Анализатор спектра

СОЮЗ СОВЕТСКСОЦИАЛИСТИЧЕРЕСПУБЛИК 1193599 в 4 с 01 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЙГВОЮ.д ;ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ.Ргосеяяпя цяпя Яцгбасе АсоцясЧаче Эеч 1 се. в . 1 ЕЕЕ Ргоя. 18 САЯ 176,р. 693-697.(54)(57) 1. АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА,содержащий первый и второй дисперсианныечетырехполюсники, линейно-частотномодулированный (ЛЧМ) гетеродин, первый смеситель, первый вход которогоподключен к выходу ЛЧМ-гетеродина,а второй является входом анализатора,последовательно соединенные коммутатор и регистрирующий блок, а такжесинхронизатор, первый выход которогосоединен с входом ЛЧМ-гетеродина,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности анализаспектра импульсных сигналов при малом соотношении сигнал/шум, в него введены входная линия задержки, второй смеситель, первая и вторая линии задержки и блок управления, причем . вход первого дисперсионного четырехполюсника соединен с выходом первого смесителя, вход анализатора подключен к.последовательно соединенным входной линии задержки и второму смесителю, второй вход которого подключен к выходу ЛЧМ-гетеродина, а выход - к входу второго дисперсионного четырехполюсника, входы первой и второй линий задержки соединены с выходами соответствующих дисперсионных четырехполюсников, а их выходы - с соответствующими входами коммутатора, информационный вход блока управления подключен к выходу второго дисперсионного четырехполюсника, так товый вход - к второму выходу синхронизатора, первый выход - к .управляющему входу коммутатора, а второй выход - к управляющему входу регистрирующего блока.12. Анализатор по п.1, о т л и - Ч а ю щ и й с я тем, что блок управления выполнен в виде последовательно соединенных детектора огибающей, компаратора, первого триггера, одновибратора, элемента И и второго триггера, причем второй вход элемента И подключен к выходу перво 193599го триггера, второй вход второго триггера объединен с вторым входом первого триггера и является тактовым входом блока управления, выход второго триггера является первым выходом, выход одновибратора - вторымвыходом, а вход детектора огибающей-информационным входом блока управления,30 образом,В исходном состоянии сигнал на управляющем входе коммутатора 5 отсутствует и к входу регистрирующего блока 4 подключен выход линии 8-2 задержки. Гетеродин 2 непрерывчо вырабатывает примыкающие один к другому ЛЧМ-импульсы.длительностью 7, начало каждого из которых соответствует масштабным меткам на временных осях диаграмм (фиг. 3). Спектроанализатор работает в реаль 35 40 Изобретение относится к радиотехническим измерениям, предназначенодля спектрального анализа сигналови может быть использовано для измерения спектров импульсных радиосигналов в случае отсутствия сведенийо моменте их поступления на входустройства,Цель изобретения - повышение точности анализа спектра импульсныхсигналов при малом соотнощениисигнал/шум на входе устройства,На фиг, 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства;на фиг. 2 - структурная схема блокауправления; на фиг. 3 - временныедиаграммы, поясняющие работу устройства. Анализатор спектра содержит первый 1-1 и второй 1-2 дисперсионные четырехполюсники, ЛЧМ-гетеродин 2, смеситель 3-1, первый вход которого соединен с выходом ЛЧМ-гетеродина 2, а второй является входом устройства, регистрирующий блок 4 и коммутатор 5, выход которого подключен к входу регистрирующего блока 4. В устройство входят также синхронизатор 6, первый выход которого соединен с входом гетеродина 2, входная линия 7 задержки, вход которой объединен с вторым входом смесителя 3-1, второй смеситель 3-2 входы которого подключены соответственно квыходу входной линии 7 задержки и выходу ЛЧМ-гете- родина 2, а выход - к входу второго дисперсионного четырехполюсника 1-2, первая и вторая линии 8-1 и 8-2 задержки и блок 9 управления. Входы линий 8-1 и 8-2 задержки соединены а выходами соответствующих диспер;ионных четырехполюсников 1-1 и 1-2,5 10 15 20 а выходы - с соответствующими входами коммутатора 5. Информационный вход блока 9 управления подключен к выходу второго дисперсионного четырехполюсника 1-2, тактовый вход - к второму выходу синхронизатора 6, первый выход - к управляющему входу коммутатора 5, а второй выход - к управляющему входу регистрирующего блока 4, причем вход первого дисперсионного четырехполюсника 1-1 соединен с выходом смесителя 3-1.Блок 9 управления выполнен в виде.последовательно соединенных детектора 10 огибающей, компаратора 11, первого триггера 12-1, одновибратора 13, элемента И 14, второй вход которого подключен к выходу первого триггера 12-1, и второго триггера 12-2, второй вход которого объединен с вторым входом первого триггера 12-1 и является тактовым входомблока управления. Выход второготриггера 12-2 является первым выходом, выход одновибратора 13 - вторым выходом, а вход детектора 10огибающей - информационным входомблока 9 управления. Устройство работает следующим1193599 ном масштабе времени, т.е. время воспроизведения спектра на его выходе равно длительности ЛЧМ-импуль.