Устройство для определения амплитудных и фазовых спектров импульсных сигналов

Устройство для определения амплитудных и фазовых спектров импульсных сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 42с, 42

Заявлено 14.11.1966 (№ 1056437/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

МПК Ст 01h

УДК 550.834(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 13.Х1.1967. Бюллетень ¹ 23

Дата опубликования описания 10.1.19á8

Автор изобретения

К), П. Лукашин

Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт разведочной геофизики

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АМПЛИТУДНЫХ

И ФАЗОВЫХ СПЕКТРОВ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ

В известных анализаторах амплитудных спектров используются острорезонансные фильтры (кварцевые или другие) . Частотная характеристика и разрешающая способность таких анализаторов определяется, в основном, параметрами используемого фильтра.

Другой способ оценки спектров, основанный на использовании счетно-решающих устройств для вычисления интеграла корреляции между синусоидальпыми колебаниями и анализируемыми сигналами, позволяет непосредственно определять фазовые спектры, что, однако, является исключительно трудоемкой операцией.

Известен также способ определения спектров, основанный на измерении максимального значения интеграла корреляции при случайно изменяющихся фазовых сдвигах между сину-, соидальным колебанием и анализируемым сигналом. Этот способ, позволяющий значительно повысить скорость вычисления спектров, используется в предлагаемом устройстве, которое состоит из воспроизводящего устройства, генератора синусоидаlbHûõ колебаний, перемножающего, интегрирующего и регистрирующего устройств.

Предлагаемое устройство отличается тем, что конденсатор интегрирующей цепочки соединен с одним контактом реле, другой контакт которого замкнут на сопротивление, подключенное к входу устройства для измерения амплитуды максимальных импульсов и к модулятору яркости электроннолучевой трубки (ЭЛТ) . Выход генератора синусоидальных колебаний соединен с входом осциллографа, создающего круговую развертку, через линию задержки, а импульсы на вход модулятора яркости ЭЛТ подаются через ограничитель амплитуды и формирующее устройство. Это позволяет повысить точность и ускорить определение амплитудных и фазовых спектров, а также использовать воспроизводящее устройство, не синхронизированное с генератором сипусоидальных колебаний.

Иа чертеже изображена блок-схема предла15 гаемого устройства.

Оно состоит из воспроизводящего устройства 1, генератора 2 синусоидальных сигналов, усилителя 8 анализируемых сигналов, перемножающего устройства 4, линии 5 задержки, 20 усилителя б импульсов, регистрирующего устройства 7 и ограничителя с формирующим устройством 8.

Анализируемые импульсы преобразуются в электрические сигналы при помощи воспроиз25 водящего устройства 1 (фотоэлектрического, магнитного или любого другого) . После усиления в усилителе 8 анализируемый сигнал подается на вход перемножающего устройства 4, на второй вход которого .поступают си30 нусоидальные колебания с генератора 2, Гене205323

50 ратор и воспроизводящее устройство несинхронизированы. Поэтому при многократном воспроизведении относительный фазовый сдвиг анализируемого импульса и синусоиды непрерывно изменяется.

Выход перемножающего устройства соединен с интегрирующей ячейкой, состоящей из сопротивления RI и конденсатора Сь В процессе одного цикла воспроизведения конденсатор С заряжается пропорционально значению интеграла корреляции между анализируемым импульсом и сипусоидальным колебанием при данном значении относительного фазового сдвига между ними. В момент окончания записи анализируемого сигнала реле P переключает конденсатор С на сопротивление Р . В результате разряда конденсатора на сопротивление » возникают кратковременные импульсы, пропорциональные значению интеграла корреляции. После полного разряда к началу следующего цикла воспроизведения конденсатор С> снова подключается к сопротивлению RI.

Амплитуда возникающих на сопротивлении

R2 импульсов зависит от относительного фазового сдвига коррелируемых сигналов и для данной частоты имеет максимальное значение.

Для измерения амплитуды максимальных импульсов используется нелинейная цепочка, состоящая из полупроводникового диода Д и конденсатора С. Постоянная разряда такой цепочки значительно превышает постоянную заряда, поэтому конденсатор С заряжается только тогда, когда напряжение, подводимое к диоду, превышает напряжение на конденсаторе С>, которое измеряется регистрирующим устройством i; например ламповым вольтмсгром или самопишущим регистратором с достаточно большим входным сопротивле.l Iåì.

Для оценки фазового спектра импульса, возникающие при разряде конденсатора С1, подаются на вход модулятора яркости осциллографа, на экране ЗЛТ которого создается круговая развертка синусоиды, используемой для вычисления спектров. Яркие точки, вспыхивающие на окружности в момент появления положительных импульсов, определяют фазоBbIH cglBHl синусоидального колебания oTIIocHтельно точки, соответствующей моменту возникновения импульсов, т. е. моменту cp80HTbiвания реле P. Так как реле срабатывает, когда заканчивается запись анализируемого сигнала, то эта точка соответствует конечной точке на анализируемой записи. Для ее перемещения в любое другое положение на записи анализируемого сигнала достаточно подать

cHH) coHäàëüHûé сигнал для создания круговой развертки через линию задержки 5 с регулируемым интервалом задержки.

При плавном изменении относительного фазового сдвига между синусоидой и анализируемым сигналом импульсы последователь о принимают ряд значений от максимальных по. !Ожительных до максималы1ых Отрицательных. На окружности яркие точки будут смеща ься при каждом новом цикле воспроизведспия.

Модуляция яркости производится только полоiKHòåëbíûìH импульсами, поэтому яркие точки будут появляться лишь на одной половине окружности. Фазовый сдвиг спектральной составляющей анализируемого сигнала будет равен полусумме углов, соответствующих границам этой полуокружности, и может быть измерен непосредственно на экране

ЗЛТ.

Предмет изобретения

1. Устройство для определения амплитудных и фазовых спектров импульсных сигналов, содержащее воспроизводящее устройство, гснератор синусоидальных колебаний, перемножающее, интегрирующее и регистрирующее устройства, Отличающееся тем, что, с целью ускорения вычисления амплитудных и фазовых спектров и использования воспроизьодящего устройства, не синхронизированного с генератором синусоидальных колебаний, конденсатор интегрирующей цепочки соединен с одним контактом реле, а второй контакт замкнут на сопротивление, подключенное к входу устройства для измерения амплитуды максимальных импульсов и к модулятору яркосги электроннолучевой трубки.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью облегчения вычисления фазовых спектров, выход генератора синусоидальных колсбани11 соединен с входом осциллографа, создающего круговую развертку, через линию задержки.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся те Н, что, с целью увеличения точности определения фазовых спектров, импульсы на вход модулятора яркости электроннолучевой трубки подаются через ограничитель амплитуды 1 формирующее устройство.

205323

Составитель И. Б, Трофимова

Редактор Н. О. Громов Техред A. А. Камышникова Корректоры: Ъ1. П. Ромагвова и Jll. В. Наделясга

Заказ 4247,5 Тираж 535 Подписное

Il!I ИПИ Комитета по делам изобретений п открытий прп Совете Министров СССР

Л!осква, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2