Устройство для определения амплитудных и фазовых спектров импульсных сигналов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 14.11.1966 ( 1056437/26-25с присоединением заявкиПриоритет л. 42 с,1 П Комитет по делам зобретеиий и открытийУДК 550,834(08 Опубликовано 13.Х 1.1967. Бюллетень2Дата опубликования описания 10.1.19 б 8 ри Совете Министре СССРАвторзобретени П. Лукашин Заявитель союзный научно-исследовательский институт разведочной геофизик УСТРОЙ СТ И ФАЗОВЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АМПЛИТУДНЫХ СПЕКТРОВ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ В известных анализаторах амплитудных спектров используются острорезонансные фильтры (кварцевые или другие). Частотная характеристика и разрешающая способность таких анализаторов определяется, в основном, параметрами используемого фильтра.Другой способ оценки спектров, основанный на использовании счетно-решающих устройств для вычисления интеграла корреляции между синусоидальпыми колебаниями и анализируемыми сигналами, позволяет непосредственно определять фазовые спектры, что, однако, является исключительно трудоемкой операцией.Известен также способ определения спектров, основанный на измерении максимального значения интеграла корреляции при случайно изменяющихся фазовых сдвигах между сину-, соидальным колебанием и анализируемым сигналом, Этот способ, позволяющий значительно повысить скорость вычисления спектров, используется в предлагаемом устройстве, которое состоит из воспроизводящего устройства, генератора синусоидальчых колебаний, перемножающего, интегрирующего и регистрирующего устройств.Предлагаемое устройство отличается тем, что конденсатор интегрирующей цепочки соединен с одним контактом реле, другой контакт которого замкнут на сопротивление, подключенное к входу устройства для измерения амплитуды максимальных импульсов и к модулятору яркости электроннолучевой трубки(ЭЛТ), Выход генератора синусоидальных колебаний соединен с входом осциллографа,создающего круговую развертку, через линиюзадержки, а импульсы на вход модулятораяркости ЭЛТ подаются через ограничительамплитуды и формирующее устройство. Этопозволяет повысить точность и ускорить опре 10 деление амплитудных и фазовых спектров, атакже использовать воспроизводящее устройство, не синхронизированное с генераторомсии соидальных колебаний.1-1 а чертеже изображена блок-схема предла 15 гаемого устройства,Спо состоит из воспроизводящего устройства 1, генератора 2 синусоидальных сигналов,усилителя 8 анализируемых сигналов, перемножающего устройства 4, линии 5 задержки,20 усилителя б импульсов, регистрирующего устройства 7 и ограничителя с формирующимустройством 8.Анализируемые импульсы преобразуются вэлектрические сигналы при помощи воспроиз 25 водящего устройства 1 (фотоэлектрического,магнитного или любого другого). После усиления в усилителе 8 анализируемый сигналподается на вход перемножающего устройства 4, на второй вход которого поступают си 30 нусоидальные колебания с генератора 2, Гене5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ратор и воспроизводящее устройство несинхронизированы. Поэтому при многократном воспроизведении относительный фазовый сдвиг анализируемого импульса и синусоиды непрерывно изменяется.Выход перемножающего устройства соединен с интегрирующей ячейкой, состоящей из сопротивления Я и конденсатора С В процессе одного цикла воспроизведения конденсатор С заряжается пропорционально значению интеграла корреляции между анализируемым импульсом и сипусоидальным колебанием при данном значении относительного фазового сдвига между ними. В момент окончания записи анализируемого сигнала реле Р переключает конденсатор С на сопротивление Р 2. В результате разряда конденсатора на сопротивление Я. возникают кратковременные импульсы, пропорциональные значению интеграла корреляции. После полного разряда к началу следующего цикла воспроизведения конденсатор С 1 снова подключается к сопротивлению Й 1.Амплитуда возникающих на сопротивлении Й 2 импульсов зависит от относительного фазового сдвига коррелируемых сигналов и для данной частоты имеет максимальное значение.,Для измерения амплитуды максимальных импульсов используется нелинейная цепочка, состоящая из полупроводникового диода Д и конденсатора С Постоянная разряда такой цепочки значительно превышает постоянную заряда, поэтому конденсатор С. заряжается только тогда, когда напряжей 1 ие, подводимОе к диоду, превышает напряжение на конденсаторе Сь которое измеряется регистрирующим устройством 7, например ламповым вольтмсгром или самопишущим регистратором с достаточно большим входным сопротивле:1 ием,Для оценки фазового спектра импульса, возникающие при разряде конденсатора С 1, подаются на вход модулятора яркости осциллографа, на экране ЗЛТ которого создается круговая развертка синусоиды, используемой для вычисления спектров.,1 ркие точки, вспыхивающие на окружности в момент появления положительных импульсов, определяют фазовыи сдвиг синусоидаль 11 ого оебаия относительно точки, соответствующей моменту возникновения импульсов, т, е. моменту срабатывания реле Р. Так как реле срабатывает, когда заканчивается запись анализируемого сигнала, то эта точка соответствует конечной точке на анализируемой записи. Для ее перемещения в любое другое положение на записи анализируемого сигнала достаточно подать синусоидальный сигнал для создания круговой развертки через линию задержки 5 с регулируемым интервалом задержки.При плавном изменении относительного фазового сдвига между синусоидой и анализируемым сигналом импульсы последовательно принимают ряд значений от максимальных положительных до максимальных отрицательных, На окружности яркие точки будут смещаься при каждом новом цикле воспроизведспия.Модуляция яркости производится только положительными импульсами, поэтому яркие точки будут появляться лишь на одной половине окружности. Фазовый сдвиг спектральной составляющей анализируемого сигнала будет равен полусумме углов, соответствующих границам этой полуокружности, и может быть измерен непосредственно на экране ЗЛТ. Предмет изобретения1. Устройство для определения амплитудных и фазовых спектров импульсных сигналов, содержащее воспроизводящее устройство, гснератор синусоидальных колебаний, перемножающее, интегрирующее и регистрирующее устройства, Отличающеесч тем, что, с целью ускорения вычисления амплитудных и фазовых спектров и использования воспроизьодящего устройства, не синхронизированного с генератором синусоидальных колебаний, конденсатор интегрирующей цепочки соединен с одним контактом реле, а второй контакт замкнут на сопротивление, подключенное к входу устройства для измерения амплитуды максимальных импульсов и к модулятору яркосги электроннолучевой трубки.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью облегчения вычисления фазовых спектров, выход генератора синусоидальных колсбанип соединен с входом осциллографа, создающего круговую развертку, через линию задержки.3. Устройство по пп. 1 и 2, Отличающееся тем, что, с целью увеличения точности определения фазовых спектров, импульсы на вход модулятора яркости электроннолучевой трубки подаются через ограничитель амплитуды и формирующее устройство.205323 Те Типография,апунова, 2 Редактор Н. О. Гроь Заказ 4247,5ЦЦ 4 ИПИ Комитета витель И. Б, ТрофимоваА. А. Камышникова К Тираж оЗэо делам изобретений п открытийМосква, Центр, пр, Серова, д ректоры: РЛ. П, Ромашова и Д. В, Иаделясга Подписи Совете Министров ССС