Анализатор спектра

Союз Советскик Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ТВЛЬСТВУ(22) ЗаявЛЕИО 121079 (21) 2829833/18-21 с присоединением заявки йо С 01 Н 23/1 б Государствеийый комитет СССР яо делам изобретений и открытий(54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано для спектральной обработки детерминированных и случайных сигналов. Известны анализаторы спектра, содержащие сумматор, блок памяти и .блок управления 1).ООднако частотное разрешение таких анализаторов недостаточно.Цель изобретения - повышение частотного разрешения. Укаэанная цель достигается тем, 15 что .в анализатор спектра, содержащий.последовательно соединенные сумматор и блок памяти, выход которого подключен ко второму входу сумматора и ко входу вычислителя, блок управ ления и синхронизатор, связанный с управляющими входами всех блоков, дополнительно введен счетчик с переменным коэффициентом пересчета, выход которого соединен со входом синхронизатора, а управляющие входы подключены к выходу синхронизатора и к выходу блока управления, один ,из входов которого соединен с выходом вычислителя. 30 На чертеже представлена структурная схема предлагаемого анализатора.Анализатор состоит из сумматора 1, блока 2 памяти вычислителя З,синхронизатора 4, блока 5 управления и счетчика б с переменным коэффициентом пересчета.Анализатор работает следующим образом.В зависимости от ручного или автоматического Управления в блок 5 управления устанавливается коэффициент пересчета и счетчика б, определяемый требуемым разрешением.Анализ спектра производится по участкам входного сигнала протяжен" ностью прас, т.е. по пн отсчетам, где д вшаг по времени; Н -количество отсчетовНа каждом участке сигнала определяются коэффициенты, по которым затем в вычислителе 3 определяются требуемые спектральные характеристики, например спектральная плотность мощности или фаэ. Вычисление коэффициентов может производиться либо в течение последних Н отсчетов, либо в течение первых Н отсчетов следующего участка, когда трЕбуется режим реального времени, либо после запоминания всех отсчетов в течение времени, определяемом быстродействием вычислителя.Значение и на каждом участке мо-. жет оставаться постоянным или меняться к моменту начала отсчета времени для определения тЕкущих значений коэффициентов.Рассмотрим случаи, соответствующий, в частности, алгоритму быстрого преобразования Фурье (БПФ). Допустим, что коэффициент пересчета счетчика вручную или автоматически установлен равным и к моменту начала вычислений. К этому моменту по сигналу синхронизатора 4 сумматор 1, блок 2 памяти, вычислитель 3 и счетчик 6 обнуляются. В начале вычислений сумматор 1 и блок 2 образуют синхронный накопитель. Первые И отсчетов поступают на вход анализатора и в течение И тактов нулевого цикла суммируются с помощью сумматора 1 с нулевыми значениями из ячеек блока 2 памяти и поступают в соответствующую ячейку блока 2. Затем в д-ом такте р-ого цикла производится суммирование вновь поступившего отсчета с содержимым 9-ой ячейки блока 2 и полученный результат записывается в 8-ую ячейку блока 2. В результате после ц-,ого такта И-ого цикла в ц-ой ячейке блока 2 памяти хранится значение у(дьТ), а после И-ого такта получаются и запоминаются все значения.После каждого цикла в счетчик б добавляется единица. По окончании В"1) -ого такта (п) -цикла счетчик1 устанавливается в нулевое (исходное) состояние и вырабатывает на своем выходе сигнал, поступающий в синхронизатор. После этого по сигналам синхронизатора 4 с помощью вычислителя 3 производится определение всех характеристик сигнала и их регистрация, В результате как бы из сетки частот, определяемой разрешением на уровне интервала анализа пИЬ 1, выбираются значения О, п, 2 п (пМ) -ого дискрет-спектра, стоящих через интервал ь(э: пйц не зависящий от пе Улучшение разрешения обеспечивается увеличением п, а управление - изменением пеПри ручном управлении разрешением на вход управления блока 5 управлення подается сигнал, соответствующийкоэффициенту пересчета счетчика б.При автоматнческом управлении блок5 управления анализирует результатывычислений с выхода вычислителя 3 и.по результатам анализа вырабатываетсигнал на изменение (увеличение,уменьшение) или сохранение и-коэффициента пересчета для получения следующего спектра.Таким образом, предлагаемый анализатор, позволяет проводить анализспектра с улучшенным переменным частотным разрешением, Возможность регулирования частотного разрешения обес,,печиаается тем, что диесто расчетовпо,х(161), 1 = О, 1 ч 1-1 производитсярасчет по у(ц), где ц такжеменяется в пределах 1 = О,М,но все значения у(да 1) соответствуют значениям х(111) для 1 = О,п(т)-1, 20 т,е, в п раз более протяженномуучастку сигнала х(1), в и раз лучшемуразрешению на одной и той же сеткеОЬЩ 2 АЮ (И)Ьв, где аа=ЯсlИИСамо регулирование, управление частотным разрешением осуществляетсяизменением коэффициента пересчетасчетчика б.Формула изобретенияЗОАнализатор спектра, содержащий последовательно соединенные сумматор иблок памяти, выход которого подключен ко второму входу сумматора и ковходу вычислителя, блок управленияи синхронизатор, связанный с управляющими входами всех блоков, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения частотного разрешения, в 40 него дополнительно введен счетчикс переменным коэффициентом пересчета, выход которого соединен со входом синхронизатора, а управляющиевходы подключены к выходу синхрониза тора и к выходу блока управления,один из входов которого соединен свыходом вычислителя.Источники информации,50принятые во внимание при экспертизе1. Домарацкий А.Н. Иванов Л.Н.,Юрлов Ю.И. Многоцелевой статистический анализ случайных сигйалов. М1975, с. 42, 114, 121.орректо етни аказ 6345/63ВНИИП Тираж 732И Государственного комитета о делам изобретений и открыт Москва, Ж, Раушская. наб.,писно С й 1130 иал ППП Патент.ф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4