Анализатор спектра

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск ивСоциалистическикРеспублик(23) Приоритет пв делам изобретений и открытийОпубликовано 23.06.81, Ьеллетень Ж 23 Дата опубликования описания 25.06.81Авторы обретен аин ай 4,СУ.;" .) Заявител нститут электродинамики НАЛИЗАТОР СПЕКТ осится к электро ике и может быть ым входом переключ о для измерения спектраль ти мощности случайных сиг аких устроиствах калибвляется периодическим рямоугольной формы, помощью формирователя, входом к выходу соотанализирующего фильтра. ота калибровочного йадится в полосе пропуска- Кроме того, при измереной плотности мощности цессов такая калибровка нестабильность полосы ализирующих фильтров,чность измерения. чповышение е остигается тем, что ектра, содержащий П ния, каждый иэ которь следовательно соедин детектора и инте входы фильтров в а н гратосех ка Изобретение отн нен со вторизмерительной техн ля 711.использован Однако в тной плотнос ровка осущестналов. напряжением пИзвестны анализаторы спектра, со- лученным с подержащие входной переключатель, пер- подключаемоговый вход которого соединен со вход- ветстнующегоным зажимом анализатора, входное уст- При этом частройство, группы последовательно со- пряжения нахо10единенных анализирующих фильтров, де- ния фильтра.текторов, интеграторов, коммутатор, нии спектральиндикатор и блок управления, а также случайных провторой коммутатор и формирователь не учитываетопорного периодического сигнала, вклю- пропускания а15чающий в себя формирователь интервала что снижает твремени, ключ, делитель частоты, ге- Цель изобрнератор импульсов, два счетчика, эле- ности анализамент совпадения, триггер, прерыватель Эта цель ди источник опорного напряжения, при- анализатор спчем выходы анализирующих фильтров че- . налов иэмеререз второй коммутатор соединены со состоит иэ повходом формирователя опорного периоди- ных Фильтра,ческого сигнала, вход которого соеди- ра, при этом35 40 45 налов объединены через входной блокк выходу входного переключателя, выходы всех,интеграторов через первыйкоммутатор подключены к .индикатору,выходы флиьтров всех каналов подклнчены через второй коммутатор к Формирователю опорного сигнала, а управля"ющне входи обоих коммутаторов и входного переключателя связаны с блокомуправления, дополнительно введены дваисточника шума, два пороговых элемента, два счетчика, элемент И-НЕ, эле"мент И, триггер, формирователь бинолярных импульсов и формирователь коротких импульсов, причем выход каждо"го источника шума подключен через по-,следовательно соединенные пороговыйэлемент и счетчик к одиому из входов элемента И-НЕ, выход которого соединенсо входом элемента И, второй вход которого подключен через формирователь коротких импульсов к выходу формирователя опорного сигнала, выход элемента И подключен через триггер ко входу ход которого соединен с одним из вхо"дов входного переключателя.На чертеже представлена структурная схема анализатора.Анализатор спектра содержит вход"ной переключатель 1, входной флок 2,группы последовательно соединенныханализирующих Фильтров 3, квадратичных детекторов 4 и интеграторов 5, коммутаторы 6 и 7, индикатор 8, Формирователь 9 опорного сигнала, формирователь 10 коротких импульсов, источни" ки 11 и 12 широкополосного. шума, по- роговые элементы 13 и 14, счетчики 15 и 16, элемент И-НЕ 17, элемент И 18, триггер 9, формирователь 20 биполярных импульсов, блок 21 управления,Анализатор работает следующим образом.Напряжение исследуемого случайного процесса поступает через переключатель 1.и входной блок 2 одновременно на все П полосовых анализирующих Фильтров 3. Напряжения выделенных участков спектра детектируются квадратичными детекторами 4, усредняются интеграторами 5 и поступают на входы коммутатора 6, выход которого соединен с индикатором 8, измеряющим среднюю мощность соответствующих участков спектра.В предлагаемом анализаторе калибровка осуществляется дискретным слу 3 фчайным сигналом, в качестве которогоиспользуется квазислучайный телеграф ный сигнал,Непрерывные случайные сигналы с выходов источников 11 и 12 шума с помощью соответствующих пороговых элементов 13 и 14 преобразуются в импульсы стандартной амплитуды, но случайной длительности, определяемой временем, в течение которого напряжениешума превышает величину порога срабатывания этих элементов. С целью исключения влияния гистерезиса,.