Способ анализа спектра радиосигналов

(11) 676943 Союз Советских Социалистических Республик(088.8) лам изебретеиии открытий 4 д 72) Авторы кзобретеаи. Л. Соколов и Ю. В нов язанский радиотехнический институт аяввт(54) СПОСОБ АНАЛИЗА СПЕКТР ИОСИГНАЛ области радиоаться для анапреобразования задач радиолоогическими проЦель изобретенияанализируемых частоба. еличвние лолоупрощенне опо чения сигналов на воздействии е преобразован- затем вспомогай во времени ения,озволяет полу 15 особ анализа спектра ром для получениясипнала последний довательность многос линейной частотной 20 воздействуют своими на рабочее вещество,выраженными ядерлектронным парамаг 2 Однако этот способ не позвол зировать радосигналы с широким ми и, кроме того, довольно слож ализации. т анали- спектрапри ре 3 Изобретение относится ктехники и может ислользовлиза прямого и обратногоФурье, решения некоторыхкации и управления технолцессами,Известен способ полуспинового эха, основанныйна рабочее вещество вначалното входного сигнала, ательного сигнала с линейномодуляцией частоты заполнОднако этот способ не пчить спектр радиосигналов,Известен также спрадиосигналов, в котоспектра исследуемогопреобразуется в послечастотных импульсовмодуляцией, которыемагнитными полямиобладающее хорошоным, магнитным или энитным резонансами. Это достигается тем, что в способе анализа спектра радиосигналов, основаином на использовании явления спинового эха и преобразовании входного сигнала в радио- импульсы с линейной модуляцией частоты заполнения, в качестве первого вспомогательного импульса, воздействующего на рабочее вещество, используют дельта-импульс, а в качестве второго вспомогательного импульса, поступающего на рабочее вещество вслед за входным преобразованным сигналом, используют импульс, скорость изменения частоты заполнения которого равна скорости изменения частоты заполнения преобразованного входного сиг,налано обратна ей чо знаку,На фиг. 1 дан график временного расположения импульсоввоздействующих на рабочее вещество, где1"2, з - начальные частоты промодулированньтх составляющих исследуемого сигнала; на фиг, 2 представлена структурная схема устройства, реализующего данный способ.Исследуемый сигнал представляет собой суперпозицию ряда синусоидальных составляющих. После преобразования сигнала каждая составляющая становится линейночастотномодулированлой. Для получения спиновых эхо-откликов, сжатых во времени от каждой составляющей исследуемого сигнала, в качестве рабочего вещесгва используют ферромагнитные материалы, обогащенные изотопамц, например, %6, Ее 57 Сод, Мп 5, ядра которых обладают полуцелым спином и находятся в сильном внутреннем магнитном поле ферромагнетика.В момент 1=1 о подают первый вспомогательный,импульс, в качестве которого выбирают дельта-импульс, для создания инверсной населенности энергетических ядерных уровней (новорот вектора ядерной намагниченности на 90) и равномерного возбуждения всех спинов, а затем в моментподают исследуемый преобразованный сигнал. При этом преобр азованный исследуемый сигнал представляет собоц многочастотный импульс, спектральная составляющая которого промодулирозана по частоте, Девиация частоты в преобразованном сигнале не должна превышать полосу Ларморонский частот, но не должна быть менее ширины спектра исследуемого сигнала. Длительность исследуемого сигнала не должна превышать времени фазовой памяти рабочего вещества (времени спин-спиновой релаксации). Для получения сигналов спинового эха от каждой спектральной составля 1 ощей исследуемого сигнала на рабочее вещество в момент времени 1=1, подают второй вспомогательный импульс с линейной частотной модуляцией, причем ско,рость изменения частоты заполнения в нем равна скорости изменения частоты заполнения в преобразованном исследуемом сигнале, но противоположна ей по знаку. Девиация частоты во втором вспомогательном импульсе ограничена сверху полосой Ларморовских частот рабочего вещества, которая для указанных рабочих веществ достигает десятка юГц. Невыполнение этого условия может привести к ухудшению разрешающей способности анализатора и,к разрушению сигналов спинового эха. 1 О 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 60 65 Полученные спиновые эхо-отклики представляют собой сжатыево времени частотномодулированные спектральные составляющие с амплитудами, пропорциональными амплитудам спектральных составляющих исследуемого сигнала. Причем расстояния во времени между полученными сжатыми эхо-откликами будут пропорциональны частотному интервалу между соответствующими спектоальными составляющими. Наличие у ферромагнетиков собственного внутреннего поля позволяет анализировать спектры радиоимпульсов без внешнего постоянного неоднородного магнитного поля.