Многоканальный анализатор спектра

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для анализа спектров низкочастотных пространственно-временных сигналов в реальном времени. Цель изобретения - расширение функциональных возмокностей - достигается путем формирования дополнительных сигналов от датчика и их сложения с основньм типом сигналов. Ан ализатор содержит электронный коммутатор I с ключами, смесители 2, 9, 15, 21 и 26, гетеродин 3, частотно-модулированные гетеродины 4 и 6, блоки управления 5 и 7, усилители 8 и 14 промежуточной частоты, дисперсионные линии задержки 10, 16 и 22, фазовый детектор 11, генератор 12 опорных видеоимпульсов, модулятор 13, блок 17 синхронизации, блок 18 разверток памяти, блок 19 памяти, балансный модулятор 20, детектор 23, индикатор 24, фазорращатель 25, сумматор 27, выход 28, выход 29, задаюгшй генератор 30, делитель 31. Схема электронного коммутатора приводится в описании изобретения. Аиализатор спектра позволяет решить задачу различения волн, распространяющихся в противо положных направлениях, что обеспечивает расширение его функциональных возможностей. 1 з.п. ф-лы, 2 нп. сз фие1 |l±rn±J LU j I

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИX

РЕСПУБЛИН (51)4 G 01 R 23 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3831883/24-21 (22) 30.12.84 (46) 30.07 ° 87. Вюл. У 28 (72) 10,С.Белозеров, Л,A,Èâàíåâ, l0.À.Ïoíòàê, В.И.Тверской, И.И.Шапиро и Т.N.ltlìàpèíà (3) 621.317.757(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 924602, кл. С 01 R 23/00, 1980. (54) ИНОГОКАНАЛЬНКЙ АНАЛИЗАТОР

СПЕКТРА (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для анализа спектров низкочастотных пространственно-временных сигналов в реальном времени.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей — достигается путем формирования дополнительных сигналов от датчика и их сложения с основным типом сигналов. Анализатор содержит электронный коммутатор с ключами, смесителн 2, 9, 15, 21 и

26, гетеродин 3, частотно-модулиро" ванные гетеродины 4 и 6 ° блоки уп" равления 5 и 7, усилители 8 и 14 промежуточной частоты, дисперсионные линии задержки !О, 16 н 22, фазовый детектор 11, генератор 12 опорных видеоимпульсов, модуЛятор 13, блок

17 синхронизации, блок 18 разверток памяти, блок 19 памяти, балансный модулятор 20, детектор 23, индикатор

24, фазовращатель 25, сумматор 27, выход 28, выход 29, задающий генератор 30 делитель 31. Схема электронного коммутатора приводится в описании изобретения, Анализатор спектра позволяет решить задачу различения волн, распространяющихся в противоположных направлениях, что обеспечивает расширение его функциональных возможностей. 1 з.п. ф-лы, 2 ип.

1 13270

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для анализа спектров низкочастотных пространственно-временных сигналов в реальном времени.

Цель изобретения — расщирение функциональных возможностей путем

Аормиронания дополнительных сигналов ат датчикОв и Нх сложения с ОснОвным 10 типОМ сигналов °

На фиг.t представлена структурная схема анализатора; на фиг.2 — схема

1 электронного коммутатора анализатора.

Лнализатор содержит электронный

15 коммутатор 1 с ключами 1.0; 1,1,..., !.(N-1), первый смеситель 2, гетеродин 3, первый частотно-модулированный гетеродин (Ч!! гетеродин) 4., первый блок 5 управления, втором ЧМ гетеродин 6, вторбй блок ? управления, последовательно соединенные первый усилитель 8 промежуточной частоты (УПЧ), второй смеситель 9, первую дисперсионную линию 10 задержки 25 (Д1!3) и фазовый детектор l l, последовательно соединенные генератор 12 опорных нидеоимпульсон, модулятор 13 третий УПЧ 14, четвертый смеситель

15 и третью ДЛЗ 16„ вр»хад которой 30 подключен к второму входу детектора 11. Устройство содержит также блок

l7 синхронизации, блок; 18 разверток пам»ти, блок 19 памяти, последовательно соединенные балансный модулятор 20, третий смеситель 21, вторую, Д1!3 22, детектор 23 и индикатор 24, последовательно соединенные фазонращатель 25 на II/2 и пятый смеситель

26, ныход которого соединен с вторым входом сумматора 27, включенного между выходом смесителя 2 и входом

Уl!Ч 8. Первый выход 28 коммутатора

1 подключен к входу первого смесителя 2, а второй выход 29 - к второму входу пятого смесителя 26. Блок

17 синхрониэапии состоит из последовательно соединенных задающего генератора 30 и делителя 31 частоты, Выходы гетеродина 3 подключень! соответственно к входам смесителя 2, модулятора 13 и фазонращателя 25. Выходы ЧИ гетеродина 4 подключены к вторым входам смесителей 9 и 15, а его .вход соединен с выходом блока 5 упранлишя. Выход Ч11 гетеродина 6 подклю «н к второму входу смесителя

21, а его вход — к выходу блока 7 управлеци». Выход фазового детектора

10 2

11 соединен с входом блока 9 памяти, выход которогo подключен к входу балансного модулятора 20. Выходы блока 18 разнерток памяти подключены к второму и третьему нходам блока

19 памяти. Вьг".Од задающего генератора 30 подклю,ен к входам синхронизации коммут".тора 1, генератора 12 и блоков 5, 7 и )8. Выход делителя 31 частоты подклкрчен к .вторым входам синхронизации блоков 5, 7 и 18, а также к входу синхронизации блока 19.

