Анализатор формы случайных сигналов

(и) 828 24 описдние изоьеетения К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 25.07,79 (21) 2782182/18-2 1) М У, зб 011 29/О ем заявкис присоединен(43) Опубликовано Государственный иомит 53) УДК 621.317,3545) Дата опубликова писания 07.05.81ич а;:;,; "в" "дных фиЗичеСкИ.расного ЗйамениИ. Ленина В, И. Иванов и И. А Научно-исследовательский институ проблем Белорусского ордена Тругосударственного университе, Малеприкловогоаим,В рщ .,4) АНАЛИЗАТОР ФОРМЫ СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ Й 15 которое сополнительныйорой коммуой генератор, образователь держки, усиирителей имства является ормы случай- низкоЙ ско Изобретение относится к измерительнои технике и может быть использовано в аппаратуре прецизионного анализа и измерения формы случайного сигнала, а также в блоках динамического кодирования и запоминания аналого-цифровых вычислительных устройств.Известно устройство для измерения параметров случайных сигналов, содержащее линию задержки, блок импульсов сброса, генератор счетных импульсов, а также несколько регистрирующих каналов, каждый из которых содержит входной дискриминатор, генератор пилообразного напряжения, дискриминатор, триггер, схему И и счетчик ЯНедостатки устройства - его низкая точность и ограниченный динамический диапазон. Известно также устройстводержит входной разъем, доформирователь импульсов, вттатор, первый генератор, втортретий генератор СВЧ, преамплитуда-время, элемент залители, счетчик, группу расшпульсов 21.Недостатком этого устройнизкая точность измерения фных сигналов, обусловленная ростью кодирования амплитуд во временные интервалы.Цель изобретения - повышение точности измерений.Цель достигается тем, что в анализатор формы случайных сигналов, содержащи последовательно соединенные блок формирования и синхронизации, первый элемент задержки и усилитель, выход которого соединен с первым входом блока формирования и синхронизации, первый и второй генераторы, выход второго генератора соединен с вторым входом блока формирования и синхронизации, формирователь и преобразователь время-код, введены второй элемент задержки, генератор опорных напряжений, блок компараторов и блок цифровой памяти, при этом входная клемма анализатора соединена с входом первого генератора и через второй элемент задержки - с первой группой входов блока компаратора, второй вход первого генератора соединен с клеммой записи, третий вход соединен с клеммой считывания, а его первый выход соединен с входом генератора опорных напряжений, каждый выход которого соединен с одним из входов второй группы входов блока компараторов, выходы которого соединены с первыми входами блока цифровой памяти и входами формировате 828124ля, выход которого соединен с вторым входом блока цифровой памяти, с третьим входом блока формирования и синхронизации, четвертый вход которого соединен с вторым выходом первого генератора, с третьим входом блока цифровой памяти и первым входом преобразователя время-код, второй вход которого соединен с вторым выходом блока формирования и синхронизации, а его выход соединен с четвертым входом блока цифровой памяти, выход которого подключен к выходной клемме анализатора, причем генератор опорных напряжений выполнен в виде последовательно соединенных генератора линейно-изменяющегося на пряжения и элемента задержки с отводами,На фиг. 1 представлена структурная схема анализатора; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу анализатора.20Анализатор формы случайных сигналовсодержит входную клемму 1, клемму записи 2, клемму считывания 3, второй элемент задержки 4, первый генератор 5 - датчик временных интервалов, блок 6 компарато ров, второй генератор 7, генератор 8 опорных напряжений, состоящий из генератора 9 линейно-изменяющегося напряжения и элемента 10 задержки с отводами, формирователя 11 временного потока-носителя, 30 блок 12 аналоговой памяти, состоящий из блока 13 формирования и синхронизации, первого элемента задержки 14 и усилителя 15, блок 16 цифровой памяти, преобразователь 17 время-код и выходную клемму 18. 35Устройство работает следующим образом:кодирование формы случайного сигнала во временной поток-носитель;запись и хранение временных положений 40 импульсов потока носителя в блоке 12 аналоговой памяти;запись и хранение в блоке 16 цифровой памяти кода групповых состояний компараторов К, - К блока 6; 45считывание и преобразование временного положения каждого импульса потока-носителя в цифровой код;декодирование формы сигнала по признакам цифрового кода временных положений 50 импульсов потока-носителя и кода групповых состояний.Информационный сигнал случайной формы Р(1) через входную клемму 1 поступает на вход элемента задержки 4 и на управляющий вход генератора 5. Через клемму 2 поступает сигнал запись. В результате, на первом выходе генератора 5 формируется импульсная периодическая последовательность, запускающая ждущий гене ратор 9 линейно-изменяющегося напряжения. Синхронно с первым импульсом запуска генератора 9 с второго выхода генератора 5 в блок 12 аналоговой памяти записывается импульс-метка, который опреде ляет опорную временную координату начала кодирования и является первым импульсом циркулирующего временного потока- носителя.