Дискретный анализатор аквадратурных составляющих гармонического спектра

Дискретный анализатор аквадратурных составляющих гармонического спектра

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ъ; ° .. «)» ..» // Ф» ,; ",;;Г!»»»т р

ОП ИСАЙ И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Соцналмстимеских

Республик (33) 610026

К АВТОРСКОМУ СВИДИЕЛЬСТВУ

{61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) ЗаЯвлено 18.04.75 (21) 2125708/18-21

I 2

{Ы) М. Кл.

G 01 R 23/16 с прнсоединением. заявки №

Государственно»й номнтет

Совете Мннестров СССР па делам нэобретеннй и открьинй (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.06 78.Бюллетень № 21 (53) УДК 621.317..361(088.8) (45) Дата опубликования описания 15,05.78

В. М. Чернышев (72) Авторы изобретения

Тага4рогскнй радиотехнический HBGTHTyT нм..В. Л Ка„м,кова (71) Заявитель (54) ДИСКРЕТНЫЙ АНАЛИЗАТОР КВАДРАТУРНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ

ГАРМОНИЧЕСКОГО CHEK TPA

Изобретение относится к технике электрических измерений .и может быть использовано в радиотехнике, гидролокацни н .технике связи, Известен дискретно-аналоговый аналиэагор гармонического спектра электрических

t сигналов содержащий входноеустройство,два-параллельных квадратурных канала, формирс ватель опорных управляющих импульсов, суммирующий каскад, фильтр нижних частот, ам-ер плитудный детектор и индикатор (1).

Недостатком анализатора является его аппаратурная сложность.

Наиболее блиэмс. по техническому ращению к предложенному дискретный анализатор квад- ея ратурных составляющих гармонического спек,— ра, содержащий блок управления, преобразовательь напряжения снгнала н число импульсов, реверсивный счетчик и индикатор. Вход-. ное напряжение при этом преобразуется в уй числоимпульсный код, а реверсивные счетчики импульсов выполняют роль перемножителей сигналов и интеграторов. Такое построенне анализатора спектра позволяет расширить частотныйдиапазон и повысить точность я

3 измерения, применять аналнэатор спектра cocsместно с UBN, а также упростить микроэлектронное исполнение анализатора спектра.

Недостатком анализатора является ограниченная область применения измеряемого спектра по функциям Хаара.,0ля решения большого числа задач радиотехники и техники связи необходимо измерять гармонический спектр сигналов, что обусловлено как специфическими особенностями гармонических функций, так и физической природой анализируемых процессов.

Цель изобретения †. расширение функциональных воэможностей анализатора спектра.

Цель достигается тем, что в анализатор

:пектра, содержащий преобразователь напряжения входного сигнала в число импульсов, подключенные к его выходу и последовательно соединенные реверснвный счетчик и индикатор, а также устройство управления, выходы которого соединены с управляющими входами преобразователя и реверсивного счетчика, введены фильтр нижних частот, аттенюатор, электронный переключатель, дополнительные реверсивный счетчик н ьндикатор.

6 10026

При этом фильтр нижних частот подключен к электронному переключателю непо"редственно и через аттенюатор, выход электронного иереключателя сэединен сэ входом преэбразователя, а выход дэполнительнэго реверсивного счетчика — сэ входом допэлнительнэгэ индикатора. Управляющие входы реверсивных счетчиков и алек тронного переключателя соединены между сэбэй и с выхэдом устройства управления. Аттенюатор имеет несколь- 10 ко. выходов с различными коэффициентами ослабления.

На чертеже показана функциональная схема предложенногэ анализатора квадратурных составляющих гармонического спектра, содержащего аттенюатэр 1 входного сигнала, электронный переключатель 2, преобразэватель 3 напряжения входного сигнала в число импульсов, реверсивные счетчики 4 и 5, индикаторы 6 и 7, устройство управления 8 и входной фильтр 9 нижних частот.

Вход аттенюатора 1 и первый вход переключателя 2 обьединены. Выходы аттенюатора соединены с остальными входами переключателя, Выход переключателя соединен сэ 25 входом преобразователя 3 напряжения входного сигнала в число импульсов. К выходу преобразователя пэдключены счетные вхэды реверсивных счетчиков 4 и 5, выходы кото,рых соединены с соответствующими индика- 30 торами 6 и 7. Управляюине входы переключателя 2, преобразователя .3, счетчиков 4 и 5 соединены с соответствующими выходамй устройства управления 8. Через фильтр

9 нижних частот истОчник сигнала соединен 35 со входом аттенюатора 1.

