SU1751688A1

SU1751688A1 - Analyzer of spectrum

Info

Publication number: SU1751688A1
Application number: SU884611085A
Authority: SU
Inventors: Евгений Владимирович Гайно; Федор Алексеевич Цветков
Original assignee: Таганрогский радиотехнический институт им.В.Д.Калмыкова
Priority date: 1988-11-30
Filing date: 1988-11-30
Publication date: 1992-07-30

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и предназначено дл аппаратурного спектрального анализа случайных сигналов. Цель изобретени - повышение помехоустойчивости анализатора спектра - достигаетс введением двух источников 10 и 11 опорного напр жени , двухуровневого компаратора 9, реле 12 времени с перезапуском и элемент ИЛИ 13. Устройство также содержит входной блок 1, параллельные каналы 2, каждый из которых содержит полосовой фильтр 3, выпр митель 4, ключ 5 и зар дный блок 6, блок 7 индикации и блок 8 управлени .1 ил.The invention relates to a measurement technique and is intended for instrumental spectral analysis of random signals. The purpose of the invention — improving the noise immunity of the spectrum analyzer — is achieved by introducing two sources 10 and 11 of the reference voltage, a two-level comparator 9, a time-based relay 12 and the element OR 13. The device also contains an input unit 1, parallel channels 2, each of which contains a band-pass filter 3, the rectifier 4, the key 5 and the charging unit 6, the display unit 7 and the control unit 8 .1 Il.

Description

&&

ЁYo

VJVj

слcl

CN 00 00CN 00 00

Изобретение относитс к измерительной технике и предназначено дл аппаратурного спектрального анализа случайных сигналов.The invention relates to a measurement technique and is intended for instrumental spectral analysis of random signals.

Целью изобретени вл етс повышение помехоустойчивости анализатора спектра .The aim of the invention is to improve the noise immunity of the spectrum analyzer.

На чертеже приведена структурна схема анализатора спектра.The drawing shows a structural diagram of a spectrum analyzer.

Анализатор спектра содержит входной блок 1, вход которого вл етс входом анализатора спектра, а выход соединен с входами всех параллельных каналов 2. Каждый из параллельных каналов 2 состоит из последовательно включенных полосового фильтра 3, выпр мител 4, ключа 5 и зар дного блока 6. Выходом канала 2 вл етс выход зар дного блока 6. Выходы всех каналов соединены с соответствующими входами блока 7 индикации, первый управл ющий вход которого соединен с первым выходом блока 8 управлени . Выход входного блока 1 соединен также с третьим входом двухуровневого компаратора 9, первый вход которого соединен с выходом первого источника 10 опорного напр жени , а второй вход - с выходом второго источника 11 опорного напр жени Выход двухуровневого компаратора 9 соединен с входом реле 12 времени с перезапуском и первым входом элемента ИЛИ 13 Второй вход элемента ИЛИ 13 соединен с выходом реле 12 времени с перезапуском, а третий вход элемента ИЛИ 13 - с вторым входом блока 8 управлени . Вуход элемента ИЛИ 13 соединен с управл ющими входами всех ключей бис соответствующим входом блока 7 индикации .The spectrum analyzer contains an input unit 1, whose input is an input to the spectrum analyzer, and the output is connected to the inputs of all parallel channels 2. Each of the parallel channels 2 consists of a series-connected band-pass filter 3, a rectifier 4, a switch 5 and a charging unit 6. The output of channel 2 is the output of charging unit 6. The outputs of all channels are connected to the corresponding inputs of the display unit 7, the first control input of which is connected to the first output of the control unit 8. The output of the input unit 1 is also connected to the third input of a two-level comparator 9, the first input of which is connected to the output of the first source 10 of the reference voltage, and the second input to the output of the second source 11 of the reference voltage The output of the two-level comparator 9 is connected to the input of the relay 12 with restarting and the first input of the OR 13 element. The second input of the OR element 13 is connected to the output of time relay 12 with restart, and the third input of the OR element 13 is connected to the second input of the control unit 8. The Vuhod of the element OR 13 is connected to the control inputs of all the bis keys with the corresponding input of the display unit 7.

Анализатор спектра работает следующим образом.Spectrum analyzer works as follows.

