Устройство выделения спектра сигнала и его основной частоты

(23) Приоритет -Гааудвратаеииый камитет СССР па делам изебретений и аткрытий(72) Автор изобретения Н. П. Козленко Московский ордена Леййна и ордена Трудового КрасногоЗнамени государственный университет им. М, В. Ломоносова(54) УСТРОЙСТВО ВЫДЕЛЕНИЯ СПЕКТРА СИГНАЛА И ЕГО ОСНОВНОЙЧАСТОТЫ2Изобретение относится к приборостроению . ме этих устройств и чувствительностью к выи может быть использовано в акустике при падениям отдельных гармонических составляюпоследованнях различных сигйалов.= -.- -щих сигнала, особенно низкочастотных, Извест.Известно устройство выделения основной ные устройства не могут достаточно эффективчастоты из речевого сигнала,сбстоящеейз па." но анализировать почтипериодические сигналы раллельных каналов, каждый из которых сЮ- и выделять их спектр. держит последовательно включенные полосовой Цель изобретения - повышение достовер. фильтр и детектор, выходы которых йодклю " " ности выделенЮГ"сиЖйбй"и расширение функчены к сумматору, соединенйому с выделке="- -циональных возможностей устройства. лем основной частоты 11, . Это достигается за счет того, что устройствоНаиболее близким по технической "сущностй вьщеления спектра сигнала и его основной час. к предложенному является устройство выделе- . тоты снабжено блоком установки масштаба врения спектра сигнала и его основйой частоты,мели, амплитудным модулятором, датчиком включающее блок выходнойййформацйи ймасштаба времени и блоком коммутации, соединенные последовательно спектроаналйза-"- Блок установки масштаба времени, амплитуд.15тор, сумматор и.вьщелительФййймума (2, ный модулятор и спектроанализатор включеНедостатками этих устройств"являтотся низ- ны последовательно, управляющие входы даткая достоверность выделения бйгйыов,"а ак- -"-"чика масштаба времени и блока установки же ограниченные функциональные воэможнос"-масштаба времени подключены к управляюще. ти устройства. НедостаточнаяЪойехоустфйчи- му выходу блока выходной информации, вход20вость и достоверность вызванысильным влия- которого через блок коммутации соединен с нием помех на моменты перехода"ЧеэйфЪь " вторым выходом датчика масштаба времени. напряжения на выходе фильтров, а также зо- Второй выход блока установки масштаба вренами нечувствительности в фйльтровой сйсте- мени подключен к вторым входам амплитудного модулятора, спектроанализатора, блокавыходной информации Н выделителя максимума, выход которого подключен к второмувходу блока коммутации. Спектроанализаторвыполнен в виде каналов, параллельно вклю.ченных по входу, каждый из которых состоит из включенных последовательно фильтра,выпрямителя и интегратора, выходы каналовсгруппированы и в каждой группе подключены к соответствующим входам групповыхсумматоров и, одновременно, к входам клю. чей сброса, управляющие входы которых соедииены между собой, со вторым выходом блока установки масштаба времени с управляю. щим входом порогового элемента, подключенного к выходу группового сумматора.На фиг. 1 изображена структурная схема предложенного устройства; на фиг. 2 - структурная схема группы каналов спектроанализатора; на фиг. 3 - выделитель максимума; на фиг. 4 - пример выполнения блок выходной информации (пример выполнения).Устройство выделения спектра сигнала и его основной частоты состоит из блока 1 установки масштаба времени, один выход которого через амплитудный модулятор 2, спектроанализатор 3 и сумматор 4 подключен к одному иэ входов выделителя 5 максимума, а второй выход блока 1 установки масштаба времени 1 подключен к вторым входам амплитудного модулятора 2, спектроанализатора 3, выделителя 5 максимума и блока 8 выходной инфо 1 мации. Блок 1 установки масштаба времени также соединен с датчиком 6 масштаба времени, выход которого через блок 7 коммутации соединен с блоком 8 выходной инфор. мации, второй выход которого подключей к вторым входам датчика 6 масштаба времени нблока 1 установки масштаба времени, а выход выделителя 5 максимума соединен с вто.рым входом блока 7 коммутации. Спектроанализатор 3 состоит из ряда параллельно вклю.