SU834584A2 - Дискретный анализатор спектра - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для спектрального анализа электри >

ί ческих сигналов.

По основному авт. св. № 610026 известен дискретный анализатор спектра,содержащий фильтр нижних частот, аттенюатор, переключатель, преобразователь напряжения, в число импульсов, блок управления, два ре- ₍ версивных счетчика и два индикатора [1 ].

Однако точность анализа его недо- . статочна, так как он не может изме рять амплитуду спектра.

Цель изобретения - повышение точ ности анализа.

Указанная цель достигается тем, что в дискретный анализатор спектра, содержащий входной фильтр нижних частот, подключенный к электронному переключателю непосредственно и через ,аттенюатор, преобразователь напряжения в число импульсов, вход которого соединен с выходом электронного переключателя, а выход подключен.ко входам двух реверсивных счетчиков, блок управления, выход которого связан с управляющими входами обоих реверсивных счетчиков, преобразователя напряжения в число импульсов и электронного переключателя, дополнительно введены два коммутатора и два преобразователя параллельного двоичного кода в числоимпульсный код, причем выход первого реверсивного счетчика подключен ко второму входу второго реверсивного счетчика через последовательно соединенные первый коммутатор и первый введенный преобразователь, выход второго реверсивного счетчика подключен ко второму входу первого реверсивного счетчика через последовательно соединенные второй коммутатор и второй введенный преобразователь, а управляющие входы обоих коммутаторов соединены со вторым выходом блока управления, вход ко торого подключен к одному из выходов первого реверсивного счетчика.

На чертеже представлена структурная схема анализатора.

Устройство содержит аттенюатор 5 входного сигнала, электронный переключатель 2, преобразователь 3 напряжения входного сигнала в число импульсов, реверсивные счетчики 4 и 5, индикаторы 6 и 7, блок 8 управ- 10 ления, входной фильтр 9 нижних частот , коммутаторы 10 и II и преобразователи 12 и 13 параллельного двоичного кода в числоимпульсный код.

Работа дискретного анализатора 15 спектра основана на первоначальном измерении квадратурных составляющих спектра сигнала и последующем преобразовании результатов в двоичной цифровой форме по итеративной про- .20 ‘ цедуре путем последовательного дискретного поворота системы координат для вектора амплитуды спектра до полного совмещения вектора амплитуды с направлением его синусной (или ко- 25 синусной) составляющей.

При измерении квадратурных составляющих спектра непрерывные синусные и косинусные опорные колебания ₃θ заменяются кусочно-постоянными на двоично-радиальных отрезках периода опорными колебаниями, не 'содержащими практически четных и ближайших к первой нечетной гармоник. Аттенюатор 1 ₃₅ обеспечивает ослабление сигнала на фиксированных уровнях, число которых определяется числом уровней квантования опорных колебаний. Переключатель 2 поочередно и с повышенной ₄θ скоростью дискретизации подает полное и ослабленное аттенюатором .1 напряу жение входного сигнала на вход преобразователя 3 напряжения в число импульсов. Импульсы с выхода преобра- ₄₅ зователя 3 суммируются и вычитаются в соответствующие промежутки времени⁸ в реверсивных счетчиках 4 и 5 квадратурных каналов. При этом содержимое реверсивных счетчиков 4 и 5 соответствует значениям синусной и косинусной составляющих гармонического спектра для анализируемой частоты и регистрируется индикаторами 6, и 7. Блок 8 управления приводит в действие пре- _5J образователь 3, реверсивные счетчики 4 и 5, переключатель 2 и после считывания значений квадратурных составляющих спектра переводит анализатор в режим преобразования квадратурных составляющих в амплитуду спектра. Преобразование выполняется по итеративной процедуре.

На i-ой итерации по сигналу из блока управления коммутатора 10 и 11 передают из счетчиков в преобразователи 12 и 13 сдвинутые на ί разрядов’ значения хи у сигнала. Преобразователи преобразуют эти коды в числа импульсов, которые со знаком накапливаются в.реверсивных счетчиках и 5. Знак полученного значения у₄'₊₄ из счетчика 4 передается как сигнал Ζγ^Β блоков управления, который настраивает для следующей итерации 9четчики на сложение или вычитание. На этом итерация заканчивается. При достижении заданного количества итераций, примерно равного разрядности счетчиков, содержимое счетчика станет равным амплитуде сигнала и будет выведено на индикатор 7, а содержимое счетчика 4 станет равным ‘нулю.

' Использование двух коммутаторов двух преобразователей двоичного кода в число импульсов позволяет расширить область применения анализатора спектра и повысить его точность благодаря возможности измерения амплитуда спектра наряду с его квадратурными составляющими.