которымобладают пороговые элементы 13 и 14,прямоугольные импульсы с их выходовподаются соответственно на входы счетчиков 15 и 16, выходы которых подключены ко входам элемента И-НЕ 17, выход,которого, в свою очередь, соединенс одним из входов элемента И 18. Вэтом случае вероятность того, что навыходе элемента 17 появится высокийпотенциал ( , равна 0,75. На второй(вход элемента 18 поступают короткиетактовые импульсы, частота которыхравна центральной частоте полосового фильтра,Формирование этих импульсов осу"ществляется следующим образом.Вьиодные напряжения фильтров 3 подаются на входы коммутатора 7. Выходное напряжение фильтра, выбранное спомощью коммутатора 7, поступает навход формирователя 9, вырабатывающегопериодический сигнал прямоугольнойФормы, частота которого совпадает сцентральной частотой соответствующегоФильтра, что достигается также (каки в прототипе) путем преобразованияпериода в код, усреднения несколькихпериодов и обратного преобразованиякода в непрерывный периодический сигнал прямоугольной формы. С помощьюформирователя 10 этот сигнал преобра"зуется в последовательность короткихимпульсов, следующих с частотой 1и поступающих на второй вход элемента 18, через элемент 18 " на входтриггера 19, выход которого соединен0 со входом формирователя 20, с помощьюкоторого при изменении состояния триггера 19 изменяется полярность выходных прямоугольных импульсов.Таким образом, на выходе формирова 5 теля 20 образуется дискретный случайный сигнал, спектр которого лежит вполосе пропускания анализирующегофильтра, причем в этой полосе сигналимеет равномерную спектральную плотность. Этот сигнал после переключения с помощью блока 21 управления переключателячерез входной блок 2 подается на входы фильтров 3. Посредством комиутатора 6, управляемого блоком 2 управления синхронно с коммутатором 7, вход индикатора 8 подключается к выходу выбранного канала анализатора.Сис" тема калибровки настраивается до тех 10 пор,пока индикатор 8 не будет пока" зывать то же значение средней иощнос" ти, что в при градувровке каналов анализатора. Затем переключательпереключается, и на вход Фидьтров 3 % вновь поступает исследуемое напряжение При этом по индикатору 8 определяется значение спектральной плотности мощности исследуемого сигнала,в полосе, определяемой полосой пропуска" О ния данного Фильтра.Таким образом, в предлагаемом анализаторе калибровка осуществляется формируемым опорно случайньв сигналом большой интенсивности, имеющим 25 равномерную спектральную плотность в полосе Фильтра,что позволяет повысить точность определения спектраль" ной плотности мощности случайных про" джессов. 30 Формула изобретения Анализатор спектра, содержащий Пканалов, каждый из которых состоит из 5последовательно соединенных Фильтра,840763 6детектора и интегратора, при этом входы фильтров всех каналов объединеныи подключены через входной блок к выходу входного переключателя, выходывсех интеграторов через первый коммутатор подключены к индикатору, выходЫфильтров всех каналов подключены через второй коммутатор к формирователюопорного сигнала, а управляющие входыобоих коммутаторов и входного переключателя связаны с блоком управления, отличающийся теи,что, с целью повышения точности анализа, в него введены два источника шума, два пороговых элемента, два счет-,чика, элемент И-НБ, элемент И, триггер, формирователь биполярных импуль"сов и Формирователь коротких импульсов,причем выход каждого источникащума подключен через последовательносоединенные пороговый элемент и счетчик к одному иэ входов элемента И-НЕ,выход которого соединен со входом элемента И, второй вход которого подключен через формирователь коротких им"пульсов к выходу Формирователя опорного сигнала, выход элемента И подключенчерез триггер ко входу формирователябиполярных импульсов, выход которогосоединен с одним из входов входногопереключателя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеАвторское свидетельство СССРпо заявке В 2539072/8-21,29.05,78.в к одписн Патент", г. Ужгород, ул; Проектная, 4Г аказ 4754 65 Тираж 732 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж, Раушская наб , . 4/ Фил ППП