Способ преобразования сигналов и устройство для его осуществления

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСомиалистически хРеспубликата опубликования описания 28.05.80 2) Авторы изобретения В. Болотов, К. П. Майстренко и А. А. Тышк явителк 4) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНА.10 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУ 1 ЦЕСТВ.1 ЕНИ 5 острое 1 ИЗГО еза ре Известен способ преобразования сигналов, который основан на разделении частотного спектра входного сигнала на несколько каналов, определении наличия либо отсутствия сигналов по каждому из частотных каналов и перегруппировке полученных сигналов в двоичном коде с сужением интервалов между ними 11.Устройство, реализующее этот способ, содержит полосовые фильтры, детекторы, пороговые устройства, распределитель с логической системой, производящей перегруппировку сигналов с выходов пороговых устройств каналов.Однако этот спосоо и устройство не обеспечивают требуемой точности обработки сигнала, так как не обеспечивает восстановления сигналов с первоначальным соотношением амплитуд составляющих спектра.Известен также способ преобразования сигнала, основанный на непрерывном спектральном анализе входного сигнала, получении огибающей его спектра, синтезировании 1Изобретение относится к прибю и может быть использовановлении устройств анализа и си Выходного сип 1 ала 1 О Обо ,и корректировке формы огбакне ,рованного сигнала 2. Устро."с- ц;зующее этот способ, содержт уз,.о 1:оллные ячейки и коммутагор, рпче;:узкополосная ячейк солер:;.ттельно соединенные узкополоны". ф л:детектор и к;1 юч, у 11 ав,5 ем ы Вхо, л. ТО;,го подключен к соответствуои мукоммутатора.Однако эти способ и устройство тг;,:;не обеспечивают требуемой точест" 1 р. цразования сигналов, Во-первых, :-. - : зректировки огибающей спектра, роз 1;:мой без учета погрешностей. Вызыв;:с.: .,ячейками анализатора и синтезатор; 1, Вовторых, из-за отсутствия синхронности В; аботе анализатора и синтезатора.Целью 1 зобретения являетсяовыениеточности преобразования сигналов,ПостаВленная пель достигаетс 51 за сеттого, что в известном способе огибающуоспектра входного сигнала получаьэт В логарифмическом масштабе частот, причем начало огибающей определяют, начиная с низких частот по превышению заданного уровня выходных напряжений 1 налзттж ., и736163корректировку формы огибающей спектрасинтезированного сигнала производят путемизменения коэффициента передачи фильтровсинтезатора в соответствии с изменениемвыходного напряжения анализатора.Для осуществления предлагаемого способа преобразования сигналов предлагаемое5устройство снабжено генератором шума,дополнительными узкополосными ячейками,каждая из которых содержит последовательно соединенные регулируемый аттенюатор,узкополосный фильтр, детектор и ключ, дополнительным коммутатором, блоком сравнения, синхронизатором и сумматором, причем выходы ключей основных узкополосныхячеек подключены к первому входу синхронизатора и к первому входу блока сравнения, второй вход которого соединен со вторыми выходами ключей дополнительныхузкополосных ячеек, выход блока сравнениясвязан с третьим входом регулируемых аттенюаторов, второй вход которых связан ссоответствующими выходами дополнительного коммутатора и управляемыми входамиключей дополнительных узкополосных ячеек,первый вход управляемых аттенюаторов соединен с выходом генератора шума, управляемый вход и дополнительный выход основного и дополнительного коммутаторов связа- ъны соответственно с первым, вторым выходами и вторым и третьим входами синхронизатора,На чертеже изображена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ преобразования сигналов.Устройство содержит основные узкополосные ячейки, каждая из которых содержит последовательно соединенные узкополосный фильтр 1, детектор 2 и ключ 3, управляемый вход которого подключен к соот- зветствующему выходу коммутатора 4, генератор шума 5, дополнительные узкополосныеячейки, каждая из которых содержит последовательно соединенные регулируемый аттенюатор 6, узкополосный фильтр 7, детектор 8 и ключ 9. Кроме того, устройство содержит дополнительный коммутатор 10, блоксравнения 11, синхронизатор 12 и сумматор 13. Причем выходы ключей 3 основныхузкополосных ячеек подключены к первомувходу синхронизатора 12 и к первому входу 4блока сравнения 11, второй вход которогосоединен со вторыми выходами ключей 9дополнительных узкополосных ячеек. Выходблока сравнения 11 связан с третьим входомрегулируемых аттенюаторов 6, второй входкоторых связан с соответствующими выхо- фдами дополнительного коммутатора 10 и управляемыми входами ключей 9 дополнительных узкополосных ячеек, Первый вход управляемых аттенюаторов 6 соединен с выходомгенератора шума 5, управляемый вход и дополнительный выход основного 4 и дополнительного 10 коммутаторов, связаны соответственно с первым, вторым выходами и вторым и третьим входами синхронизатора 12,14При работе устройства входной сигнал поступает на входы узкополосных фильтров 1 основных узкополосных ячеек параллельного частотного анализатора, а на выходе ключей 3 этих узкополосных ячеек появляется напряжение, пропорциональное амплитуде спектральных составляющих сигнала. Последовательность анализа определяется синхроимпульсами, поступающими от синхронизатора 12 через коммутатор 4 и на управляемые входы ключей 3 узкополосных ячеек.