SU567144A1 - Анализатор спектра - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к радиотехнике и может использоватьс  в устройствах автоматического спектрального анализа сигналов паиорамного прием ика и других радиосигналов .

Известен анализатор спектра, содержащий частотно-модулированный гетеродин, генератор пилообразного напр жени , смеситель и узкополосный фильтр.

Такой анализатор дает возможность оператору получить представление о спектре исследуемого сигнала путем многократного наблюдени  его на визуалыном индикаторе.

Ручной характер измерени  св зан с большими потре ми времени, субъективностью анализа и невозможностью использовани  результатов в автоматических системах, в том числе при анализе сигналов на выходе автоматически перестраиваемого панорамного приемника.

Известен анализатор спектра, который позвол ет автоматически определ ть среднюю частоту спектра широкого класса сипналов. Этот анализатор содержит частотно-модулированный гетеродин, генератор -пилообразного напр жени , смеситель и уз-кополосный фильтр, к выходу которого подключено пороговое устройство, соединенное с управл ющими входами электронного ключа и триггера, подключенного к управл ющему входу другого электронного ключа. Через эти ключи (и через делитель на два) выход генератора имнульсов подключен к счетчику числа импульсов .

При использовании его дл  определени  щирины спектра нестационарных npoueccoB, т. е. дл  определени  измен ющейс  во времени щирины спектра, точность измерени  недостаточна .

Цель изобретени  - повыщение точности определени  щирины спектра нестационарных сигналов.

Это достигаетс  тем, что в предлагаемый анализатор спектра введены щирокополосный

фильтр, п триггеров, второй дещифратор, второй счетчик, элемент антисовпадений, ждущий генератор импульсов регулируемой длительности и п элементов перестройки, причем щирокополосный фильтр включен между входом

смесител  и входом анализатора, к которому подключен также первый вход элемента антисовПадений , второй вход которого соедине(Н с выходом ждущего генератора, один вход которого подключен К выходу второго счетчика,

входом подключенного к пороговому элементу , а другой вход через п элементов перестройки соединен с выходами второго дещифратора , вход считывани  которого и вход запирани  генератора пилообразного напр жени  подключены к второму счетчику, а п других входов второго дешифратора подключены к п выходам триггеров, сигнальными входами подключенных к выходам первого дешифратора , а входами сброса - к выходу л дущего генератора.

На чертеже приведена структурна  электрическа  схема предлагаемого анализатора спектра.

Входной сигнал через широкополосный фильтр 1, частота настройки которого отличаетс  от средней частоты анализатора примерно на одну четверть полосы анализатора, подаетс  на смеситель 2, к второму входу которого подключен частотно-модулироваеный гетеродин 3, управл емый от автоколебательного генератора 4 пилообразного напр жени . Выход смесител  2 через узкополосный фильтр 5 и пороговый элемент 6 подключен к управл ющему входу электронного ключа 7, к основному входу ключа 7 подключен выход генератора 8 счетных импульсов, выход ключа 7 соединен со счет1ным входом счетчика 9 числа импульсов. Выходы разр дов счетчика 9 присоединены к входам дешифратора 10 на п выходов (л - число градаций ширины полосы анализируемых сигналов; дл  упрош,ени  п выбрано равным 3). Каждый выход дешифратора 10, соответствуюший оиределенной ширине ПОЛОСЫ, от минимальной до максимальной , подключен к установочному входу одного из п трИПгеров 11. Единичный выход каждого из триггеров 11 подключен к одному из входов дешифратора 12, выполненного таким образом, что в нем реализуетс  функци  выбора наибольшего из входных сигналов. Вход считывани  дешифратора 12 присоединеи к выходу счетчика 13; выходы дешифратора 12,  вл юш,иес  выходами анализатора, подключены к конденсаторам 14, втора  обкладка которых подключена к входу перестройки ждущего генератора 15 имшульсов регулируемой длительности. Вход запуска генератора 15 соединен с выходом счетчика 13, а выход генератора подключен к входам сброса триггеров 11 и к входу запрета элемента 16 антисовпадений . Вход разрешени  элемента 16 подключен к входу анализатора, а выход через полосовой фильтр 17 - к входу первоначального запуска генератора 4. Вход запирани  генератора 4 подключен к выходу счетчика ,13, счетный вход которого соединен с выходом элемента 6.

Анализатор ра-ботает следующим образом.

На вход анализатора подаетс  сигнал с .выхода автоматически перестраиваемого панорамного приемника (на чертел е не показан). В процессе перестройки приемника частота сигнала, попавшего в полосу приемника, измен етс  и какой-то момент оказываетс  равной средней частоте тракта. Так как именно на эту частоту настроен полосовой фильтр 17, го сигнал с входа анализатора через обычно открытый элемент 16 антисовпадений и фильтр 17 проходит на выход последнего, фильтр может быть использован дл  остаеовки перестройки приемника. Полоса ф-ильтра должна быть достаточной дл  формировани  отклика на сигнал При заданной скорости перестройки .

