Перерабатываемый анализарот спектра уолша
Иллюстрации
Реферат
ц 5727IS
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.10.75 (21) 2182573/24 с присоединением заявки М
Государствеииый комитат (23) Приоритет
Совета Министров СССР
Опубликовано 15.09.77. Бюллетень № 34 (51) Ч. Кл. G 01К 23/16
G 06G 7/48 (53) УДК 681 334.8 (088.8) и открытий
Дата опубликования описания 04,10.77 (72) Автор изобретения
Jl. Н. Павлов (71) Заявитель
Изобретение предназначено для спектрального анализа сигналов и может быть использовано в анализаторах шумов в устройствах частотной селекции, в системах уплотнения каналов, связи, в устройствах сжатия полосы сигналов.
Известен анализатор спектра Уолша, предназначенный для любых систем функций, ортогональных на интервале, имеющий сложную структуру,(1). Наиболее близким к изобретению техническим решением является лерестраиваемый анализатор спектра Уолша, содержащий блок умножения, первый вход которого является входом анализатора, а второй вход подключен .к выходу генератора функций Уолша,вход которогоподклточен квыходу генератора импульсов запуска, и блоки .памяти, выходы которых являются первой группой выходов анализатора (2). Этот известный анализатор характеризуется сложностью его перестройки, т. е. изменением периода ортогональности, на котором вырабатываются функции Уолша и исследуется с их помощью входной сигнал, и ограниченными функциональными возможностями. Структура анализатора такова, что не позволяет на выходах анализатора наблюдать непрерывное значение коэффициентов Уолша, определенных на интервале, непрерывно смещающемся во времени, Предложенный анализатор спектра Уолша, с целью упрощения и расширения функциональных возможностей, содержит сдвигающий регистр, генератор импульсов тактирования, инверторы, сумматоры, блоки управляемых накопительных, конденсаторов и генераторы тока, вход каждого из которых соединен с соответствующим выходом блока умножения, а выход каждого генератора тока подключен к первым входам соответствующей группы блоков управляемых накопительных конденсаторов и входу соответствующего инвертора, вторые входы всех блоков управляемых накопительных конденсаторов соединены с ши15 ной нулевого потенциала, их управляющие входы подключены к выходам сдвигающего регистра, а выходы соединены со входом соответствующего сумматора, к которому подключен также выход соответствующего инвер20 тора, выходы сумматоров являются второй группой выходов анализатора и соединены со входом соответствующего блока памяти, управляющие,входы всех блоков памяти с выходом генератора импульсов тактирования, вход
25 сдвигающего регистра подключен к выходу генератора импульсов запуска.
На чертеже приведена структурная схема предложенного анализатора.
Он содержит блок умножения 1, генератор
30 2 функции Уолша, вход которого подключен к
572718 выходу генератора импульсов запуска 3, блоки памяти 4| — 4, сдвигающий регистр 5, генератор импу.льсов тактирования 6, инвсрторы 7| — 7, сумматоры 8| — 8„, блоки управляемых накопительных конденсаторов 9|,| — 9, и генераторы тока 10| — 10 .
Перед началом работы ячейки сдвига|ощего регистра 5 кольцевого типа устанавливают в исходное состоянис. Источник входного сигнала подключают ко входу блока умножения
1. На вторые входы этого блока подаются функции Уолша с выходов генератора 2 функции Уолша.
Функции Уолша вырабатываются генератором 2 из опорной последовательности импульсов, которую вырабатывает генератор импульсов запуска 3, Блок умножения 1 производит перемножение входного сигнала с ка кдой функцией
Уолша, и таким образом íà i-й выход блока умножения 1 поступает сигнал, равный произведению входного сигнала и i-й функции
Уолша. С этого выхода блока умно кения 1 сигнал поступает на вход i-ro генератора тока 10.
Ток на выходе генератора тока 10 пропорционален уровню входного сигнала.
Выходной сигнал генератора тока поступает на вход инвертора 7, инвертируется и поступает на первый вход сумматора 8. Тот жс сигнал с выхода генератора тока 10 поступает на входы у правлясмых накопительных конденсаторов 9 с заземленными коммутирующими ключам |. На управляющие входы этих конденсаторов поступают импульсы управления с выходов сдвигаю|цего регистра 5.