ченных по входу каналов. Каналы объединены в группы. Одна из групп каналов спектро.анализаТора изображена на фиг. 2. Каждый канал спектроаналиэатора состоит из включен.ных последовательно фильтра 9(9, 9", 9"), выпрямителя 1 О 10, 10") и интегратора 11 (11, 11", 11"). Входы фильтра 9 соединены между собой и с входом спектроанализатора 3, а выходы интегратора 11 подключены к соответствующим входам группового сумматора 12 и к входам ключей 13 сброса, управ.ляющие входы которых соединены между собой с вторым выходом блока установки мас.штаба времени и с управляющим входом порогового элемента 14, подключенного к выходу группового сумматора 12. Выделитель макси. 05502 4 мума 5 (фиг, 3) может быть выполнен в виде последовательно включенных диода 15конденсатора 16 и регистра 17. Конденсатор16 зашунтирован ключем 18 сброса, Блок 8выходной информации может быть выполненв виде зарядных конденсаторов 9 и 20, шунтирующнх его вход и выход. Конденсаторы19 и 20 соединены через последовательновключенные усилитель постоянного тока 21й электронный ключ 22. Блок 1 установкимасштаба времени представляет собой сочетание Носителя информации с записывающими воспроизводящим устройством. В аналоговомисполнении этот блок реализуется, например,в виде магнитофона с вращающимися магнитными головками, магнитного диска, потенциалоскопа и т.п., в аналого-дискретном исполненни - в виде сочетания регистра оперативной памяти, записывающего и воспроизводя щего узлов, управляемых тактовыми импульсами от соответствующего импульсного генератора (частота импульсов определяет скорое.ти записи Чз и воспроизведение Чв). Блок 1производит установку масштаба временнойоси анализируемого сигнала. Этот масштаб опчв,ределяется коэффициентом масштаба Км=,м ЧрДатчик 6 масштаба времени является функциональным генератором, например генератором ступенчатого напряжения. Выходное наЗ 0 пряжение датчика масштаба задает скоростьзаписи Чз или воспроизведения Чв, например,путем воздействия на регулятор относительнойскорости носителя информации и записывающего или воспроизводящего узла (при анало говом исполнении блока 1), или путем воздействия на частоту генератора импульсов, определяющего скорость Чз или Чв (при аналого-дискретном исполнении блока 1). Амп.литудный модулятор 2 представляет собой 40 управляемый аттенюатор с встроенными функциональным генератором (например в видегенератора пилообразного напряжения, соединенного на управляющий вход аттенюаторачерез нелинейную цепь на диодах). Запуск и 45 останов генератора осуществляется управляющими импульсами от блока 1 установки масш.таба времени, генерируемыми в нем в моменты начала и конца общего цикла считывания.50 Устройство работает следующим образом,. При аналого. дискретном исполнении блока1 установки масштаба времени при Чз =Сопа 1и Чс = чаг сигнал, поступающий на вхрд блокаустановки масштаба времени, записывает.55 ся в нем в регистр оперативной памяти. Участок сигнала длительностью т, равной (иликратнои) значению периода 1: - гипотети.х.72. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е.е с я тем, что спектроаналиэатор выполнен в виде каналов, параллельно включенных по входу, каждый из которых состоит иэ вклю ченных последовательно фильтра, выпрямителя и интегратора, выходы каналов сгруппиро.наны и в каждой группе подключены к соответствующим входам групповых сумматоров и, одновременно, к входам ключей сброса, " управляющие входы которых соединены меж.ду собой, с вторым выходом блока установ 705502 8ки масштаба времени, и с управляющим входом порогового элемента, подключенного квыходу группового сумматора. Источники информации,принятые во внимание при экспертиэе1. Сборник "Вокодерная. телефония" подред, проф. А, А. Пирогова, "Связь", 1974,с. 72.1 о 2. Патент США йф 3496495, кл. 32477,1969 (прототип) .705502 7 г. г,Тираж 452ственного комитета СССРбретений и открытий35, Раушская наб., д. 4/5 э 8038/54 ЦНИИПИ Госуда по делам иэо 113035, Москва, Ж -дписно илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель В. МусазлянРедактор А. Шмелькин Техред О. Андрейко Корректор М. Ша рощи