Анализатор спектра

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск их

Социалистические

Республик

iii>943596 (6l) Дополнительное к авт. саид-ву— (22)3aявлено 04.12. 80 (21) 3211457/18-21 (5i)M. Кл. с присоединением заявки М9еудлрстеинМ кемнтет

СССР ло делам нзебретеннй н втерытнй

G 01R 23/16

{23)Приоритет

Опубликовано 15. 07. 82. Бюллетень М 26

Дата опубликования описания 17.07.82 (5З) УДК621.317. . 757(088. 8) (72) Авторы изобретения

В.M. Бакаев, Ю.В. Редькин и В.И (?1) Заявитель (54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и предназначено для измерения спектров амплитуд и фаз электрических сигналов.

Наиболее близким к предлагаемому является анализатор, содержащий фильтр нижних частей, переключатель, преобразователь напряжения в число импульсов, реверсивные счетчики и индикаторы $13.

Недостатком его является-ограни" ченная область применения из-за невозможности измерения амплитуды и фазы спектральных составляющих сиг" нала.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей анализатора.

Поставленная цель достигается тем, что в анализатор спектра, со" держащий фильтр нижних частот, ат тенюатор, электронный переключатель, преобразователь напряжения в число

2 импульсов, два реверсивных счетчика квадратурных каналов, блок управле" ния и индикаторы, причем фильтр нижних частот подключен к электронному переключателю непосредственно

5 и через аттенюатор, выход электронного переключателя соединен с входом преобразователя, счетные входы реверсивных счетчиков соединены мемду

1о собой и с выходом преобразователя

Ф а блок управления связан с электронным переключателем, преобразователем напряжения в число импульсов, реверсивными счетчиками, дополнительно

15 введены дискретный генератор вспомогательных квадратурных напряжений, два управляемых дискретных аттенюатора, счетчик канала амплитуды, блок сравнения, три регистра, дешифратор и реверсивный счетчик канала фазы, причем выходы реверсивных счетчиков квадратурных каналов подсоединены к сигнальным входам соответствующих регистров квадратурных составляющих, 3596

3 94 выходы числовых разрядов которых подсоединены к входам двух индикаторов квадратурных составляющих и к управляющим входам соответствующих управляемых дискретных аттенюаторов, выходы дискретного генератора вспомогательных квадратурных напряжений соединены с сигнальными входами управляемых дискретных аттенюаторов, выходы которых Подключены к дополнитель ным входам электронного переключате-ля, выход преобразователя напряжения в число импульсов дополнительно подключен к счетному входу счетчика канала амплитуды, выход которого подключен к первому входу блока сравнения и к сигнальному входу регистра амплитуды, выход блока сравнения подключен к тактовому входу регистра амплитуды и к входу блока управления, выход регистра амплитуды подключен к второму входу блока сравнения и к индикатору амплитуды, выходы знаковых разрядов регистров квадратурных составляющих подключены к входам дешифратора, выходом подключенного к управляющему входу реверсивного счетчика канала фазы, выход которого соединен с входом индикатора фазы, выходы блока управления связаны с соответствующими входами дискретного генератора вспомогательных квадратурных напряжений, дешифратора, реверсивного счетчика канала фазы, счетчика, регистров и блока сравнения.

На чертеже представлена структурная схема анализатора спектра, Схема содержит фильтр 1 нижних частот, аттенюатор 2, электронный переключатель 3, преобразователь 4 напряжения в число импульсов, реверсивные счетчики 5 и 6 квадратурных каналов, регистры 7 и 8 квадратурных составляющих, индикаторы 9 и 1О квадратурных составляющих, управляемые дискретные аттенюаторы 11 ,и 12, дискретный генератор 13 вспомогательных квадратурных напряжений, счетчик 14 канала амплитуды, блок

15 сравнения, регистр 16 амплитуды, блок 17 управления, индикатор 18 амплитуды, дешифратор 19, реверсивный счетчик 20 канала фазы и индика", тор 21 фазы.

Работает анализатор следующим образом.

Аттенюатор 2 обеспечивает ослабление сигнала на фиксированных уровнях, число которых определяется числом уровней квантования опорных колебаний. Переключатель 3 поочередно и с повышенной частотой дискретизации подает полное и ослабленное аттенюатором 2 напряжение входного сигнала на вход преобразователя

4 напряжения в число импульсов. Импульсы с выхода преобразователя 10 4 суммируются и вычитаются в соответствующие промежутки времени в реверсивных счетчиках 5 и 6 квадратурных каналов, при этом содержимое реверсивных счетчиков 5 и 6 соответ1S ствует значениям синусной и косинусной составляющих гармонического спектра для анализируемой частоты.

