Анализатор спектра

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Анализатор спектра, преимущественно последовательного действия, содержит смеситель 1, частотно-модулированный гетеродин 9, генератор 8 пилообразного напряжения , узкополосный тракт 2, детектор 3, аналого-цифровые преобразователи 4-6, индикатор 7, цифровое управляющее устройство 10, компаратор 11, устройство 12 задержки, резонансный фильтр 13, фазовый детектор 14, устройство 15 выборки и хранения, функ- : циональный преобразователь 16. Быстродействие анализатора повышается за счет минимизации частотных интервалов реверса развертки. 1 ил. S

СОЮЗ СОЭЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5Н 4 G 01 К 23/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОЯИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯju

Н A BTQPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ay „ (21) 4136553/24-21 (22) 20.10.86 (46) 23.03 ° 88. Бюл. ¹ 11 (72) А.Г.Ситник (53) 621.317 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 338858, кл. G 02 R 23/16, 1972.

Авторское свидетельство СССР № 951171, кл. С 01 R 23/1б, 1982.

Спектроанализатор 35801 — модель фирмы Ньюлетт-Паккард. США, перевод

¹- 5310. — Киев, УкрНИИНТИ, 1976, с. 169.

„„SU„„1383219 А 1 (54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Анализатор спектра, преимущественно последовательного действия, содержит сМеситель

1, частотно-модулированный гетеродин

9, генератор 8 пилообразного напряжения, узкополосный тракт 2, детектор

3, аналого-цифровые преобразователи

4-6, индикатор 7, цифровое управляющее устройство 10, компаратор 11, устройство 12 задержки, резонансный фильтр 13,. фазовый детектор 14, устройство 15 выборки и хранения, функциональный преобразователь 16. Быстродействие анализатора повышается за счет минимизации частотных интервалов реверса развертки. 1 ил, 1383219

Изобретение относится к радиоизмерительной технике, в частности к анализаторам спектра последовательноf

ro действия.

Цель изобретения — повышение быстродействия анализа за счет минимизации частотных интервалов реверса развертки, а следовательно, частотных интервалов, проходимых разверткой с 10 минимальной скоростью.

На чертеже изображена структурная схема анализатора спектра.

Анализатор спектра содержит смеситель 1, узкополосный тракт 2, детек- 15 тор 3, аналого-цифровые преобразователи 4-6, индикатор 7, генератор 8 пилообразного напряжения, частотномодулированный гетеродин 9, цифровое управляющее устройство 1.0, компара- 20 тор 11, устройство 1? задержки, резонансный фильтр 13, фазовый детектор 14, устройство 15 выборки и хранения, функциональный преобразователь 16. 25

Смеситель i, узкополосный тракт 2, детектор 3, аналого-цифровой преобразователь 4 и индикатор 7 соединены последовательно.

Выход генератора 8 пилообразного 30 напряжения соединен через аналогоцифровой преобразователь 5 с другим входом индикатора 7, а через частотно-модулированный гетеродин 9 — с вторым входом смесителя 1. Цифровое 35 управляющее устройство 10 включает интерфейс 17 связи и микроконтроллер 18, соединенные между собой шинами адреса, данных и управления. Вход интерфейса 17 связи через компаратор

11 соединен с выходом детектора 3,. а выходы соединены один непосредственно, а другой через устройство 12 задержки с входами управления генерато-. ра 8 пилообразного напряжения. К вы- 45 ходу узкополосного тракта 2 последовательно подключены резонансный фильтр

13, фазовый детектор 14, устройство

15 выборки и хранения, функциональный преобразователь 16, аналого-цифровой ,преобразователь 6, выход которого подключен к второму входу интерфейса 17 связи, причем выход узкополосного тракта 2 соединен также с вторым входом фазового детектора 14., Выход устройства 12 задержки соединен также с управляющим входом устройства 15 выборки и хранения и третьим входом интерфейса 17 связи. Дополнительный

t выход интерфейса 17 связи соединен с управляющим входом устройства. 12 задержки, а четвертый вход — с выходом аналого-цифрового преобразователя 5.

Анализатор работает следующим об- разом.

В исходном состоянии при отсутствии сигнала на выходе компаратора скорость перестройки частоты анализатора ЫА, „ повышена по сравнению с оптимальной Ы „, используемой для точного анализа 7мс к .П /Сy о одт. — П /С о где С, С „ — коэффициенты пропорциональности, зависящие от допустимых динамических искажений при поиске и анализе сигналов и формы амплитудночастотной характеристики узкополосного тракта.

В предлагаемом анализаторе в качестве узкополосного тракта применен пятизвенный кварцевый фильтр.

Требуемый частотный интервал

Плх ао .реверса развертки f. и = — - --.

Информационным параметрам, характеризующим отношение Ус /Х о (U, — уровень сигнала; U — уровень обнаружения) в момент обнаружения сигналав предлагаемом анализаторе, является разность фаз напряжений сигнала на входе и выходе резонансного фильтра, которая в конечном счете преобразуется в значение кода на выходе аналогоцифрового преобразователя (АЦП) 6.

