Анализатор формы случайных сигналов

Анализатор формы случайных сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(и) 828I24

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬРИТИНИ Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СОюз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.07,79 (21) 2782182/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07 .05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) М. Кл. б 01R 29/00

Государственный комитет (53) УДК 621.317.351 (088.8) по делам изобретений и открытий

° .

В. И. Иванов и И. А. Малевич

Научно-исследовательский институт прикладных физичесЦц ...;,. проблем Белорусского ордена Трудового Красного Зйамени государственного университета им. В. И. Ленттна

j (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

»»

t (54) АНАЛИЗАТОР ФОРМЫ СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в аппаратуре прецизионного анализа и измерения формы случайного сигнала, а также в блоках динамического кодирования и запоминания аналого-цифровых вычислительных устройств.

Известно устройство для измерения параметров случайных сигналов, содержащее линию задержки, блок импульсов сброса, 10 генератор счетных импульсов, а также несколько регистрирующих каналов, каждый из которых содержит входной дискриминатор, генератор пилообразного напряжения, дискриминатор, триггер, схему И и счетчик 15

Я.

Недостатки устройства — его низкая точность и ограниченный динамический диапаз6н.

Известно также устройство, которое со- 20 держит входной разъем, дополнительный формирователь импульсов, второй коммутатор, первый генератор, второй генератор, третий генератор СВЧ, преобразователь амплитуда-время, элемент задержки, уси- 2з лители, счетчик, группу расширителей импульсов (2).

Недостатком этого устройства является низкая точность измерения формы случайных сигналов, обусловленная низкой ско- 30 ростью кодирования амплитуд во временные интервалы.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Цель достигается тем, что в анализатор формы случайных сигналов, содержащий последовательно соединенные блок формирования и синхронизации, первый элемент задержки и усилитель, выход которого соединен с первым входом блока формирования и синхронизации, первый и второй генераторы, выход второго генератора соединен с вторым входом блока формирования и синхронизации, формирователь и преобразователь время-код, введены второй элемент задержки, генератор опорных напряжений, блок компараторов и блок цифровой памяти, при этом входная клемма анализатора соединена с входом первого генератора и через второй элемент задержки— с первой группой входов блока компаратора, второй вход первого генератора соединен с клеммой записи, третий вход соединен с клеммой считывания, а его первый выход соединен с входом генератора опорных напряжений, каждый выход которого соединен с одним из входов второй группы входов блока компараторов, выходы которого соединены с первыми входами блока цифровой памяти и входами формировате828124 ля, выход которого соединен с вторым входом блока цифровой памяти, с третьим входом блока формирования и синхронизации, четвертый вход которого соединен с вторым выходом первого генератора, с третьим входом блока цифровой памяти и первым входом преобразователя время-код, второй вход которого соединен с вторым выходом блока формирования и синхронизации, а

его выход соединен с четвертым входом блока цифровой памяти, выход которого подключен к выходной клемме анализатора, причем генератор опорных напряжений выполнен в виде последовательно соединенных генератора линейно-изменяющегося напряжения и элемента задержки с отводами.

На фиг. 1 представлена структурная схема анализатора; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу анализатора.

Анализатор формы случайных сигналов содержит входную клемму 1, клемму записи 2, клемму считывания 3, второй элемент задержки 4, первый генератор 5 — датчик временных интервалов, блок 6 компарато- 25 ров, второй генератор 7, генератор 8 опорных напряжений, состоящий из генератора

9 линейно-изменяющегося напряжения и элемента 10 задержки с отводами, формирователя 11 временного потока-носителя, 30 блок 12 аналоговой памяти, состоящий из блока 13 формирования и синхронизации, первого элемента задержки 14 и усилителя

15, блок 16 цифровой памяти, преобразователь 17 время-код и выходную клемму 18. 35

Устройство работает следующим образом; кодирование формы случайного сигнала во временной поток-носитель; запись и хранение временных положений 40 импульсов потока носителя в блоке 12 аналоговой памяти; запись и хранение в блоке 16 цифровой памяти кода групповых состояний компараторов К,— К блока 6; 45 считывание и преобразование временного положения каждого импульса потока-носителя в цифровой код; декодирование формы сигнала по признакам цифрового кода временных положений 50 импульсов потока-носителя и кода групповых состояний.

Информационный сигнал случайной формы F(t) через входную клемму 1 поступает на вход элемента задержки 4 и на управляющий вход генератора 5. Через клемму 2 поступает сигнал «запись». В результате, на первом выходе генератора 5 формируется импульсная периодическая последовательность, запускающая ждущий гене- 00 ратор 9 линейно-изменяющегося напряжения. Синхронно с первым импульсом запуска генератора 9 с второго выхода генератора 5 в блок 12 аналоговой памяти записывается импульс-метка, который опреде- 65 ляет опорную временную координату начала кодирования и является первым импульсом циркулирующего временного потоканосителя.

При этом по каждому запускающему импульсу на выходе генератора 9 формируется линейно-изменяющийся сигнал длительностью — пр.х + ta6p.хе где 4р., — длительность прямого хода линейно-изменяющегося напряжения, а

4бр, — длительность обратного хода.

Выходные сигналы генератора 9 поступают на вход элемента 10 задержки с отводами, в результате чего на его выходах в течение каждого сигнала с выхода генератора 9 длительностью Т одновременно формируется и идентичных линейно-изменяющихся напряжений с дискретным сдвигом по времени Л4, который определяется дискретностью шага задержки Л4 элемента 10. При этом значение и должно быть равно

Т и= з и зависит от требуемой точности измерения формы сигнала F (t), которая обратно пропорциональна величине At . В соответствии с этим на и выходах элемента 10 в течение длительности информационного сигнала F (t) формируется дискретная сетка линейно-изменяющихся опорных напряжений длительностью Т с дискретным сдвигом по времени At>, которые с и выходов элемента 10 (фиг. 2) поступают на и входов второй группы входов компараторов

К вЂ” К„блока 6. На входы первой группы входов компараторов блока 6 с задержкой

4,,, определяемой элементом 4, поступает информационный сигнал Р(/). В результате сравнения на этих выходах формируются сигналы, фронты которых соответствуют моментам равенства сравниваемых напряжений на их входах. Выходные сигналы блока 6 при помощи формирователя 11 стандартизируются по амплитуде и длительности и преобразуются в последовательный импульсный поток-носитель. При этом временное положение каждого импульса в потоке однозначно связано со значением измеряемого сигнала F(t) в соответствующей точке отсчета, а сам потокноситель является результатом кодирования формы сигнала F(t) во временной эквивалент. Далее импульсный поток-носитель поступает на хранение в блок 12 аналоговой памяти, куда уже был занесен импульс-метка.

Одновременно в момент формирования каждого нового импульса потока-носителя в блок 16 цифровой памяти записывается код выходных сигналов блока 6 (код групповых состояний), который устанавливает

828124 взаимно однозначное соответствие между номером каждого сработавшего компаратора и соответствующим ему номером импульса во временном потоке-носителе.

Считывание информации возможно на любом цикле хранения и осуществляется только при наличии на клемме 3 сигнала.

Управление режимом считывания обеспечивается периодическим сигналом с второго выхода генератора 5. При этом на каждом цикле считывания осуществляется поочередная выборка одного из временных интервалов потока-носителя, циркулирующего в блоке 12 аналоговой памяти, преобразование считанного временного интерва- 1 ла преобразователем 17 в цифровой код и считывание соответствующего слова кода групповых состояний из блока 16 цифровой памяти.

Процесс считывания циклически повто- 2О ряется до полного преобразования всех временных интервалов потока-носителя в цифровой код, в результате чего обеспечивается декодирование формы случайного сигнала. 25

Формула изобретения

1. Анализатор формы случайных сигналов, содержащий последовательно соеди- зо ненные блок формирования и синхронизации, первый элемент задержки и усилитель, выход которого соединен с первым входом блока формирования и синхронизации, первый и второй генераторы, выход второго генератора соединен с вторым входом блока формирования и синхронизации, формирователь и преобразователь время-код, отл и ч а ющи йся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены 40 второй элемент задержки, генератор опорных напряжений, блок компараторов и блок цифровой памяти, при этом входная клемма анализатора соединена с входом первого генератора и через второй элемент задержки соединена с первой группой входов блока компараторов, второй вход первого генератора соединен с клеммой записи, третий вход соединен с клеммой считывания, а его первый выход соединен с входом генератора опорных напряжений, каждый выход которого соединен с одним из входов второй группы входов блока компараторов, выходы которого соединены с первыми входами блока цифровой памяти и входами формирователя, выход которого соединен с вторым входом блока цифровой памяти, с третьим входом блока формирования и синхронизации, четвертый вход которого соединен с вторым выходом первого генератора, с третьим входом блока цифровой памяти и первым входом преобразователя время-код, второй вход которого соединен с вторым выходом блока формирования и синхронизации, а его выход соединен с четвертым входом блока цифровой памяти, выход которого подключен к выходной клемме анализатора.

2. Анализатор по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что генератор опорных напряжений выполнен в виде последовательно соединенных генератора линейно-изменяющего напряжения и элемента задержки с отводами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 402381, кл. G 01Я 29/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

М 640371, кл. G 11С 21/00, 1977.

828124 фри. 1

8arnu II

Корректор В. Нам

Редактор Л. Ушакова

Заказ 1013уб Изд. № 363 Тираж 749 Подпйсное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

1 ипографпя, пр. Сапунова, 2

EziraAi

4и8

Составитель Л. Муранов

Техред А. Камышникова