Направление перестройки приемника по частоте выбрано таким, что сигналы перемещаютс  по оси частот справа налево в процессе перестройки. В этом случае полоса пропускани  фильтра 1 должна размещатьс 

правее средней частоты тракта приемника, равной средней частоте анализатора спектра, ширина полосы пропускани  фильтра 1 должна быть примерно равна половине полосы обзора анализатора, тогда средн   частота

фильтра 1 оказываетс  cмeщeннoй примерно на V4 полосы обзора от средней частоты анализатора . При выполнении указанных условий спектр силнала, частично попавший в фильтр 17 и вызвавший остановку приемника, оказываетс  после остановки в пределах полосы пропускани  фильтра 1 и проходит через него в тракт анализа - на смеситель 2. В то же врем  сигналы, имеющие близкие к анализируемому частоты, но проанализированные ранее , оказываютс  за пределами полосы пропускани  широкополосного фильтра 1 благодар  указанному выше выбору его параметров .

Первоначальный запуск анализатора производитс  в результате воздействи  сигнала с выхода фильтра 17 на вход генератора 4, который затем ра-ботает в автоколебательном режиме до прихода сигнала запирани  на вход. Благодар  такой работе генератора 4

происходит многократный анализ входного сигнала, и на выходе узкополосного фильтра 5 вдоль временной оси вырисовываетс  спектр этого сигнала. Па выходе порогового элемента 6 образуетс  имп1ульс, длительность которого пропорциональна ширине спектра. Этот импульс открывает ключ 7, счетные импульсы от генератора 8 попадают в счетчик 9. Сброс счетчика 9 производитс  передним фронтом каждого импульса с выхода порогового элемента 6, поэтому к КОнцу на выходах счетчика оказываетс  число, соответствующее ширине спектра измеренного во врем  данного цикла анализа. Это число преобразуетс , в дешифраторе 10 в одну из выбранных заранее

градаций ширины спектра. На соответствующем выходе дешифратора 10 по вл етс  единичный сигнал, и задним фронтом импульса с порогового элемента 6 производитс  запись этого сигнала в соответствующий триггер И

пам ти.

Claims (1)

1. После первоначального запуска генератор 4 работает в автоколебательном режиме до момента прихода сигнала на вход запирани . Поэтому анализ входного сигнала повтор етс , и каждый раз устанавливаетс  в единичное состо ние один из триггеров И. Если в процессе многократного анализа полоса сигнала не мен етс , то только один триггер дает единичный сигнал. Если полоса мен лась , то такие сигналы оказываютс  на выходе нескольких триггеров. Дешифратор 12 выполнен таким образом, что единичный сигнал присутствует только -на том его выходе, который соответствует наибольшей из зафиксированных полос спектра. Способы такого выполнени  дешифратора хорошо известны. Считывание информации с дешифратора 12 производитс  по сигналу со счетчика 13, который рассчитан на определенное число откликов на выходе порогового элемента 6. При заполнении счетчика 13 по вл етс  сипнал на одном из выходов дешифратора 12,  вл ющийс  выходным сигналом анализатора. Кроме того, запираетс  генератор 4 до прихода следующего сигнала с фильтра 17 и запускаетс  ждущий генератор 15, прекращающий подачу сигнала через элемент 16 антисовпадений и фильтр 17. Сигнал со счетчи-ка 13 может быть также использован дл  пуска перестройки приемника . Задний фронт импульса генератора 15 производит установку триггеров -11 в нулевое состо ние. Длительность импульсов генератора 15 определ етс  емкостью подключенного к входу перестройки конденсатора 14, т. е. максимальной шириной спектра проанализированного сигнала. Конденсаторы 14 выбираютс  исход  из скорости перестройки приемника таким образом, чтобы длительность импульса генератора 15 соответствовала времени перестройки приемника на полосу сигнала. При таких услови х следующий запуск анализатора (и остановка приемника) -происходит только при попадании в полосу фильтра 17 нового сигнала. б Формула изобретени  Анализатор спектра, содержащий последовательно соединенные генератор пилообразного напр жени , частотно-модулированный гетеродин , смеситель, узкополосный фильтр, пороговый элемент, электронный ключ, первый счетчик числа импульсов с дешифратором на п выходов, а также полосовой фильтр, выход которого соединен с входом первоначального запуска генератора пилообразного напр жени , при этом к второму входу ключа присоединен генератор счетных импульсов, отличаюшийс  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены широкополосный фильтр, п триггеров, второй дешифратор, второй счетчик, элемент а тисовпадений, ждущий генератор импульсов регулируемой длительности и п элементов перестройки, причем широкополосный фильтр включен между входом смесител  и входом анализатора, к которому подключен также первый вход элемента антисовпадений, второй вход которого соединен с выходом ждущего генератора, однн; вход которого подключен к выходу второго счетчика, входом подключенного к пороговому элементу, а другой вход через п элементов перестройки соединен с выходами второго дешифратора , вход считывани  которого и вход запирани  генератора пилообразного напр жени  подключены к второму счетчик:}, а п других входов второго дешифратора подключены к п выходам триггеров, сигнальными входами подключенных к выходам первого дешифратора , а входами сброса - к выходу ждущего генератора.

   /4 /4 /4