Способ определения спектра меллина сигналов

94)9) 5) 6 01 К 23/ ТЕНИ 20П. Рокото щянк с. я по закоРЕНИЯ СПЕКТРАнованный на иэмпектра фурье,огарифмически 1 нте рвалервой 1 0где с искретизации на ии. Фб 7/8 Чф СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО. ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ. МЕЛЛИНА СИГНАЛОВ, о рении комплексного при котором сигнал л преобразовывают, о т л и с я тем, что, с целью ум времени измерения, входно секционируют и дискретизи времени с неравномерным и по экспоненциальному зако интервал дискретизации в от номера секции изменяет чаюшииеньшен й сигналРуют вонтервалом ну, причем зависимости3 115894Изобретение. относится к радио- измерительной технике и может быть использовано при определении спектра Меллина сигналов.Известен способ определения спект ра Меллина, основанный на измерении комплексного спектра Фурье, при котором сигнал логарифмически преобразовывают 1.Недостатком этого способа является большое время измерения спектра Меллина, так как отсутствует метод быстрого преобразования Меллина; подобный методу быстрого преобразования Фурье, 15Цель изобретения - умйьшениевремени измерения,Поставленнаяцель достигаетсятем, что согласно способу измеренияспектра Меллина сигналов, основан ному на измерении комплексного спектра Фурье, при котором входной сигнал логарифмическн преобразовывают, входной сигнал секционируют и дискретизируют во времени с неравномерным 25 интервалом по экспоненциальному закону, причем интервал дискретизациив зависимости от номера секции изменяют. по законуЧю 30 где Ч - интервал дискретизации наопервой секции.При определении спектра Меллина неравномерная дискретизация сигнала задается в соответствии с теоремой35 Котельникова путем кодирования выбо 1 рочных значений. При этом мультипликативный интервал изменяется по закону Ч , где к - натуральный ряд чисел, Сокращение времени обработки40 достигается за счет секционирования мультипликативных отсчетов. Операцию логарифмического преобразования масштаба сигнала осуществляют с различными мультипликативными интервалами45 в течение реализации сигнала. Измейение величины мультипликативного интервала дискретизации происходит по законуЧ,.=ЧО 2 ф50 где 1 =0,1,2 ш - количество интервалов секционирования сигнала. Если длительность реализации сигнала, разбить от конца реализации нанепересекающиеся секции по законуТ/2 + Т/4 + Т/8 +, , Т и на первой секции от конца реализации выберем мультипликативный интервал дискретизации равным Ч , на второй секции Т/4 - интервал Ч и так далее, то сумма мультиппикативных отсчетов для каждой секции равнап-: М 1 п 2Ии = -- 1 п 2й 2 й 9где И - количество отсчетов, а общее количество мультипликативных5отсчетов за время реализации сигнала равнои = 2 М 1 п 2.Таким образом, при секционировании выигрыш по количеству мультипликативных отсчетов равен1 пБ21 пИ.Процедура операции логарифмического преобразования масштаба без секционирования и с секционированием сигнала показана на фиг. 1.Лля практической реализации при цифровой обработке число мультипликативных отсчетов задают в виде п=2, где г - целое число.ВПрименяя к мультипликативным отсчетам каждой секции операцию дискретного преобразования Фурье, получаем комплексный спектр Меллина по каждой секции, Так как количество мультипликативных отсчетов в каждой секции уменьшается в 2 раз, то и количество спектральных компонентов Меллина уменьшается в таком же соотношении, При секционировании уменьшается верхняя частота анализируемого сигнала в 2 раз. Следовательно при уменьшении полосы Меллина анализируемого сигнала и при одновременном сокращении количества мультипликативных отсчетов в 21 раз определяемые спектральные компоненты Меллина находятся по секциям во взаимооднозначном соответствии друг с другом (фиг. 2).Следующей операцией определения спектра Меллина является операция усреднения совпадающих компонент по всем секциям. Операцию целесообразно проводить, с весом в , где 1 - количество секций, где совпадают спектральные компоненты. Выбор весового коэффициента 1/Я обусловлен требованием постоянства стандартного отклонения после операции усреднения.3 11589Устройство, реализующее предлагаемый способ, показано на фиг. 3.Устройство содержит блок 1 логариф.мического отображения масштаба анализируемого сигнала и блок 2 секционирования анализируемого сигнала, выходы которых соединены со входамиблока 3 преобразования Фурье, выходкоторого связан со входом блока 4усреднения спектральных компонент 10Меллина, Блок 1 состоит из последовательно соединенных генератора 5напряжения с гиперболической частотной модуляцией, формирователя 6 импульсов, и аналогово-цифрового преоб-;разователя 7. Блок 2 состоит из последовательно соединенных элемента 8 . задержки, логического блока 9 и перестраиваемого счетчика .1 О.Устройство работает следующим1 0образом.Работа всего устройства начинается с поступления импульса запуска "О"реализации. Этим импульсом запускаются генератор 5 напряжения с гиперболической частотной модуляцией. Колкчество генераторов определяется заданным числом секций. Одновременно .этим же импульсом элемент 8 задержки,предназначенный для исключения сосОтавляющих сигнала с гиперболическойчастотной модуляцией в окрестностиначала реализации сигнала, и логический блок 9 производят подключение ,генератора 5 напряжения с гиперболической частотной модуляцией к форми 4рователю 6 импульсов и запускают управляемые блоки 3 и 4 преобразования Фурье и усреднения спектральных компонент Меллина. В формирователе 6 импульсов иэ гиперболического частотно-модулированного напряжения в.момент перехода его через нуль формируктся импульсы, управляйщие работой аналогово-цифрового преобразователя 7. Одновременно эти импульсы подаются на перестраиваемый счетчик 10, управляемый логическим блоком 9. Перестраи. ваемый счетчик 10 после прохождения заданного для каждой секции числа импульсов через логический блок 9 выдает импульс, который одновременно подключает очередной генератор 5 напряжения с гиперболической частотной модуляцией и выдает управляющие импульсы для перестройки блоков 4 и 5 преобразования Фурье и усреднения . спектральных компонент Меллина для работы по следующей секции обрабатываемого сигнала. Цикл повторяется до момента обработки всего числа секций анализируемого сигнала. Использование в данном способе операции секционирования сигнала позволяет по сравнению с известным со" кратить время измерения, что в конечном итоге повысит эффективность работы цифровых устройств спектрального анализа, так как количество обрабатываемых отсчетов уменьшается примерно на порядок,"Патент", г,ужгород, ул,Проек ал 4 5 Тираж 748ИИПИ Государственнопо делам изобре113035, Москва, Ж, Рауш Подписно комитета СССР ний и открытий кая наб., д. 4