Сигнал с выхода ключей 3 поступает на первый вход синхронизатора 12, где он сравнивается с заданным напряжением и при превышении его запускает синтезатор, содержащий дополнительные узкополосные ячейки, аналогичные ячейкам анализатора. Причем первый импульс (первое превышение заданного уровня) совпадает по шкале частот анализатора с первой гармоникой анализируемого сигнала, поэтому начало огибающей спектра синтезированного сигнала совпадает с началом частотного диапазона синтезатора.Синхронность работы анализатора и синтезатора обеспечивается синхронизатором 12, с которого синхроимпульсы подаются одновременно на коммутаторь 4 и 10, При последовательном опросе дополнительных узкополосных ячеек выходному напряжению ключей 3 ставится в соответствие коэффициент передачи аттенюаторов 6 так, чтобы обеспечить на выходе синтезатора первоначальный вид огибающей спектра исходного сигнала.Синтез сигнала осуществляется путем узкополосного фильтрования белого шума и регулирования амплитудных соотношений полос в соответствии с сигналами на выходе анализатора. Для этого сигнал с выхода генератора шума 5 подается на первый вход аттенюаторов 6. Амплитуда напряжения шума на выходе управляемых аттенюаторов определяется управляющим напряжением, запоминаемым элементом запоминания аттенюаторов на период полного цикла опроса узкополосных ячеек, Из шума узкополосные фильтры 7 выделяют сигнал, соответствующий по частоте и амплитуде первоначальному сигналу. С выхода ключей 9 сигналы поступают на сумматор 13, где получают восстановленный сигнал, нормализованный по частоте.Для обеспечения точности восстановления сигнала выходное напряжение ключей 9 подается на второй вход блока сравнения 11, на первый вход блока сравнения поступает напряжение с выхода ключей 3. Разность напряжений, составляющих ошибку восстановления, подается на третий вход аттенюаторов 6, обеспечивая при этом регулировку его коэффициента передачи.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет с большой точностью производить анализ и синтез исследуемого сигнала.736161 формула изобретения Сост анова Техре Тираж ИИПИ Государственн по делам изобрете 5, Москва, Ж - 35,ППП Патент, г. Увитель В. МуК. Шуфрич428 аэлянКорректор Н. СтенПодписноеСССРийд. 4/5роектная, 4 Редактор Т. ИвЗаказ 2432/40ЦН ого комитета ний и открыт Раушская наб ж город, ул. П 13 илиал1. Способ преобразования сигналов путем непрерывного спектрального анализа входного сигнала, получения огибающей его спектра, синтезирования выходного сигнала по огибающей спектра и корректировки формы огибающей синтезированного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, огибающую спектра входного сигнала формируют в логарифмическом масштабе частот, причем начало 10 огибающей определяют, начиная с низких частот по превышению заданного уровня выходных напряжений анализатора, а корректировку формы огибающей спектра синтезированного сигнала производят путем изменения коэффициента передачи фильтров синтезатора в соответствии с изменением выходного напряжения анализатора. 2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее узкополосные ячейки и коммутатор, причем каждая узкополосная ячейка содержит последовательно соединенные узкополосный фильтр, детектор и ключ, управляемый вход которого подключен к соответствующему выходу коммутатора, отличающееся тем, что оно снабжено генератором шума, дополнительными узкополосными ячейками, каждая из которых содержит последовательно соединенные регулируемый аттенюатор, узкополосный фильтр,детектор и ключ, дополнительным коммутатором, блоком сравнения, синхронизатороми сумматором, причем выходы ключей основных узкополосных ячеек подключены к первому входу синхронизатора и к первому входу блока сравнения, второй вход которогосоединен со вторыми выходами ключей дополнительных узкополосных ячеек, выход блока сравнения связан с третьим входом регулируемых аттенюаторов, второй вход которых связан с соответствующими выходамидополнительного коммутатора и управляемыми входами ключей дополнительных узкополосных ячеек, первый вход управляемыхаттенюаторов соединен с выходом генератора шума, управляемый вход и дополнительный выход основного и дополнительного коммутаторов связаны соответственно с первым,вторым выходами и вторым и третьим входами синхронизатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Ме 3678201,кл. Ст 10 1. 1/00, опублик. 1976.2. Авторское свидетельство СССР позаявке М 2378713/18 - 10, кл. Ст 1 О 1. 1/00,03.01.77 (прототип).