Для уменьшения влияния нескомпенси" рованных нечетных гармоник в спектре щ кусочно-постоянных опорных колебаний эти гармоники подавляются в спектре входного сигнала фильтром 1 нижних частот, блок 17 управления приводит в действие преобразователь 4, ревер2$ сивные счетчики 5 и 6, переключатель 3 и после повторения цикла измерения квадратурных составляющих спектра заданное число раз (1,2,3 и т.д.э, то есть завершения цикла зв усреднения квадратурных составляющих, переводит анализатор в режим вычисления амплитуды и фазы спектральной составляющей по ее измеренным квадратурам для чего осуществляет перезапись содержимого реверсивных счетчиков 5 и 6 s регистры

7 и 8 квадратурных составляющих.

По результатам анализа знаковых разрядов регистров 7 и 8 дешифратором 19 блок 17 управления устанавливает режим работы (сложение или вычитание ) реверсивного счетчика

20 и записывает в него число, соответствующее начальному значению фа45 зы 0, 180 или 360 градусов, обнуляет регистр !6 и включает дискретный генератор 13 вспомогательных квадратурных напряжений. Перемножение модулей (амплитуд ) измеренных квадратурных составляющих спектра на соответствующие им вспомогательные напряжения генератора 13 осуществляется в управляемых дискретных аттенюаторах 11 и 12,,причем коэффициенты ослабления аттенюаторов 11 и 12 задаются содержимым числовых разрядов соответствующих регистров 7 и 8 квадратурных составляющих.

Блок 17 управления на каждом такте

5 9435 приращения фазы вспомогательных синусного и косинусного опорных напряжений обнуляет счетчик 14, па-. раллельно с преобразованием отсчетов сигнала и поочередно подключает выходы управляемых дискретных аттенюаторов 11 и 12 ко входу поеобразо=„ вателя 4 через электронный переключатель 3 и подключает счетный вход счетчика 14 к выходу преобразо- 1О вателя 4. Блок 15 сравнения сравнивает содержимое счетчика 14 и регистра 16. Если число, записанное в счет" чике 14, больше или равно числу, записанному в регистре 16, то íà is выход блока 15 сравнения пропускается тактовый импульс блока 17 управления, разрешающий перезапись содержимого счетчика 14 в регистр 16.

Если число, записанное в счетчике

14, меньше числа, записанного в регистре 16, то вычисление амплитуды и фазы спектральной составляю" щей по ее квадратурным составляющим прекращается до получения результа- 2s тов следующего цикла измерения (усреднения ) квадратурных составляющих,, и информация на индикаторах 18 и 21 соответствует амплитуде и фазе спектральной составляющей. 30

Таким образом, анализатор обеспечивает возможность циклического измерения амплитуды и фазы спектра наряду с его квадратурными составляющими в реальном масштабе времени, что расширяет область его применения.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Н 610026, кл. G 01 Я 23/16; 1978.

Ю

Анализатор спектра, содержащий фильтр нижних частот, аттенюатор, электронный переключатель, преобразователь напряжения в число импульсов, два реверсивных счетчика квадратурных каналов, блок управления и индикаторы, причем фильтр нижних частот подключен к электронному переключателю непосредственно и через аттенюатор, выход электронного переключателя соединен с входом преобразователя, счетные входы реверсивных счетчиков соединены между собой и с выходом преобразователя, а блок управления связан с электронным пе"

55 реключателем, преобразователем напря96 6 жения в число импульсов, реверсивными счетчиками, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены дискретный генератор вспомогательных квадратурных напряжений, два управляемых диск" ретных аттенюатора, счетчика канала амплитуды, блок сравнения, три регистра, дешифратор и реверсивный счетчик канала фазы, причем выходы реверсивных счетчиков квадратурных каналов подсоединены к сигнальным входам соответствующих регистоов квадратурных составляющих, выходы числовых разрядов которых подсоединены к входам двух индикаторов квадратурных составляющих и к управляющим входам соответствующих управляе мых дискретных аттенюаторов, выходы дискретного генератора вспомогательных квадратурных напряжений соединены с сигнальными входами управляе-.

Mblx дискретных аттенюаторов, выходы которых подключены к дополнительным входам электронного переключателя

1 выход преобразователя напряжения в число импульсов дополнительно подключен к счетному входу счетчика канала амплитуды, выход которого подключен. к первому входу блока сравнения и к сигнальному входу регистра амплитуды, выход блока сравнения подключен к тактовому входу регистра амплитуды и к входу блока управления, выход регистра амплитуды подключен к второму входу блока срав" нения и к индикатору амплитуды, выходы знаковых разрядов регистров квадратурных составляющих подключены к входам дешифратора, выходом подключенного к управляющему входу реверсивного счетчика канала фазы, выход которого соединен с входом индикатора фазы, выходы блока управления связаны с соответствующими входами дискретного генератора вспомогательных квадратурных напря жений, дешифратора, реверсивного .счетчика канала фазы, счетчика, регистров и блока сравнения. (943596

Составитель Т. Краснова

Редактор Л. Авраменко Техред M. Надь Корректор И. Муска

Заказ 5099/50 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, 5-35, Рауиская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул.