Дискретный анализатор спектра

ОП КСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликНР делам неееретеннй н Ртюрытнй, Дата опубликования описания 10.06.81(72) Авторы изобретения Е.И,Духнич и В.И,Чернышев гДНовороссийское высшее инженерное морское учйлиЩе(54) ДИСКРЕТНЬЙ АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для спектрального анализа электрических сигналов.По основному авт. св. Р 6100265 известен дискретный анализатор спектра содержащий фильтр нижних частот, аттенюатор, переключатель, преобразователь напряжения, в числоимпульсов, блок управления, два реверсивных счетчика и два индикатора 1.СДнако точность анализа его недо-, статочна, так как он не может измерять амплитуду спектра.15Цель изобретения - повышение точности анализа.указанная цель достигается тем, что в дискретный анализатор спектра, содержащий входной фильтр нижних частот, подключенный к электронному переключателю непосредственно и через ,аттенюатор, преобразователь напряжеТния в число импульсов, вход которого соединен с выходом электронного переключателя, а выход подключен, ко входам двух реверсивных счетчиков, блокуправления, выход которого связан суправляющими входами обоих реверсивных счетчиков, преобразователя напряжения в число импульсов и электронного переключателя, дополнительно введены два коммутатора и два преобразователя параллельного двоичногокода в числоимпульсный код, причемвыход первого реверсивного счетчикаподключен ко второму входу второгореверсивного счетчика через последовательно соединенные первый коммутатор и первый введенный преобразователь, выход второго реверсивногосчетчика подключен ко второму входупервого реверсивного счетчика черезпоследовательно соединенные второйкоммутатор и второй введенный преобразователь, а управляющие входы обоих коммутаторов соединены со вторымвыходом блока управления, вход ко4584 фв режим преобразования квадратурных составляющих в амплитуду спектра, Преобразование выполняется по итеративной процедуре,3 83 торого подключен к одному из выходов первого реверсивного счетчика,На чертеже представлена структурная схема анализатора.Устройство содержит аттенюатор 1 входного сигнала, электронный переключатель 2, преобразователь 3 напряжения входного сигнала в число импульсов, реверсивные счетчики 4 и 5, индикаторы 6 и 7, блок 8 управления, входной фильтр 9 нижних частот, коммутаторы 10 и 11 и преобра,зователи 12 и 13 параллельного двоичного кода в числоимпульсный код.Работа дискретного анализатора спектра основана на первоначальном измерении квадратурных составляющих спектра сигнала и последующем преобразовании результатов в двоичной цифровой форме по итеративной процедуре путем последовательного дискретного поворота системы координат для вектора амплитуды спектра до полного совмещения вектора амплитуды с направлением его синусной (или косинусной) составляющей. 10 15 20 25 На 1-ой итерации по сигналу из блока управления коммутатора 10 и 11 передают из счетчиков в преобразователи 12 и 13 сдвинутые на 1 разрядов значения х и у сигнала. Преобразователи преобразуют эти коды в числа импульсов, которые со знаком 1 накапливаются в реверсивных счетчиках 4 и 5. Знак полученного значения у1+4 из счетчика 4 передается как сигнал 2 в блок 1 8 управления, который настраивает для следующей итерации счетчики на сложение нли вычитание. На этом итерация заканчивается. При достижении заданного количества итераций, примерно равного разрядно-, сти счетчиков, содержимое счетчика 5 станет равным амплитуде сигнала и будет выведено на индикатор 7, а содержимое счетчика 4 станет равным .НулюеПри измерении квадратурных составляющих спектра непрерывные синус-, ные и косинусные опорные колебания30 заменяются кусочно-постоянными на дво-. ично-радиальных отрезках периода опорными колебаниями, не -содержащими практически четных и ближайших к первой нечетной гармоник. Аттенюатор 135 обеспечивает ослабление сигнала на фиксированных уровнях, число которых определяется числом уровней квантования опорных колебаний. Переключатель 2 поочередно и с повышенной40 скоростью дискретизации подает полное и ослабленное аттенюатором 1 напряжение входного сигнала на вход преобразователя 3 напряжения в число импульсов, Импульсы с выхода преобра 45 зователя 3 суммируются и вычитаются в соответствующие промежутки времени в реверсивных счетчиках 4 и 5 квадратурных каналов. Приэтом содержимое реверсивных счетчиков 4 и 5 соответствует значениям синусной и косинус 50 ной составляющих гармонического спектра для анализируемой частоты и регистрируется индикаторами 6,и 7. Блок 8 управления приводит в действие пре 55 образователь 3, реверсивные счетчики 4 и 5, переключатель 2 и после считывания значений квадратурных составляющих спектра переводит анализатор Использование двух коммутаторовдвух преобразователей двоичного кода в число импульсов позволяет расширить область применения анализатора спектра и повысить его точность благодаря возможности измерения амплитуды спектра наряду с его квадратурными составляющими.Формула изобретенияДискретный анализатор спектра по авт. св. В 610026, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения точности анализа, в него дополнительно введены два коммутатора и два преобразователя параллельного двоичного кода в числоимпульсный код, причем выход первого реверсивного счетчика подключен ко второму входу второго реверсивного счетчика через последовательно соединенные первый коммутатор и первый введенный преобразователь, выход второго реверсивного счетчика подключен ко второму входу первого реверсивного счетчика через последовательно соединенные второй коммутатор и второй вве- денный преобразователь, а управляющие входы обоих коммутаторов соединены5со вторым выходом блока управления, вход которого подключен к одному иэ выходов первого реверсивного счетчика. 834584 Составитель А.ОрловРедактор М.Лысогорова Техред Т.МаточкаКоррект М.Кост Зака ираж 732 ственногоэобретеннйЖ, Р Подписноеомитета СССРи открытийушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент , г, Ужгород, ул. Проектная,097/70 ВНИИПИ Госуд по делам 13035, Моск6 Источники информации,принятые во внимание прн экспертиэе. Авторское свидетельство СССР В 60026, кл. 6 О Я 23/6, 978.