявременногосо- .18.8.1...18,8.13 блока 18, однако при этом гласования работы счетчиков первого блока увеличения содержимого счетчиков

15, дешифраторов блока 17, элементов И 5 19.8.1...19.8.12 блока 19 не произойдет, так блока 18 и счетчйков второго блока счетчи- как на вторых входах элементов И ков 19. 18.8.1...18,8.12 блока 18 в эти моментй не

В течение интервала анализа То на вы- будет импульса логической единицы. Этот ходах каждого счетчика блока 15 формиру- импульс появится только тогда, ко да с 13-го ются разные двоичные коды, 10 выходадешифратора17.8блока17потенци. соответствующие длительностям серий им- an логической "1" откроет элемент И 18.8,13 пульсов с одной и той же временной задер- блока 18 и при первом же пропуске импульжкой. Эта длительность серий служит са в рассматриваемой серии импульсов с оценкой длительности элемента входного выхода элемента И 13.8 блока 13 добавит сигнала, имеющего сответствующие значе- 15 единицу к содержимому счетчика 19.8.13 ние частоты. Например, если на выходе блока 19, а затем с некоторой задержкой в счтечика 15т появится двоичных код числа элементе задержки 16.8 блока 1-6 сбросит

7, то это значит, что во входном сигнале содержимое счетчика 15.8 блока 15 в нуле, - появился элемент с длительностью T = 7Tr вое значение. и частотой, равной 4+ j/Ò,. Для подсчета 20 Таким образом, к моменту оконЧания числа одинаковых длительностей Тэ эле- интервала анализа Т в счетчиках второго ментов сигнала, имеющих одну и ту же час- блока счетчиков 19 установятся двоичные тоту, выход каждого счетчика блока 15 коды, численно равные количествусоответподключен к входу соответствующего де- ствующих длительностей Т элементов шифратора блока дешифраторов 17. Дейст- 25 входного сигнала и имеющимх соответствувуют эти дешифраторы аналогично первому ющие частоты. Так, в счетчиках; дешифратору 11, т.е. потенциал логической 19.1.1 — число элементов с T> = Тг на частоте единицы появляется только на том выходе. f> = fH+ I/Tr, дешифратора; номер которого соответству- 19.1.2 — -"- Тз - 2Tr -"- f) = fjj+ 1/Тг,— ет двоичному коду на его входах. 30 t9.1.3 — -"- Ts -ЗТг -"- f1 = fs + 1/Tr;

К каждому выходу каждого дешифратора блока 17через соответствующие элемен- 19.5,1- -"-: Т =Тг -"- fj= f„+5/T„ ты И третьего блока элементов И 18 19.5.2- -"- Тз=2Тг -"- fi=fH+5/Tr; подкл ючен ы первые - входы соответствующих счетчиков второго блока счетчиков 19, 35 19.5.m — -"- T = mTr-"- 1 = fH+ 5/Tr, К содержимому каждого из этих счетчиков через соответствующий элемент И блока 18, 19.n,m. — -"- Т = mTr ="- f> 1 + n/Тг. открываемый потенциалом логической еди- Выходы счетчиков блока 19 через соотницы с соответствующего выхода 1...m соот- ветствующие мультиплексоры блока мульветсвующего дешифратора блока 17, 40 типлексоров20подключаютсяпоочередно к добавляется единица всякий раз, когда про- соответствующим третьим вйходам аналиисходит сброс соответствующего счетчика затора в течение интервала времени Тг, непервого блока счетчиков 15. Например, если посредственно следующего за интервалом во входном сигнале встретился элемент с анализа Т (фиг.7а,к). Это достигается путем длительностью Tg=13Trè÷àñòîòîé fr+8/Tr, 45 подключения через ключ 29 одного цикла то в течение 13 разверток по частоте в мо- двоичных кодов с выхода первого счтечика менты появления потенциала логической, (фиг.7м) к первым входам блока мультиплекединицы .на восьмом выходе первого де- соров 20. В соответствии со значениями изшифратора11всчетчик15.8блока15будет меняющегося двоичного кода на этих последовательно с тактом Т . записано под- 50 входах происходит поочередное (с тактом ряд 13 единиц(13 импульсов в серии одина- . изменения кодов Тт) соединение соответстково расположенных на выходе элемента И вующих вторых входов соответствующего

10, так как моменты появления этих импуль- мультиплексора блока 20 с соответствующисовсовпадаютсинтерваламипоявленияло- ми третьими выходами анализатора. Ключ гических единиц на восьмом выходе 55 29 открывается импульсом длительностью первого дешифратора 11). В процессе запи- Т> на его первом входе, получаемым путем си этих 13 единиц в счетчик 15.8 двоичный инвертирования вторым инвертором 27 накод на его выходе будет меняться от значе- пряжения с третьеГо выхбда сийхройизатонияОдозначения13.Приэтомбудутпооче- ра 8 (фиг.7 а,к). Назовем этот интервал редно появляться потенциалы логической времени интервалом считывания. Входы

1753616

16 мультиплексора 20.1 блока мультиплексоров 20 соединены с выходами соответствующих счетчиков 19.1.1; 19.2.1;

19.3.1;...;19.п.1 второго блока счетчиков 19 и поэтому на его выходе в пределах интервала 5 считывания формируются поочередно числа, равные количеству элементов входного сигнала T> - Тг на каждой из разрешаемых частот н+ 1/Тг, 4+2/Тг,.", f н+ п/Тг. 10

Аналогично подключены входы мультиплексора 20 l блока 20 к выходам соответствующих счетчиков 19.1.1; 19.2Л; 19.3,i; ..., 19.n.i.