При этом по каждому запускающему импульсу на выходе генератора 9 формируется линейно-изменяющийся сигнал длительностью- пр,х + обр.хгде 1 прх - длительность прямого хода линейно-изменяющегося напряжения, а 1 одр х - длительность обратного хода.Выходные сигналы генератора 9 поступают на вход элемента 10 задержки с отводами, в результате чего на его выходах в течение каждого сигнала с выхода генератора 9 длительностью Т одновременно формируется и идентичных линейно-изменяющихся напряжений с дискретным сдвигом по времени Мз, который определяется дискретностью шага задержки Л 1 з элемента 10. При этом значение и должно быть равноТи=зи зависит от требуемой точности измерения формы сигнала Р(1), которая обратно пропорциональна величине М. В соответствии с этим на и выходах элемента 10 в течение длительности информационного сигнала Р(1) формируется дискретная сетка линейно-изменяющихся опорных напряжений длительностью Т с дискретным сдвигом по времени А 1 которые с и выходов элемента 10 (фиг. 2) поступают на и входов второй группы входов компараторов К 1 - Кблока 6, На входы первой группы входов компараторов блока 6 с задержкой бь определяемой элементом 4, поступает информационный сигнал Р(1). В результате сравнения на этих выходах формируются сигналы, фронты которых соответствуют моментам равенства сравниваемых напряжений на их входах, Выходные сигналы блока 6 при помощи формирователя 11 стандартизируются по амплитуде и длительности и преобразуются в последовательный импульсный поток-носитель. При этом временное положение каждого импульса в потоке однозначно связано со значением измеряемого сигнала Р(1) в соответствующей точке отсчета, а сам поток- носитель является результатом кодирования формы сигнала Р(1) во временной эквивалент. Далее импульсный поток-носитель поступает на хранение в блок 12 аналоговой памяти, куда уже был занесен импульс-метка.Одновременно в момент формирования каждого нового импульса потока-носителя в блок 16 цифровой памяти записывается код выходных сигналов блока 6 (код групповых состояний), который устанавливаетвзаимно однозначное соответствие между номером каждого сработавшего компаратора и соответствующим ему номером импульса во временном потоке-носителе.Считывание информации возможно на любом цикле хранения и осуществляется только при наличии на клемме 3 сигнала.Управление режимом считывания обеспечивается периодическим сигналом с второго выхода генератора 5. При этом на 10 каждом цикле считывания осуществляется поочередная выборка одного из временных интервалов потока-носителя, циркулирующего в блоке 12 аналоговой памяти, преобразование считанного временного интерва ла преобразователем 17 в цифровой код и считывание соответствующего слова кода групповых состояний из блока 16 цифровой памяти.Процесс считывания циклически повто ряется до полного преобразования всех временных интервалов потока-носителя в цифровой код, в результате чего обеспечивается декодирование формы случайного сигнала. 25Формула изобретения1. Анализатор формы случайных сигналов, содержащий последовательно соеди- ЗО ненные блок формирования и синхронизации, первый элемент задержки и усилитель, выход которого соединен с первым входом блока формирования и синхронизации, первый и второй генераторы, выход второго генератора соединен с вторым входом блока формирования и синхронизации, формирователь и преобразователь время-код, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены 40 второй элемент задержки, генератор опор. ных напряжений, блок компараторов и блок цифровой памяти, при этом входная клемма анализатора соединена с входом первого генератора и через второй элемент задержки соединена с первой группой входов блока компараторов, второй вход первого генератора соединен с клеммой записи, третий вход соединен с клеммой считывания, а его первый выход соединен с входом генератора опорных напряжений, каждый выход которого соединен с одним из входов второй группы входов блока компараторов, выходы которого соединены с первыми входами блока цифровой памяти и входами формирователя, выход которого соединен с вторым входом блока цифровой памяти, с третьим входом блока формирования и синхронизации, четвертый вход которого соединен с вторым выходом первого генератора, с третьим входом блока цифровой памяти и первым входом преобразователя время-код, второй вход которого соединен с вторым выходом блока формирования и синхронизации, а его выход соединен с четвертым входом блока цифровой памяти, выход которого подключен к выходной клемме анализатора.2. Анализатор по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что генератор опорных напряжений выполнен в виде последовательно соединенных генератора линейно-изменяющего напряжения и элемента задержки с отводами.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Мо 402381, кл. 6 01 Я 29/00, 1976.2. Авторское свидетельство СССР Мо 64031, кл. 0 11 С 21/00, 1977.828124 уюУ II Составитель Л. МурановРедактор Л. Ушакова Техред А. Камышникова Корректор В ипографпя, пр. Сапунова аказ 1013 уб Изд.363 Тираж 749 ПО Поиск Государственного комитета СССР по делам из 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/