Электронный коммутатор 1 (фиг.2) содержит электроннь1й ключи 1.0;

1.1,...,1.(N 1), управляющие входы которых обьсдине 1ы и подключены к. выходу формирователя 32 сигналов опроса, К двум выходам коммутатора 1

L подключено по одному фазоинвертору

33 и 34 таким образом, что выходы электронных ключей с номерами 2, 6, 1 0 р а е ° 9 (4 р+2) подключены к первому ньгходу коммутатора через фаэаинвер" тор 33, а выходы ключей с номерами

3, 7, 11,...,(4р+3) - к второму выходу коммутатора через второй фазоиннертор 34. Здесь р = О, 1, 2...

Выходы ключей с номерами О, 4, 8,...,4р соединены с первым выходом коммутатора непосредственнор а выходы ключей с номерамн 1, 5, 9,..., (4р+1) подключены к второму выходу коммутатора.

Устройство работает следующим образом.

CHI валы с выходов датчиков ПОда

1отся на входы электронных ключей коммутатора 1. Ца вход смесителя 2 сигнал гетеродина 3 подается напрямуюр а на вход смесителя 26 — через фаэонращатель. За счет этого достигается требуемый сдвиг фазы на !9/2 между последовательностями импульсов„ поступающих с выходов коммутатора 1.

Тем самым для сигналон с выходов датчиков реализуется сдвиг фазы, ранК К/2, где К вЂ” ныходнои сигнал

К вЂ  датчика н К-м канале коммутатора, Периодичность подключения выходов ключей коммутатора ) к соответствующим выходам ранна четырем. В смесителях 2 и 26 сигнал переносится с .пОмощью ГРтеродння 3 на прОмежу точную частоту. С выхода, смесителей

2 и 26 сигналы поступают на вход сумматора 27. 0 выхода сумматора 27 на вход сигнального канала двухканального pHcIIepcIIa!IHol o анализатора!

327010 подается полный преобразованный выходной сигнал коммутатора. После усиления в первом усилителе 8 промежу-точной частоты сигнал поступает на

5 сигнальный вход смесителя 9, На гетеродинный вход смесителя 9 подается гетеродинный сигнал от второго частотно-модулированного гетеродина начало которого совпадает с началом цикла опроса в коммутаторе 1, Преобразованный сигнал с выхода смесителя

9 подается на вход дисперсионной линии 10 задержки, и выходной отклик с ее выхода поступает на первый вход !5 фазового детектора 11, В момент начала цикла опроса коммутатора на уп равляющий вход модулятора 13 от генератора 12 опорных видеоимпульсов подается короткий видеоимпульс, осу- 20

-ществляющий модуляцию сигнала, поступающего с выхода гетеродина 3 на высокочастотный вход модулятора 13 °

Запуск коммутатора 1 через формирователь 32 сигналов опроса ключей комму- 25 татора, генератора 12 опорных видеоимпульсов напрямую и второго частотномодулированного гетеродина 4 через блок 5 управления двухканального анализатора спектра осуществляется в 80 один и тот же момент времени синхроимпульсами, поступающими от задающего генератора 30 блока 17 синхронизации. Модулированный сигнал с выхода модулятора 13 подается чеРез Усили 35 тель 14 промежуточной частоты на сигнальный вход смесителя 15, На гетеродинный вход смесителя 15 поступает сигнал с второго выхода частотно-модулированного гетеродина 4, а преоб- 40 разуемый импульс подается на дисперсионную линию 16 задержки. Выходной отклик этой линии подается на второй вход фазового детектора li. 3a каждый цикл опроса коммутатора 1 на выходе двухканального анализатора (после фазового детектора 11) воспроизводится реальная часть комплексного спектра пространственных частот. Соответствующие выходные отклики двухканального анализатора подаются на вход блока 19 памяти, В момент начала каждого иэ выходных откликов детектора 11 осуществляется запуск . быстрой развертки столбца в блоке 18 разверток памяти. Соответствующие запускающие импульсы подаются с выхода задающего генератора 30 блока 17 .синхронизации. В момент начала перлогG цикла опроса коммутатора 1 кадровым синхроимпульсов, поступающим с делителя 31 частоты блока 17 синхронизации, производится запуск медленной развертки вдоль строки. После окончания медленной развертки строки, в течение которой происходит заполнение матрицы запоминающего устройства блока 19 памяти откликами с выхода фазового детектора ll, очередным кад-, ровым синхроимпульсом, подаваемым на управляющий вход блока 19 памяти, последний переводится в режим считывания. При этом в блоке 18 раэверток памяти длительность развертки по строкам производится быстро, а по столбцу — медленно. Таким образом, считывание осуществляется в направлении, перпендикулярном направлению записи, Синхронизация строк считывания производится синхроимпульсами от задающего генератора 30 блока !7 синхронизации. Этими же синхроимпульсами в момент начала строк считывания производится через блок 7 управления запуск второго частотно-Модулированного гетеродина 6. С выхода считыва" иия блока 19 памяти сигналы считывания строк подаются иа балансный модулятор 20 (который включает собственно модулятор и гетеродин переноса частоты), переносятся на промежуточную частоту и поступают на смеситель

