Анализатор спектра мощности

Анализатор спектра мощности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Соцмалнстических

Реслублнк

1n)815663 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 1106.79 (21)2778109/18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 230381. Бюллетень No 11

Дата опубликования описания 230381 (51)М. Кл З

G 01 R 23/00 государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317 (088.8) 1

Ю. П. Лебедев, Л. Д. Мельников, А. П. Евсеев, 1

Л. И. Кузоваткина и А. И. Смирнов (72) Авторы изобретения

1 (71) Заявитель (54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА МОЩНОСТИ

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть ис пользовано в составе автоматических . анализаторов спектра мощности в реальном масштабе времени.

Известен дисперсионный анализатор спектра, содержащий смеситель, один вход которого подключен к источнику сигнала, а другой — к выходу частотно-модулируемого гетеродина, а выход соединен с входами и каналов, со" держащих соединенные последовательно дисперсионную линию задержки, недисперсионную линию задержки, коммутатор 5, причем выходы коммутато- 15 ров подключены к входам сумматора, а выходы синхронизатора соединены с соответствующими входами коькутаТоров и с входом частотно-модулируемого гетеродина (1). 20

Недостатком является низкая точность.

Известно также устройство, содержащее частотно-временной преобразова"25 тель, состоящий из последовательно соединенных блока стробирования, GmP» вый и второй входы которого соединены с входной шиной и с первым выходом блока управления, дисперсионной 30 линии задержки и амплитудного детектора, и регистрирующее устройство (2).

Недостатком является низкая точность.

Цель изобретения — повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее частотно-временной преобразователь, состоящий из последовательно соединенных блока стробирования, первый и второй входы которого соединены соответственно с входной шиной и с первым выходом блока управления, дисперсионной линии задержки и амплитудного детектора, и регистрирующее устройство, введены m-1 частотно-временных преобразователей и частотно-временной квантователь, 1 m входы которого соединены с выходами частотно-временных преобразователей, à (m+1)- .2m— с.1-:m выходами блока управления, (в+1)Ф2е выходы которого подключены к вторым входам блоков стробирования

m-1 частотно-временных преобразователей, первые входы которых подключены к входной шине, выход частотновременного квантователя подключен к входу регистратора, а 2в + 1-ый вход блока управления подключен к

815663

2m+1-ому входу частотно-временного квантователя, который содержит m цепей из соединенных последовательно ключа и дискретной линии задержки, и выходов которой подключены к входу блока коммутации, выход которого соединен с выходом частотновременного квантователя, 1-, m входы которого подключены к первым входам

)слючей, (m+1) 2m входы подключены к вторым входам ключей,.2m+1-ый вход соединен с управляющим .входом блока коммутации.

На фиг. 1 представлена схема уст ойства; на фиг. 2 - графики, поясняющие его работу.

Устройство содержит частотно-временной преобразователь 1; состоящий из блока .2 стробирования, дисперсионной линии 3 задержки и амплитудного детектора 4, а также регистрирующее устройство 5 и блок управления 6, 20 в-1 частотно-временных преобразователей 7, частотно-временной квантователь 8, ключи 9, дискретные линии 10 задержки, блок 11 коммутации.

Работает устройство следующим 2S образом.

Исследуемый процесс g(t) поступает на первые входы блоков стробирования 2 всех m частотно-временных преобразователей 1 одновременно. Импульсы с (m+1);2m выходов блока 6 управления которые подключены ко вторым входам стробирующих блоков 2, осуществляют управление стробирующими блоками 2 так, что непрерывное входное колебание g(t) оказывается разбитым на отрезки g(t),. g<(t), g >(t),... длительностью Т, причем первый отрезок g„(t) поступает в первый частотно-временной преобразователь, второй g (t) — во второй 40 частотно-временной преобразователь и т.д., а g „(t) отрезок поступает в первый частотно-временной преобразователь через rn периодов стробирования Т „ и т.д, Одновременно в m частотно-временных преобразователях

1 находятся m отрезков входного процесса g(t). При равенстве величии

ТЗ = ТЗ разделение входнОго колебания на отрезки производится беэ пропусков. ,Иа фиг. 2 изображено взаимное расположение областей локализации два< -первых импульсов первого канала 0„, 0 „, „ в плоскости частотавремя, где ь ж,„ь полоса пропускания

ДЛЗ (дисперсионной линии задержки).