сов 7. Для того, чтобы каждый входной импульсный радиосигнал мог быть проанализирован отдельно от других, временной интервал между соседними входными импульсами должен быть не менее 2, На вход устройства в произвольный момент времени поступает 1 О импульсный радиосигнал, длительность которого ТпГ/2. Этот сигнал задерживается во входной линии 7 задержки на время Т/2. При этом возможны следующие две ситуации: 15один из ЛЧМ-импульсов перекрывает во времени входной радиоимпульс (фиг;.34), но сигнал с выхода входной линии 7 задержки попадает во времени на стык между соседними ЛЧМ-им пульсами (фиг. 3 Г);входной импульсный сигнал попадает во времени на стык между соседними ЛЧМ-импульсами (фиг. 34, но одиН из ЛЧМ-импульсов перекрывает во вре мени сигнал с выхода входной линии .7 задержки (фиг. Зн). В первой ситуации устройство работает следующим образом. Поскольку 30 входной сигнал оказывается согласованным по времени с одним из. ЛЧМ-импульсов, на выходе дисперсионного четырехполюсника 1-1 появляется сиг-.нал, огибающая которого определяет 35 спектр сигнала на входе устройства (фиг. 36). Соответственно, на выходе дисперсионного четырехполюсника 1-2 в двух соседних циклах появляются сигналы, огибающие которых . 40 определяют спектры частей входного сигнала, проанализированных в двух соседних циклах работы устройства (Фиг. Зъ). Тсгда на.выходе детектора 10 огибающей в двух соседних 45 циклах появляются видеосигналы(фиг. ЗЭ), которые подаются на вход компаратора 11, где сравниваются с заранее установленным пороговым напряжением. В результате этого на 50 выходе компаратора 11 формируются прямоугольные импульсы(фиг. 3 В).Передний фронт этих импульсов опре-.деляется моментом превышения выходного отклика детектора 10 над поро гом, а задний фронт - моментом, когда уровень этого отклика становится ниже порога. 4Передним фронтом выходных импульсов компаратора 11 запускается триггер 12-1, в результате чего на его выходе устанавливается единичный потенциал, который удерживается до конца цикла длительностью 7 (установка .триггеров 12-1 и 2-2 в нулевое состояние производится периодически путем подачи на их нулевые входы импульсов, поступающих с второго выхода синхронизатора 6, фиг. Зх) .Задним фронтом первого же импульса с выхода триггера 12-1 запускается одновибратор .(ждущий мультивибратор) 13, на выходе которого формируется импульс Фиксированной длительности Т (Фиг. 3) . Одновибратор 13 не срабатывает по второму импульсу с выхода триггера 12-1, поскольку обладает конечным временем восстановления исходного состояния.На выходе элемента 14 появляется импульс (Фиг. Зи), задним фронтом которого управляется триггер 12-2. На его выходе формируется импульс длительностью 7 (Фиг. 3 к), задний фронт которого, в свою очередь, определяется импульсом, поступающим с второго выхода синхронизатора 6 и устанавливающим триггеры 12-1 и 12-2 в исходное состояние. На время действия импульса с выхода триггера 12-2 коммутатор 5 подключает регистрирующий блок 4 к выходу линии 8-1 задержки (время задержки Т обеих5.линий задержки 7=27). Одновременно задним фронтом импульса с выхода одновибратора. 13 запускается блок 4. В результате этого в блоке 4 регистрируется задержанный на время 2радиосигнал, огибающая которого характеризует амплитудный спектр входного радиоимпульса (Фиг. Зл).Во второй ситуации устройство работает следующим образом, Поскольку радиоимпульс с выхода входноилинии задержки 7 (фиг. Зн) оказывается согласованным по времени с одним из ЛЧМ-импульсов, на выходе дисперсионнога четырехполюсника.1-2появляется сигнал, огибающая которогосоответствует спектру входного сигнала (Фиг. Зп), Тогда на выходе компаратора 11 Формируется импульс толь-,ко в одном цикле (фиг. 3 с). Соответственно, только в одном цикле Формируется и импульс на выходе триггера .12-1 (фигЗм), который своим задним3 11 фронтом запускает одновибратор 13. Задним фронтом выходного импульса одновибратора 13 (фиг. 3) синхронизируется регистрирующий блок 4. Однако теперь на вход блока 4 поступает сигнал с выхода линии 8-2 задерж,ки, задержанный на время 2 (фиг. 3) так как исходное состояние коммутатора 5 не изменилось (сигнал на выходе элемента Ц 14 отсутствует).Предлагаемый анализатор спектра отличается от известного больщей точностью спектрального анализа.В случае использования известного устройства радиоимпульс может попасть на стык ЛЧИ-импульсов и в соседних циклах будут анализированы два радио- импульса одинаковой длительности,.9 93599 бравной половине длительности исходного (например, равной 5 мкс, если исследуемый сигнал имел длительность 10 мкс). При этом на выходе анализа 5тора имеем отклики вида " ширинах каждого из которых по. уровню 0,64 соответствует 200 кГц. Если применить предлагаемый анализатор, на его выходе в любом случае будет откликфЬвида , ширина которого по уровню 0,64 соответствует 100 кГц, т.е. точность определения средней частоты радиоимпульсов в предлагаемом устройстве оказывается в два раза более высокой, чем в известном.1193599 л Составитель А. Комкиедактор В. Петраш Техред Ж.Кастелевич Корректор Л. Патай 4 омит т кая город, ул. Проектная, 4 ент", г лиал ППП аказ 7311/48 Тира ВНИИПИ Госуда. по делам из 113035, Москва, рственног обретенийЖ, Ра Подписноета СССРтийаб., д. 4/