21 дисперсионного анализатора амплитудных спектров, На гетеродинный вход смесителя 21 подается гетеродинный сигнал от частотно-модулированного гетеродина 6. Преобразованные в этом смесителе сигналы считывания строк подаютсяна дисперсионную линию .22 задержки, а ее выходные отклики поступают на детектор 23, а затем на сигнальный вход индикатора 24. Совокупность последовательных спектров сигналов считывания строк на выходе анализатора описывается пространственно-временным спектром исследуемо- . го процесса.

Таким образом, анализатор спектра позволяет решить задачу различения волн, распространяющихся в противоположных направлениях, что обеспечивает расширение функциональных возможностей.

Формула изобретения

Многоканальный анализатор спектра, содержащий электронный коммута5 13270 тор, первый смеситель, гетеродин, первый частотно-модулированный гетеродин, вход которого подключен к выхо-- ду первого блока управления„ второй частотно-модулированный гетеродин, вход которого соединен с выходом второго блока управления, последователь" но соединенные первый усилитель промежуточной частоты, второй смеситель, первую дисперсионную линию задержки, 10 фазовый детектор, блок памяти, балаисный модулятор, третий смеситель, вторую дисперсионную линию задержки, детектор и индикатор, последовательно соединенные генератор опорных ви- 15 деоимпульсов, модулятор, третий уси" литель промежуточной частоты, четвер" тый смеситель и третью дисперсионную линию задержки, выход которой подключен к второму входу фазового детек- 20 тора, а также задающий генератор, выход которого подключен к входам синхронизации коммутатора; генератора опорных видеоимпульсов, блока раэверток памяти и обоих блоков управле- 25 иия, вторые входы синхронизации которых подключены к выходу делителя частоты, к второму управляющему входу блока раэверток, памяти и к первому управляющему входу блока памяти, при этом первый выход электронного коммутатора подключен к входу первого смесителя, второй вход которого соеди нен с первым выходом гетеродина, второй выход гетероднна подключен к вто- 35 рому входу модулятора, выходы первого частотно-модулированного гетеродина подключены соответственно к вторым входам второго и четвертого смесителей, выход второго частотно-модулиро- 40 ванного гетеродина подключен к вто"рому входу третьего смесителя, два выходы блока .разверток памяти под10 6 кпючены соответственно к второму и третьему входам блока памяти, а выход задающего генератора подключен к входу делителя частоты, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены последовательно соединенные фазовращатель на 7 /2 и пятый смеситель, а также сумматор, включенный между выходом первого сме" сителя н входом первого усилителя промежуточной частоты, при этом второй вход сумматора подключен к выходу пятого смесителя, второй вход которого подключен к дополнительно введенному выходу электронного коммутатора, а вход фазоврamaтеля подключен к дополнительному третьему выходу гетеродина.

2. Анализатор по п,I, о т л и ч а ю шийся тем, что электронный коммутатор содержит И электронных ключей с номерами О,. 1,2...,,(N-I) формирователь сигналов опроса, пер-. вый, второй фазоинверторы,при этом управляющий вход каждого электронного ключа соединен с выходом формиро-, вателя сигналов опроса, вход которого является входом синхронизации элект" ронного коммутатора, выходы электрон" ных ключей с номерами О, 4, 8,...,4р (где р = О, 1, 2,. „, r) соединены с первой выходной шиной непосредственно, а выходы электронных ключей с номерами 2, 6, 10 (4р+2) — через первый фаэоинвертор, выходы электронных ключей с номерами I 5, 9,..., (4р+1) подключены к второй выходной шине непосредственно, а выходы электронных ключей с номерами 3, 7, !1,,...,(4р+3) — через второй фаэоинвер" тор.

1327010

Составитель А.Орлов

Техред B.Кадар Корректор В.Бутяга

Редактор М.Петрова

Тираж 730. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и откритий

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

Заказ 3383/4) Производственно-полиграфическое предприятие, r. Уагоррд, ул, Проектная, 4