Данным способом можно анализировать спектры радиоимпульсов, частота следования которых не превышает величину ;Ть где Т, - время спин-решеточной релаксации рабочего вещества. Расстояние во времени между эхо-откликами равно Лв, - , глав Ло - интервал по частоте между соответствующими частотными составляющими, а т; - длительность второго вспомогательного импульса. Длительность эхо-отклика равна ЙЛж поэтому разрешающая спосооность Л, для сигналов одинакового1уровня равна,Я,=- Для воспроизведения спектров сигналов без искажений необходимо длительность второго вспомогательного импульса выби,рать меньше времени фазовой памяти рабочего вещества.Устройство, реализующее данный способ, состоит из последовательно соединенных усилителя 1, смесителя 2 и усилителя 3 промежуточной частоты, подключенного к радиочастотной катушке 4 с рабочим веществом б, последовательно соединенные линию б задержки и генератор 7, выход которого подсоединен также к радиочастотной катушкс 4, последовательно соединенныс модулятор 8, линию 9 задержки, генератор 10 и усилитель 11, выход которого соединен с радиочастотной катушкой 4, второй выход генератора 10 соединен со входом генератора 12, который осуществляет развертку осциллографа 13. Третий выход генератора 12 через генератор 14 соединен со входом усилителя 15, два выхода которого соеди,нены с другими пластинами осциллографа 13, а третий - с радиочастотной катушкой 4. Второй выход модулятора 8 через гете- родин 1 б соединен со вторым входом смесителя 2,Работа данного устройства заключается в следующем. Исследуемый сигнал через усилитель 1 поступает на смеситель 2, куда от гетеродина 1 б поступает импульс с линейной во времени модуляцией частоты заполнения. Сигнал промежуточной частоты через усилитель 3 промежуточной частоты поступает на радиочастотну 1 о катушку 4, которая намотана на рабочее вещество б. Исследуемый сигнал подается еще на линию б задержки для запуска генератора 7 первого вспомогательного импульса, с выхода которого указанный импульс подается на радиочастотную катушку 4. Кроме того, исследуемый сигнал подается на модулятор 8 для запуска гетеродина 1 б. Модулятор 8 через линию 9 задержки запускает генератор 10 второго вспомогательного импульса,С выхода генератора 10 второй вспомогательный импульс поступает через усилитель 11 на радиочастотную катушку 4, а наведенные эхо-огклики через усилитель 1 б подаются на осциллограф 13. Развертка осциллографа 13 запускается от генератора 12 после окончания второго вспомогательв 76 о 1 Формула изобретения Фиг,Составитель С. ЛукинскаяРедактор А. Купрякова Текред Е. Жаворонкова Корректор С. Фай Тираж 1090 ССР по делам изобрет ушская наб., д. 4/5 Подппсной и открытий Тип. Харьк. фил. пред. Патент ного импульса. Одновременно с этим стробирующие импульсы с выхода генератора 14 открывают на время развертки усилитель 15. Устройство, анализирует спектр второго приходящего импульса, так,как аервый приходящий импульс необходим для запуска генератора 7 первого вспомогательного импульса. Способ анализа спектра радиосигналов,основанный на использовании явления спи.нового эха и преобразовании входного сиг Заказ 696/939 Изд445НПО Поиск Государственного комитета113035, Москва, Ж,нала в радиоимпульсы с линейной модуляцией частоты заполнения, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью увеличения полосы анализируемых часот и упрощения способа, в качестве первого вспомогательного импульса, воздействующего на рабочее вещество, используют дельта-импульс, а в качестве второго вспомогательного импульса, поступающего на рабочее вещество вслед за входным преобразованным сигналом, используют импульс, скорость изменения частоты заполнения которого равна скорости изменения частоты заполнения преобразованного входного сигнала, но обратна ей по знаку,