Спектроанализатор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 G 06 F 15/332

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СО (:

Ф (Я

О (61) 1140128 (21) 4728644/24 (22) 26.06.89 (46) 23,10.91, Бюл. N 39 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт космоаэрогеологических методов (72) В.А.Блинов (53) 681,32(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1140128, кл. G 06 F 15/332, 1983. (54) СП Е КТРОАНАЛИЗАТОР (57) Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техИзобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники, предназначенныь для аппаратурного определения статистических характеристик случайных процессов, Цель — повышение точности измерения спектра сигналов, Структурная схема спектроанализатора показана на фиг. 1; на фиг, 2 — схема блока переменной дискретизации частоты.

Спектроанализатор содержит блок 1 сравнения, первый вход которого является входом устройства, последовательно соединенные между собой фильтр 2 нижних частот, блок 3 умножения, второй фильтр 4 нижних частот, второй блок 5 умножения, выход которого подключен к второму входу блока 1 сравнения, квадраторы 6 и 7, входы которых подключены соответственно к выходам фильтров 4 и 6 нижних частот, сумматор 8, .входы которого соединены с выходами квадраторов 6 и 7, а выход — co сглаживающим фильтром 9, блок 10 усреднения, вход которого подключен к выходу сглаживающего фильтра 9, а выход является

1 ники. предназначенным для аппаратурного определения статистических характеристик случайных процессов. Цель изобретения— повышение точности измерения спектра сигналов с ограниченными областями определения. Спектроанализатор содержит два низкочастотных фильтра, блок сравнение, два квадратора, сумматор, два блока умножения. сглаживающий фильтр и блок усреднения, вход задания частоты подключен к входам блоков умножения через дополнительно введенный блок переменной дискретизации частоты. 2 ил. выходом спектроанализатора. Вторые входы блоков 3 и 5 умножения соединены с выходом блока 11 переменной дискретизации частоты, входы которого соединены с входом 12 задания частоты и с входом 13 задания длины реализации исследуемого сигнала. Блок 11 переменной дискретизации частоты (фиг. 2) состоит из последовательно соединенных между собой первого масштабирующего звена 12, квантователя

13 и второго масштабирующего звена 14. На вторые входы масштабирующих звеньев 12 и 14 подается сигнал, пропорциональный длине То реал и заци и исследуемо ro и роцесса Х(т).

Спектроаналиэатор работает следующим образом.

По заданной частоте вь блок 11 вычисляет ближайшую кратную частоту а по формуле

2 7ГК

٠— — — ю (1)

То где То — длина реализации (мера области определения) исследуемого сигнала X(t), по1686459

25 даваемая в виде соответствующего сигнала на вторые входы звеньев 12 и 14;

К определяется как целая часть числа

No To Ob To, т.e. k = (2 г ) e квантователе 13, 2 тг

При этом масштабирующие звенья 12 и

14 реализуют умножение задаваемой частоты на коэффициенты, равные соответТ, 2л ственно — и .

То

В предлагаемой схеме спектроанализатора в качестве фильтра нижних частот 2 и

4 могут быть использованы простейшие апериодические фильтры первого порядка с одинаковыми частотными характеристиками соответственно вида (О ) = 4 () 1+Т (2)

Тогда на выходах фильтров 2 и 4 фор- 20 мируются сигналы, представляющие собой соответственно действительную и мнимую части комплексного сигнала

y(t)=-г Z(t), — 1- ( где z(t)=f е е )() х(х)ех (4)

Фд

С учетом (1) выражение (4) можно привести к виду

= 1

Л(У= j е (T-iW)()Х()а

t„ (5) так как очевидно, t - to = ТО. 35

На выходе сумматора 8, на входы которого поступают формируемые квадраторами 7 и 6 квадраты действительной и мнимой частей сигнала Z будет вырабатываться сигнал, равный у(т) .

Тогда на выходе сглаживающего фильтра 9 и блока 10 усреднения по полосе пропускания, которая для системы фильтров 2 и 4, используемой в предлагаемом спектро1 анализаторе, равна —, наблюдается сигнал

Ях (ао ) = T I y (t ) I . (6)

При увеличении параметра Т согласно (3), (5) и (7) Sx(og) — э I Ск!, где С» — соотТ Оо ветствующий коэффициент Фурье.

Таким образом, при выборе параметра

Т достаточно большим (Т» ТО), можно полчить сколь угодно точное приближение х(мэ) к lC»1 независимо от значения г вь и ак, Тем самым обеспечивается достижение поставленной цели — повышение точности спектров сигналов, заданных на ограниченных областях определения.

Формула изобретения

Спектроаналиэатор по авт. св. М

1140128, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения спектров сигналов с ограниченными областями определения, в него введен блок переменной дискретизации частоты, первый вход которого подключен к входу задания частоты, второй вход соединен с входом задания длины реализации, а выход блока переменной дискретизации частоты подключен к вторым входам блоков умножения, 1686459

Составитель Л.Снимщикова

Техред М.Моргентал Корректор . М.Демчик

Редактор Т,Шагова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3599 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35; Раушская наб., 4/5