Таким образом, в пределах интервала считывания на выходах блока мультиплек- 15 соров 20, а следовательно, на третьих выходах анализатора в течение nepaoro такта Т интервала считыания присутствуют m параллельных двоичных кодов, каждый из которых численно равен количеству 20 элементов входного сигала, имеющих длительность Tr 2Tr ЗТг„... mTr на частоте f1 =

+4» + 1/Tr (распределение или гистограмма длительности элементов входного сигнала на частоте fp на интервале анализа T ); в 25 течение второго такта длительности Т> интервала счтывания на выходах этих мультиплексоров будет сформирована гистограмма длительности элементов, имеющих частоту fz = f + 2/Т,, и так далее до 30 конца интервала считывания, когда двоичные коды на выходах блока мультиплексоров 20 образуют гистограмму длительности элементов входного сигнала на частоте f =1н + п/Тг. . 35

Одновременно с анализом входного процесса по длительности элементов в анализаторе предусмотрен анализ его по количеству сигналов, образующих входной процесс. Этот анализ осуществляется путем 40 подсчета числа сигналов, различающихся по частоте более, чем на дискрет разреше- . ния д 1 1/Тг, в каждой развертке по частоте (на каждом 45 интервале Tr, фиг.7г). Для этого последовательность импульсов с выхода элемента И

10 подают на первый вход второго счетчика

21. на второй вход которого через элемент

22 задержки подают короткие импульсы для 50 сброса содержимого второго счтечика внуль, Эти импульсы соответствуют момен. там окончания разверток по частоте (фиг,7в). Поэтому в каждом цикле развертки по частоте второй счетчик 21 подсчитывает количество сжаты" имульсов в этом ци-:.:яэ, равное количеству сигналов с различными разрешаемыми частотами (фиг.7з). Перед обнулением счетчика импульсами сброса с выхода элемента 22 задержки к содержимому соовтетствующего счетчика третьего блока счетчиков 25 прибавляется единица. Это соответствие обеспечивается вторым дешифратором 23, на входы которого поступает изменяющийся параллельный двоичный код с выходов второго счетчика 21, При этом на выходе второго дешифратора 23, номер которого равен значению входного двоичного кода, устанавливается потнциал логической единицы, который открывает подключенный к нему вторым входом соответствующий элемент И четвертого блока элементов И 24 и импульс с первого выхода синхронизатора, поступающий на первые входы четвертого блока элементов И 24, добавляет единицу к содержимому соответствующего счетчика третьего блока счетчиков 25, соединенного своим первым входом с выходом упомянутого элемента И, блока 24. Таким образом, к концу интервала анализа Т> в счетчиках третьего блока счетчиков 25 содержатся двоичные коды, численно равные соответственно; В 25.1— числу разверток по частоте на интервале То, в которых зафиксирован один сигнал; в 25,2 — кислу разверток по частоте на интервале

Тр, в которых зафиксировано два сигнала и так далее; 25.n — число разверток по частоте, в которых зафиксировано и сигналов. Выхо-. ды третьего блока счетчиков 25 соединены с соответствующими первыми входами мультиплексора 26, на вторые (управляющие) входы которого в течение интервала считывания подается последовательность нарастающих. параллельных двоичных кодов с тактом Тт с выходов ключа 29. При этом к выходам мультиплексора 26, являющимся вторыми выходами анализатора, поочередно, начиная с первого, подключаются выходы всех и счетчиков третьего блока 25, Таким образом, в пределах интервала.считывания Tr на вторых выходах анализатора появляется последовательность параллельных двоичных кодов, представляющих собой гистограмму числа сигналов.

Выходы ключа 29 являются первыми выходами анализатора, на которых в пределах интервала считывания в любой момент при-, сутствует параллельный двоичных код, численно представляющий частоту сигнала, которой в этот момент времени соответствует гистограмма длительности элементов, представляемая параллельными двоичными кодами на третьих выходах блоках мультиплексоров 20.

В конце интервала считывания, когда вся накопленая за интервал анализа Т информация выдана на первые, вторые и третьи выходы анализатора, анализатор должен быть приведен в исходное состоя1753616

18 ние готовности к анализу следующей реали- . зации входного процесса. Это выполняет импульс сброса, появляющийся на выходе формирователя 28 сигнала, совпадающий д по времени появления с моментом оконча- 5 ния интервала считывания и поступающий на.вторые входы второго 19 и третьего 25 блоков счетчиков, обнуляя их.

Полученные гистограммы длительностей элементов и гистограмма числа 10 сигналов представляют собой частотновременные портреры входных сигналов, характер k-.тооых позволяет по описанным признакам установить количество сигналов, одновременно действующих на вход анали- 15 затора, и их тип (из числа ЧВМ, квазигармонический, импульсный), а также оценивать их частоты и длительности (длительности элементов).

Большая часть функциональных блоков 20 предлагаемого устройства, являющаяся известными узлами цифровых вычислительных устройств, может быть выполнена на основе быстродействующих элементов эмиттерно-связанной логики (ЭСЛ). Первый 25

9 и второй 21 счетчики, а также счетчики первого 17, второго 19 и третьего 25 блоков счетчиков могут быть выполнены, например, в виде двоичных счетчиков на основе модулей К500 ИЕ 136. Элемент И 10; первый 3