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  спектрального анализа электрических сигналов. По основному авт. св. N 610026 известен дискретный анализатор спектра содержащий фильтр нижних частот, аттенюатор, переключатель, преобразователь напр жетс , в число импульсов, блок управлени , два реверсивных счетчика и два ицдикатора 1. Однако точность анализа его недо статочна, так как он не может измер ть амплитуду спектра. Цель изобретени  - повьшение точ ности анализа. Указанна  цель достигаетс  тем , что в дискретный анализатор спектра содержащий входной фильтр нижних частот, подключенный к электронному переключателю непосредственно и чер аттенюатор, преобразователь напр же ни  в число импульсов, вход которог соединен с выходом электронного переключател , а выход подключен.ко вко дам двух реверсивных счетчиков, блок управлени , выход которого св зан с управл ющими входами обоих реверсивных счетчиков, преобразовател  напр жени  в число импульсов и электронного переключател , дополнительно введены два коммутатора и два преобразовател  параллельного двоичного кода в числоимпульсный код, причем выход первого реверсивного счетчика подключен ко второму входу второго реверсивного счетчика через последовательно соединенные первый коммутатор и первый введенный преобразователь , выход второго реверсивного счетчика подключен ко второму входу первого реверсивного счетчика через последовательно соединенные второй ко   1утатор и второй введенный преобразователь , а управл ю цие входы обоих коммутаторов соединены со вторым выходом блока управлени , вход ко38 торого подключен к одному из выходов первого; реверсивного счетчика. На чертеже представлена структурна  схема анализатора. Устройство содержит аттенюатор 1 входного сигнала, электронный переключатель 2, преобразователь 3 напр жени  входного сигнала в число импульсов, реверсивные счетчики 4 и 5, индикаторы 6 и 7, блок 8 управлени , входной фильтр 9 нижних частот , коммутаторы 10 и 11 и преобра .зователи 12 и 13 параллельного двоичного кода в числоимпульсный код. Работа дискретного анализатора спектра основана на первоначальном измерении квадратурных составл ющих спектра сигнала и последзпощем преобразовании результатов в двоичной цифровой форме по итеративной про цедуре путем последовательного дискретного поворота системы координат дл  вектора амплитуды спектра до пол ного совмещени  вектора амплитуды с направлением его синусной (или косинусной ) составл ющей. .. При измерении квадратурных составл ющих спектра непрерывные синусг ные и косинусные опорные колебани  замен ютс  кусочно-посто нными на дв ично-радиальных отрезках периода опорными колебани ми, не -содержащими практически четных и ближайших к пер вой нечетной гармоник. Аттенюатор 1 обеспечивает ослабление сигнала на фиксированных уровн х, число которых определ етс  числом уровней квантовани  опорных колебаний. Переключатель 2 поочередно и с повьшенной скоростью дискретизации подает полно и ослабленное аттенюатором . 1 напр жение входного сигнала на вход преоб разовател  3 напр жени  в число ip4пульсов . Импульсы с выхода преобразовател  3 суммируютс  и вычитаютс  в соответствующие промежутки времени в реверсивных счетчиках 4 и 5 квадра турных каналов. При этом содержимое реверсивных счетчиков 4 и 5 соответствует значени м синусной и косинусной составл ющих гармонического спек тра дл  анализируемой частоты и реги рируетс  индикаторами 6, и 7, Блок 8 управлени  приводит в действие преобразователь 3, реверсивные счетчик 4 и 5, переключатель 2 и после счит вани  значений квадратурных составл ющих спектра переводит анализатор в режим преобразовани  квадратурных составл ющих в амплитуду спектрй. Преобразование выполн етс  по итеративной процедуре. На i-ой итерации по сигналу из блока управлени  коммутатора 10 и 11 передают из счетчиков в преобразователи 12 и 13 сдвинутые на i разр дов значени  х и у сигнала. Преобразователи преобразуют эти коды в числа импульсов, которые со знаком i. накапливаютс  в .реверсивных счетчиках 4и 5. Знак полученного значени  . из счетчика 4 передаетс  как сигнал блок 8 управлени , который настраивает дл  следующей итерации рчетчики на сложение или вычитание. На этом итераци  заканчиваетс . При достижении заданного количества итераций , примерно равного разр дности счетчиков, содержимое счетчика 5станет равным амплитуде сигнала и будет выведено на индикатор 7, В: содержимое счетчика 4 станет равным нулю. Использование двух коммутаторов двух преобразователей двоичного ко- да в число ю пульсов позвол ет расптрить область применени  анализатора спектра и повысить его точность благодар  возможности измерени  амплитуды спектра нар ду с его квадратурными составл ющими. Формула изобретени  Дискретный анализатор спектра по авт. св. № , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности анализа, в него дополнительно введены два коммутатора и два преобразовател  параллельного двоичного кода в числоимпульсный код, причем выход первого реверсивного счетчика подключен ко второму входу второго реверсивного счетчика через последовательно соединенные первый коммутатор и первый введенный преобразователь, выход второго реверсивного счетчика подключен ко второму входу первого реверсивного счетчика через последовательно соединенные второй коммутатор и второй введенный преобразователь, а управл ющие входы обоих коммутаторов соединены

   со вторым выходом блока управлени , вход которого подключен к одному из выходов первого реберсивного счетчика .

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   I. Авторское свидетельство СССР «610626. кл. G 01 R 23/16, 1978.