Многоканальный спектроанализатор шумовых сигналов

Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 11.03.79 (21) 2734229/18-21 (51)М. КЛ. с присоединением заявки Но -(23) Приоритет С 01 Я 23/16 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ СПЕКТРОАНАЛИЗАТОР ШУ.4 ОВЫХ СИГНАЛОВ Изобретение относится к аппаратурному спектральному анализу случайных процессов.Известны устройства, предназначенные для определения спектра, т. е. выделения и измерения уровней . частотных составляющих сигнала, Для этого в состав блок-схемы входят входной широкополосный усилитель, амплитудные полосовые фильтры, осредвяющие блоки и выходные индикаторы, Результаты измерений могут быть использованы для классификации шумовых сигналов по спектрам. Однако в зависимости от признака, по которомукласси фицируют шум, производят соответствующее преобразование выходных сигналов спектроанализатора. При проведе- нии классификации морских шумов, обладаюцих спектром вида 1/Г",по показателю их наклона и или по быстроте его изменения необходимо производить текуцее измерение уровней частотных составляющих сигнала 011, проводить специальную обработку, сравнение их 25 и вычисление и 111 .. Недостатком устройств являются их ограниченные функциональные возможности и необходимость дополнительной обработки результатов измерений для 30,определения. показателя наклона спектра шумового сигнала вида 1/ГпИзвестно устройство анализа спектра шумового сигнала, состоящее из входного устройства и 2 й параллельных каналов обработки, каждый из которых содержит полосовой фильтр, детектор и интеграт:р, а также устрой-, ство индикации 21.Недостатком его являются ограниченные Функциональные возможности, не позволяющие одновременно с измерением спектра сигнала производить его классификацию по величине показателя наклона.Цель .изобретения - расширение функциональных возможностей спектроанализатора.Цель изобретения достигается тем что в спектроанализатор, содержащий усилитель и 2 Н каналов, каждый из которых состоит из подключенных к выходу усилителя последовательно соединенных фильтра, детектора и интегратора, дополнительно введены й вычитающих блоков сумматор и в каждом канале блок логариФмирования, соединенный с выходом соответствующего интегратора, при этом выходы блоков логарифмирования 1-го и 2 й-го кана789879 Заказ 9032/441019 Подписное л ППП "ПатеУжгород,ул.Прое Рная,4 лон, 2-го и (2 М)-го попарно подключены к входам соответствующих каждой паре блокам вычитания, а выходы последних соединены с сумматором,На чертеже предстанлена функциональная схема устройства.Она содержит общий для всех каналоввходной усилитель 1 и фильтры 2. Число последних определяет количествоканалов анализатора. Фильтры имеютодинаковые относительные значенияполос пропускания АГ/Гс =сопя, асредние частоты фильтров Гср",Гсря Герон расположены в порядке геометрической прогрессии. В каждомканале включены также детектор 3, 15интегратор 4 и блок 5 логарифмирования.К первому и последнему, второму и,предпоследнему блокам логарифмирования, объединенным попарно, подключены блоки 6 вычитания. Выходной сиг- щнал устройства снимается с выходасумматора 7.Устройство работает следующим образом,Исследуемый шумовой сигнал черезвходной усилитель 1 поступает на 2 йканалов анализа. В каждом каналефильтром 2 производится выделение части сигнала, сосредоточенной в полосе частот, определяемой характеристикой фильтра. Напряжение выделенного ЗОучастка спектра детектируется детектором 3. На выходе детектора получается сигнал, пропорциональный уровнюспектра, заключенного в полосе М,Сигнал детектора 3 усредняется интегратором 4 и подается на блок 5 логарифмирования. Таким образом, выходноенапряжение последнего пропорционально логарифму напряжения той частотнойкомпоненты Г ,на которую настроен 4 Офильтр данногоканала. На блоке 6вычитания сравниваются уровни разныхканалов анализатора, причем на входпервого блока вычитания подаютсясигналы от блоков лбгарифмированияпервого и последнего каналов, навход второго блока вычитания - сигналы от второго и предпоследнего каналов и т. д. При этом общее число частотных каналов анализа выбираетсячетным - 2 М. Выходные сигналы нычитателей поступают на сумматор 7. С выхода последнего снимается сигнал,уровень которого и определяет величину показателя степени и спектра шумового сигнала нида 1/Г",Использование устройства расширяетфункциональные возможности спектроанализатора и однонременно с измерением спектра шумового сигнала вида1/Г"определяет величину показателяего наклона п,Непрерывное измерениеэтих значений н течение всего времени наблюдается эа источником шумовогосигнала, перемещаюшимся в среде счастотно-зависимым затуханием, позволяет оценивать эти перемещения иэточки наблюдения. Формула изобретения Многоканальный спектроанализатор шумовых сигналов, содержащий усилитель и 2 М каналов каждый из которых состоит из подключенных к выходу усилителя по"ледонательно соединенных фильтра, детектора и интегратора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены й вычитающих блоков, сумматор и в каждом канале блок логарифмирования, соединенный с выходом соответствующего интегратора, при этом выходы блоков логарифмирования 1-го и 211-го каналов, 2-го и (2 й)-го попарно подключены к входам, соответствующих каждой паре блокам вычитания, а ныходы последних соединены с суммато- ром Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Воллернер Н. Ф. Аппаратурныйспектральный анализ сигналов, М"Советское радио", 1977,2. Мирский Г. Л, Аппаратурное определение характеристик случайныхпроцессов. М., "Энергия", 1972,с. 244. рис. 5-2.