Работа дискретного анализатора квадратурных составляющих гармонического спектра основана на замене непрерывных синуснэго и косинусного опорных колебаний кусочно- 40 постоянными на двоично-рациональных отрезках их периода. Гармонический спектр таких периодических кусочно-постоянных колебаний с двумя уровнями квантования (относительной величиной 1 и 7 2) не содержит чет- 45 лых гармоник и ряда нечетных гармоник.

7-ая и 9-ая гармоники спектра по величине не превышают жскольких процентов от амплитуды первой гармоники. Четырехуровневая аппроксимация позволяет уменьшить отнэси50 тельный уровень нечетных гармоник до долей процента..Перемножение исследуемого сигнала на кусочно-постоянные опорные êîïåбания и последующее интегрирование реали55 зуются путем поочередного суммирэвания и вычитания чнслоимпульсных кодовых групп, пропорциональных взвешенным значениям напряжения сигнала. Аттенюатор 1 обеспечива-. ет ослабление сигнала на фиксированных

60 уровнях, число которых определяется числом

4 уровней квантования опорных колебаний. Переключатель 2 пээчередно и с повышенной частотой дискретизации подает полное и ослабленнэе аттенюатором напряжения входного сигнала на вход преобразователя 3 напряжения в число импульсов. Импульсы с выхода преобразователя суммируются и вычитаются в соответствующие промежутки времени в реверсивных счетчиках 4 и 5 квадра турных каналэв. При атом на двоично-рациональных отрезках периода синусного или косинусного опорного колебании для аналйзируемой частоты в суммировании {вычитании) участвуют соответствующие группы импульсэв, с числом импульсов в группе, пропэрциональным полному или ослабленному значению исследуемого сигнала. Содержимое реверсивных счетчикэв 4 и 5 соответствует значениям кэнуснэй и сннуснэй составляющих гармэническогэ спектра для анализируемой частоты и регистрируется индикаторами 6 и 7. Преобразователь 3, реверсивные счетчики 4 и

5, переключатель 2 приводятся в действие импульсами устройства управления 8. Для уменьшения влияния нескомпенсированных нечетных гармоник в спектре кусочно-постоянных эпорных колебаний эти гармоники подавляются в спектре входного сигнала фильтром 9 нижних частот.

Использэвание аттенюатора, алектронного переключателя и дополнительного реверсивнэгэ счетчика с индикатором позволяет расширить область применения анализатора спектра благодаря возможности измерения квадратурных составляющих гармонического спектра электрических сигналов, Устройство может быть использовано в серийно выпускаемых анализаторах спектра, селективных усилителях и цифровых вольтметрах, устройст вах распознавания сигналов, доцплеровских системах их обработки.

Анализатор спектра дискретного действия позволяет измерять квадратурные составляющие гармонического спектра в расширенном (в сторону нижних частот) диапазоне частот и с повышенной точностью. Узлы анализато» ра спектра удобны для микроалектроннот о ис. полнения, менее критичны к техническим н эксплуатационным отклонениям.

Формула из обре те ния

1. Дискретный анализатор квадратурных .составляющих гармонически о спектра, содер жаший преобразователь напряжения входного сигнала в число импульсов, подключенные к его выходу и последовательно соединенные реверсивный счетчик и индикатор, а также устройство управления, выходы которого соеВ10028

Составитель В. Дубков

Редактор Т. Орловская Техред М. Борисова Корректор H. Яцемирская

Заказ ЗООО/33 Тираж 1112 .Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 динены с управляющими входами преэбразователя и реверсивного счетчика, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены фильтр нижних частот, аттенюатор, электронный переключатель, дополнительные реверсивный счетчик и индикатор, причем фильтр нижних частот подключен к электрэннаму переключателю непосредственно и через аттенюатэр, выход электронного переключателя ig соединен со входом преобразэвателя, а вь>ход дополнитеЛьного реверсивнэго счетчика сэ входом дополнительного индикатора, управляюшие входы реверсивных счетчиков и электронного переключателя соединены между собой и с выхэдом устройства управления.

2, Анализатор поп, 1, о тли ч а ю— ш и и с я тем, что аттенюатор имеет неcKoJIbK0 выходов с различными фиксирэванншми кээффициентами ослабления.

Источники инфэрмации, принятые вэ внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство?й 424084, Я 01 Я 23/16, 14.08.72.

2. Автэрскэе свидетельствэ N 499537, Я 01 R 23/16, 18.09.73,