В любой момент времени, в зависимости от того, на каком выходе регистра 5 уровень выходного напряжения соответствует единичному состоянию, замкнут один из ключей |-го управляемого конденсатора и, такю| образом, через конденсатор протекает ток.
3а период Т, равный периоду ортогональности системы функций Уолша, происходит подключение всех конденсаторов, и суммарный их заряд пропорционален интеграллу от выходного тока генератора тока 10 за период
Т. Напряжение на конденсаторах пропорционально заряду, и сумматор 8; образует сумму напряжений на всех k конденсаторах 9,,|—
9,,m в виде суммы разности потенциалов псрвой и второй обкладок конденсаторов.
Коэффициент передачи сумматора 8 по первому входу в m раз больше чем по остальным (т — 1) входам, поэтому на выходе сумматора 8 образуется алгебраическая сумма разности потенциалов первых и вторых оокладок конденса горов 9.
Выходное напряжение |-го сумматора 8;, таким образом, пропорционально интегралу произведения входного сигнала и i-й функции
Уолша, определенному за период Т, т, е. пропорционально коэффициенту Уолша. Поскольку разряд конденсаторов 9 со временем не производится, то коэффициент Уолша во
35 ао
65 времени определяется на интервале (t,T+t).
Блок памяти 4ь представляющий собой динамическое запоминающее устройство, производит выборку и хранение выходного сигнала сумматора 8; с периодом следования импульсов генератора импульсов тактирования запоминающих ячеек.
Таким образом, группа выходов анализатора образованная выходами дополнительных ячеек, позволяет наблюдать коэффициенты
Уолша, опрсдсленныс «а фиксированном интервале.
Предложенный анализатор легко перестраивает свой базовый интервал Т, определяемый периодом ортогональности системы функций Уолша. Для перестройки анализатора достаточно изменить частоту выходных импульсов генератора импульсов запуска 3. Упрощение перестраиваемости в анализаторе позволяет использовать его в широком диапазоне частот, для перекрытия которого потребовалось бы несколько ранее известных анализаторов.
Формула изобретения
Персстранваемый анализатор спектра Уолша, содержащий блок умножения, первый вход которого является входом анализатора, а второй вход подключен и выходу генератора функций Уолша, вход которого подключен к выходу генератора импульсов запуска, и блоки памяти, выходы которых являются первой группой выходов анализатора, отлич а ю шийся тем, что, с целью упрощения и расширения функциональных возможностей, он содержит сдвигающий регистр, генератор импульсов тактирования, инверторы, сумматоры, блоки управляемых накопительных конденсаторов и генераторы тока, вход каждого из которых соединен с соответствующим выходом блока умножения, а выход каждого генератора тока подключен K первым входам соответствующей группы блоков управляемых накопительных конденсаторов и входу соответствующего инвертора, вторые входы всех блоков управляемых накопительных конденсаторов соединены с шиной нулевого,потенциала, их управляющие входы подключены к выходам сдвигающего регистра, а выходы соединены со входом соответствующего сумматора, к которому подключен также выход соответствующего инвертора, выходы сумматоров являются второй группой выходов анализатора и соединены со входом соответству|ощего блока памяти, управляющие входы всех блоков памяти соединены с выходом генератора импульсов тактирования, вход сдвигающего регистра подключен к выходу генератора импульсов запуска.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
572718
Составитель О. Сахаров
Техред М. Семенов
Редактор Л. Тюрина
Корректор Е. Хмелева
Заказ 2085/11 Изд. № 717 Тираж 1109
НПО Государственного комигета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 7К-35, Раушская иаб., д. 4/5
Подписное
Типография, пр. Сапунова, 2
1. Хармут. Применение функций Уолша в теории связи. «Зарубежная радиоэлектроника» 1971 ¹ 8.
2. Бесверттер. Анализ и синтез сигналов с помощью функций Уолша. «Зарубежная радиоэлектроника», 1972, № 5.