Читывая, что зависимость Ах от

Uc/U a нелинейная, для получения линейной зависимости интервала реверса развертки от значения кода АЦП 6 в предлагаемом анализаторе применяется ,функциональный преобразователь.

Полоса пропускания резонансного фильтра П ф = 7П выбрана, исходя из допустимого смещения динамической фазы на.входе,и выходе резонансного о фильтра, менее 1

В момент повышения сигналом порога срабатывания компаратора (уровня обнаружения) перепадом выходного напряжения компаратора через интерфейс связи запускается устройство задержки, на выходе которого формируется импульс длительностью r1t, который приводит к остановке генератора 8 пилообразного напряжения (ГПОН). В этот момент устройством выборки и хране1383219 ния производится выборка напряжения фазового детектора, которое после функционального преобразования и преобразования в цифровой код в АЦП 6 поступает на второй вход интерфейса

1 связи Цифрового управляющего устройства.

Цифровое управляющее устройство производит считывание данных с выходов АЦП 5 и 6 и вычисление значения напряжения (U ) ГПОН (код АЦП 5), до которого необходимо произвести реверс развертки.

U„= U, — ила /дт, f0!

30 где U — текущее напряжение развертки ГПОН в мрмент обнаружения; 20

U — полный размах напряжения развертки; пfpSз — полоса обзора анаяизатора.

Процесс вычислений производится в интервале времени dtо и для приме- 25 ненного микроконтроллера (МК-01) составляет несколько миллисекунд, что значительно меньше общего выигрыша по времени, обеспечиваемого предлагаемым анализатором.

По окончании действия импульса

bt цифровое управляющее устройство . переключает ГПОН на режим реверса, который производится до тех пор, пока значение напряжения (кода АЦП 5) не достигнет вычисленного. После

35 окончания реверса развертки .импульсом с выхода цифрового управляющего устройства осуществляется запуск устройства задержки, выходное напряжение „ которого вновь останавливает развертку на время, необходимое дпя гашения колебаний, которые могут возникнуть в фильтре узкополосного тракта во время обнаружения сигнала. Время ос- 45 тановки 3t о„ = 11П определяется полосой пропускания узкополосного тракта и устанавливается цифровым управляющим устройством по входу управления устройства задержки. В течение времени М „ цифровое управляющее устройство устанавливает скорость развертки ГПОН, равную О „, и по окончании действия импульса устрой- . ства задержки развертка начинает движение.

Если в частотном интервале 1,23f р сигнал вновь не обнаружен, цифровое устройство производит запись кода

АЦП 5, после чего скорость р"-.вершки увеличивается до значения d, .

В случае повторного обнаружения сигнала последующий реверс развертки не должен перекрывать последнего записанного кода АЦП 5. При обнаружении сигнала в интервале 1,2 fð скор:-:сть развертки остается равной o(,,„;- до тех пор, пока присутству т сигнал компаратора.

Когда уровень сигнала н я входе компаратора становится меньше установленного уровня обнаружения, цифровое управляющее устройство производит запись кода АЦП 5, после чего скорость развертки увеличивается до значения „, .

Эффективность предлагаемого анализатора зависит от степеь-:и загрузки исследуемого частотного ци;"пазсна спектральными составляющими сигна— лов и отношения их уровней. Вьп грьпп по времени предлагаемого анализатора по сравнению с известным,цсстигается, за счет сокращения ширины интервала зоны . торможения, проходимсгс со скоростью „, . В среднем для различ, ных условий анализа вьптрьпп по време ни составляет примерно 1,5 раза. формула изобретения

Анализатор спектра, содержащий смеситель, гетеродинный вход которого соединен через частотно-моцулирсванный гетеродин с выходом генератора пилообразного напряжения, а выход его через последовательно соединенньп узкополосный тракт, детектср и первый аналого-цифровой преобразователь подсоединен к одному из входов индикатора другой вход которого через второй аналого-цифровой преобразователь подключен к выходу генератора пилсобразного напряжения, а также цифровое управляющее устройство, первьл вход:<о торого через компаратср соединен с . выходом детектора, первый яьгход— с первым входом управления генератора пилообразного напряжения, а второй выход через устройство задержки — с вторым входом управления генератора пилообразного напряжения, о т л и " ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения быстродействия анализа, и него. введены последовательно включенные резонансный фильтр, фазовйй детектор, устройство выборки и хра1383219

Составитель Е.Губанов

Техред A.Êðàâ÷óê Корректор О.Кундрик

Редактор Н.Тупица

Заказ 1290/41 Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, W-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r..Óæãoðoä, ул. Проектная, 4 нения, функциональный преобразователь, третий аналого-цифровой преобразователь, выход которого подключен к второму входу цифрового управляющего устройства, причем выход узкополосного тракта соединен с входом резонансного фильтра и вторым входом фазового детектора, а выход устройства задержки соединен с управляющим входом устройства выборки и хранения и третьим Входом цифрового управляющего устройства, третий выход которого соединен с входом уп- равления устройства задержки, а четвертый вход — с выходом второго аналого-цифрового преобразователя.