Колебание на выходе,ЦЛЗ при условии, что длительность импульсной характеристики ДЛЗ много больше длительности строба Тдпз>) Т и описывается <$Q функцией С (pt), близкой к спектральной плотности С,, Щ) импульса g> (t), . а области 0, 0" +„ занимают в плоскости частота-время положение, показанное на фиг. 2. 65

С выхода ДЛЗ 3 после выделения огибающей на амплитудном детекторе 4 колебание G (t) поступает на вход ключевой схемы 9, которая„ выполняет роль частотного стробирования. Период частотного строба определяется иэ соотношения неопределенности и равен

Т „= 1 T», где,а — тангенс угла наклона дисперсионной характеристики

ДЛЗ. Более частые отсчеты новой информации о спектре исследуемого процесса не содержат, а более редкие приводят к потере. Длительность частотного способа определяется неравенством Т„ «с Т„„. При равенстве

Т = Тц„ частотное стробирование

Ц, имеет смысл разделения 6 к(t) на п

G„(t} . ° Оки() °

Энергию любого имйульса G (t), где порядковый номер временного стробирования, E — порядковый номер частотного стробирования, если рассматривать erо относительно исследуемого процесса g(t), есть энергия процесса g(t) приходящаяся на площадку 0кР(фиг. 2) плоскости частота-время. Затем импульсы Gyp(t) поступают на вход дискретной ЛЗ 10, шаг которой равен периоду частотного стробирования Tqq, Пройдя дискретную

ЛЗ, импульсы G

Однако для этого необходимо, чтобы опрос каналов на выходах дискретной

ЛЗ проводился блоком 11 в строго определенные интервалы времени, начиная с момента времени t+mTSA, после поступления исследуемого процесса

g(t) на вход анализатора, что обеспечивается блоком 6 управления. Поскольку блоки 2 стробирования, ключевые схемы 9 и блок 11 коммутации управляются импульсами блока 11 управления синхронно, то каждый импульс G« (t), поступающий на блок 5 регистрации, соответствует определенному моменту времени к и частоте Я5 .

Так как величина d„t площади области

0 Ок (t,ß) равна примерно единице I) g м 1, то энергия любого произвольного импульса является средним значением спектра мощности исследуемого процесса g(t) в области 0 (фиг. 2). Изменением параметров временного Т я, Tsc и частотного Тцр, Т стробирования в определенных пределах .меняет разрешающую способность rio времени и по частоте, улучшая разрешение по одной координате за счет ухудшения по другой. Такое управление параметрами разрешения заранее запрограммировано в блоке 6 управления или осуществлено любым электронным способом в процессе рабо815663 ты анализатора. Одновременно анализатор производит обработку m n отсчетов в плоскости частота-время. Общее же число отсчетов определяется времеьфм включения вкл и выключения анализатора и равно

Тэп тпц

Таким образом, анализатор спектра работает асинхронно относительно входного процесса и позволяет исследовать широкий класс нестационарных процес- 1() сов, производя отсчеты в строго ограниченных, управляемых электронным способом "окнах" плоскости частотавремя, а также позволяет более точно измерять спектры нестационарных 15 широкополосных процессов в реальном масштабе времени, максимально используя рабочую полосу ДЛЗ.

Формула изобретения

1. Анализатор спектра мощности, содержащий частотно-временной преобразователь, состоящий из последовательно соединенных блока стробирования, первый и второй входы которого соединены соответственно с входной шиной и с первым выходом блока управления, дисперсионной линии задержки и амплитудного детектора, и регистрирующее устройство, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены m-1 частотно-временных преобразователей и частотно-временной квантователь, 1- ю входы которого соединены с выходамй частотно-временных преобразователей, а (в+1);2а — с 14m выходами блока управления,(m+1)- 2m выходы которого подключены к вторым входам блоков стробирования m- 1частотно-временных преобразователей, первые входы которых подключены к входной шине, выход частотно-временного квантователя подключен к входу регистратора, а

2m+1-ый вход блока управления подключен к 2m+1-ому входу частотновременного квантователя.

2. Анализатор по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что частотновременной квантователь содержит m цепей иэ соединенных последовательно ключа и дискретной линии задержки, и выходов которой подключены к входу блока коммутации, выход которого соединен с выходом частотно-временного квантователя, 1Фm входы которого подключены к первым входам ключей, (m+l)-:2m входы подключены ко вторым входам ключей, 2m+1-ый вход соединен с управляющим входом блока коммутации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 494704, кл. G 01 R 2233/j0000, 15.04.74, 2. Натент США 9 3939411, кл. 324-77, 03.10.74.

815663 атВп

m тв/7 " арлю

® "sn " дфЮ

m TBf

Фиг. 2

2m твп

Составитель Т. Краснова

Редактор Н. Рогулич Техред Н.вабурка Корректор Н. Стец

Заказ 1030/76 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5. Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4