Анализатор спектра

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ощ 836601(61) Дополнительное к авт, свид-ву(511 М )(з(22) Заявлено 260779 (21) 2802243/18-21 О 01 й 23/16 с присоединением заявки Но(23) Госудврствеииый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий(53) УДК 621, 317, .757(088.8) Дата опубликования описания 070681 С,И. Климов, В.Е. Корепанов, З.Кравчик, М и С.П. Савин(72) Авторы изобретени рачев У,ЯбТЕЗ зико-механический институт АН Украинс, и Институт космических исследованийАН СССР(71) Заявители 54) АНАЛИЗАТОР СПЕК 5 Анализ тор предназначен для использован я в бортовых системах искусственных спутников Земли с небольшой скоростью опроса телеметрических каналов, в частности, в устройствах для5 анализа спектров сигналов от нескольких измерительных преобразователей,Известен анализатор спектра, который содержит предусилитель с фильтром, соединенйый с одним входом первого смесителя, на другой вход которого подается опорная частота. Выход первого смесителя соединен с первым входом второго смесителя, к другому входу которого подключен генератор с качающейся частотой, Выход смесителя поступает на фильтр промежуточной частоты, далее на демодулятор, выходной интегратор и формирователь телеметрического сиг нала.Быстродействие такого анализатора уже достаточно велико. Однако он не может работать при подключении к его входу большого количества коррелирую щих между собой входных сигналов, т.к. при этом нарушается корреляционная зависимость между ними. Поэтому на практике приходится делать несколько параллельно работающих 3 анализаторов или сложное многоканальное выходное запоминающее устройство. Все это приводит к возрастанию объема и энергопотребления устройства, что недопустимо при космическом эксперименте.Целью настоящего изобретения является повышение точности передачи телеметрических сигналов при редких опросах телеметрических каналов,Поставленная цель достигается тем, что в анализатор спектра, содержащий и предусилителей с фильтрами, смеситель, ко второму входу которого подключен выход управляемого функционального генератора, а к выходу подсоединены последовательно фильтр промежуточной частоты, демодулятор, интегратор и формирователь телеметрического сигнала, дополнительно введены счетчик импульсов, два мультиплексора и формирователь ступенчатого напряжения, При этом . к первым входам первого мультиплексора подсоединены выходы предусилителей, вторые входы подключены к выходам счетчика импульсов, выходы первого мультиплексора подсоединены к первому входу смесителя, первые входы второго мультиплексора подключе836601 ны к выходу формирователя телеметрического сигнала, вторые входы подсоединены к выходам счетчика импульсов, вход формирователя ступенчатого напряжения подключен ко входусчетчика, а выход Формирователя - ковходу управляемого функционального,генератора.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.Устройство состоит из входных предусилителей с Фильтрами 1-1-1=о,Омультиплексора 2, счетчика 3, смесителя 4, фильтра 5, демодулятора 6,интегратора 7, формирователя 8,второго мультиплексора 9, управляемого функционального генератора 10, 15Формирователя 11 ступенчатого напряжения.Устройство работает следующимобразом.На.входы и предусилителей с фильтрами постоянно поступают сигналыот первичных измерительных преобразователей различных физических величии, коррелируемых между собой.От этих предусилителей по и каналамсигналы поступают на мультиплексор2 и по командам от счетчика 3, запускаемого импульсами синхронизацииот такта телеметрии со входа 12,каждый канал по очереди подключается к смесителю 4. На второй вход смесителя 4 подается сигнал определенной частоты от генератора 10. Фильтр5 выделяет по каждому каналу изспектра сигналов на выходе смесителя4 сигнал промежуточной частоты.35Амплитуда этого напряжения несетинформацию о наличии в спектре анализируемого сигнала гармоники с частотой, равной разности частоты опорного генератора и частоты настройки фильтра. Далее этот сигнал выпрямляется демодулятором 6, интегрируется интегратором 7 и приводится квиду, удобному для передачи по телеметрическому каналу, Формирователем 8. Затем с помощью мультиплексора 9 формирователь 8 подключаетсяк соответствующему телеметрическомуканалу 13. Управление мультиплексором 9 производится от счетчика 3.Частота импульсов управляемого функционального генератора 10 устанавливается в зависимости от уровня напряжения на выходе Формирователя ступенчатого напряжения 11, которое изменяется по одной ступени после прихода импульса синхронизации кадрасо входа 14. Эти же импульсы синхронизации кадра подаются на счетчик3 для установки его в нулевое положение. 60Работа схемы синхрониэируетсятаким образом, что импульсы на переключение мулльтиплексоров поступают со входа 12 через счетчик 3 только в момент опроса соответствующего 65 контакта телеметрического канала 13 подключением к нему через анализатор соответствующего входного канала. Во время формирования телеметрического кадра формирователь ступенчатого напряжения поддерживает на выходе одну и ту же величину напряжения, соответствующую фиксированной частоте генератора 10, Таким образом, при обязательном условии стационарности спектра входных сигна 1 лов за время кадра происходит анализ одной гармоники по всем каналам практически в один и тот же момент времени, что не нарушает корреляционных зависимостей между ними.Импульс начала кадра устанавливает счетчик 3 на нуль и подключает следующую ступеньку в формирователе 11. Процесс опроса каналов повторяется таким же образом, и формируется телеметрический Кадр, но уже для следующей гармоники, соответствующей очередному значению частоты управляемого генератора.Таким образом, процесс протекает до тех пор, пока не будут пройдены все ступени формирователя 11, а значит и все частоты генератора 10. Затем анализ начинается снова с первого значения частоты.Описанная схема благодаряиспользованию новых элементов - счетчика импульсов, двух мультиплексоров и формирователя ступенчатого напряжения, выгодно отличает предлагаемый анализатор спектра нескольких сигналов от прототипа, т.к. не нарушает корреляционных зависимостей между коррелируемыми сигналами при использовании телеметрической системы с редкими опросами каналов. В результате будут значительно снижены вес и энергопотребление бортовой аппаратуры спутника и уменьшена стоимость ее изготовления, Кррме того, применение предлагаемого анализатора позволит повысить точность передаваемой на Землю телеметрической информации за счет лучшей привязки показаний к одной точке пространства - времени.Формула изобретенияАнализатор спектра, содержащий и предусилителей с Фильтрами, смеситель, ко второму входу которого подключен выход управляемого Функционального генератора, а к выходу подсоединены последовательно фильтр промежуточной частоты, демодулятор, интегратор и формирователь телеметрического сигнала, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности передачи телеметрических сигналов при редких опросах телеметрических каналов, в него дополни836601 Составитель Е. ДанилиФедотов Техред М. Коштура то мчик ректор М аз 3109/ ВНИИ по 113035, Тираж 732 венного коми ретений и от 5, Раушская 5И Государделам изМосква, Ж одписное та СССРытийб., д, 4/5. ужгород, ул. Проектна и фПатент Фили тельно введены счетчик импульсов, двамуЛьтиплексора и формирователь ступенчатого напряжения, при этом кпервым входам первого мультиплексора подсоединены выходы предусилителей, вторые входы подключены к выхо-дам счетчика импульсов, выходы первого мультиплексора подсоединены к первому входу смесителя, первые входы второго мультиплексора . подключены к выходу формирователя телеметрического сигнала, вторые входы подсоединены к выходам счетчика. импульсов,вход формирователя ступенчатого нап-. ряжения подключен ко входу счетчика, а выход формирователя - ко входу управляемого функционального генера-.