Исследуемый сигнал поступает на вход входного блока 1, с выхода которого усиленное шумовое напр жение поступает на входы параллельных каналов 2, т.е. на входы полосовых фильтров 3. С выходов полосовых фильтров 3 отфильтрованные сигналы поступают на выпр мители 4. Выпр мленные сигналы проход т через открытые ключи 5 на зар дные блоки б, где они усредн ютс . Усредненные сигналы с выходов каналов 2 поступают на соответствующие входы блока 7 индикации, работающего под управлением блока 8 управлени В результате со шкал блока 7 индикации можно считывать результаты измерений в каждом из каналов 2. Напр жение исследуемого сигнала с выхода входного блока 1 поступает также на третий вход двухуровневого компаратора 9, на первый и второй входы которого подаютс опорные напр жени сThe signal under study is fed to the input of the input unit 1, from the output of which the amplified noise voltage is fed to the inputs of the parallel channels 2, i.e. to the inputs of the band-pass filters 3. From the outputs of the band-pass filters 3, the filtered signals are fed to rectifiers 4. The straightened signals pass through the public keys 5 to the charging blocks b, where they are averaged. The averaged signals from the outputs of channels 2 are fed to the corresponding inputs of the display unit 7, operating under the control of the control unit 8. As a result, the measurement results in each of the channels 2 can be read from the scales of the display unit 7. The voltage of the test signal from the output of the input unit 1 also goes to the third the input of a two-level comparator 9, the first and second inputs of which are supplied by reference voltages from

выходов первого и второго источников 10 и 11 опорных напр жений соответственно Уровни этих напр жений устанавливаютс такими, чтобы они образовали коридор,the outputs of the first and second sources 10 and 11 of the reference voltages, respectively; the levels of these voltages are set such that they form a corridor,

внутри которого находились бы значени исследуемого сигнала. При этом при отсутствии помехи на выходе двухуровневого компаратора 9 имеетс напр жение логического нул . Если с второго выхода блока 8inside which would be the values of the signal under study. Moreover, in the absence of interference, the output of the two-level comparator 9 has a logic zero voltage. If from the second output of block 8

0 управлени на третий вход элемента ИЛИ 13 также поступает напр жение логического нул , то на выходе элемента ИЛИ 13 формируетс напр жение логического нул и поступает на управл ющие входы всех0 control to the third input of the element OR 13 also receives a logical zero voltage, then the output of the element OR 13 forms a voltage of logical zero and enters the control inputs of all

5 ключей 5 и соответствующий вход блока 7 индикации (дл отображени , что анализатор спектра находитс в режиме Измерение ). При поступлении импульсной помехи на вход анализатора спектра напр жение5 keys 5 and the corresponding input of the display unit 7 (to indicate that the spectrum analyzer is in the Measurement mode). Upon receipt of the impulse noise at the input of the spectrum analyzer voltage

0 на выходе входного блока 1 резко измен етс и выходит из границы коридора, образуемого напр жени ми с выходов первого и второго источников 10 и 11 образцового напр жени соответственно. Двухуровневый0 at the output of the input unit 1 sharply changes and leaves the corridor boundary formed by voltages from the outputs of the first and second sources 10 and 11 of the reference voltage, respectively. Two-level

5 компаратор 9 срабатывает и на его выходе по вл етс напр жение логической единицы . которое п роходит через элемент И Л И 13 и поступает на управл ющие входы ключей 5 и соответствующий вход блока 7 индика0 ции (дл отображени , что анализатор спектра перешел из режима Измерение, в режим Пам ть). При этом ключи 5 закрываютс и процессы зар да-разр да в зар дных блоках 6 прерываютс , т.е. в них5, the comparator 9 is activated and the voltage of a logical unit appears at its output. which passes through the element AND L 13 and goes to the control inputs of the keys 5 and the corresponding input of the indication unit 7 (to indicate that the spectrum analyzer has passed from the Measurement mode to the Memory mode). In this case, the keys 5 are closed and the charge-discharge processes in the charge blocks 6 are interrupted, i.e. in them

5 сохран ютс результаты усреднени выходных напр жений выпр мителей 4, полученные до момента поступлени импульсной помехи. Напр жение логической единицы с выхода двухуровневого компаратора 9 по0 ступает также на вход реле 12 времени с перезапуском, которое переходит в состо ние готовности отмерить интервал времени определенной заранее заданное длительности . По окончании импульсной помехи и вы5 званных ею переходных процессов во входном блоке 1 напр жение на его выходе оп ть оказываетс внутри коридора, образуемого напр жени ми с выходов первого и второго источников 10 и 11 образцового на0 пр жени , что вызывает обратное срабатывание двухуровневого компаратора 9, и на. его выходе напр жение измен етс от уровн логической единицы до уровн логического нул . Это вызывает запуск реле 125, the results of the averaging of the output voltages of the rectifiers 4, obtained prior to the arrival of the pulse interference, are stored. The voltage of the logical unit from the output of the two-level comparator 9 also arrives at the input of time relay 12 with restarting, which enters the ready state to measure the time interval of a certain predetermined duration. At the end of the impulse noise and the transients in the input unit 1 that it causes, the voltage at its output is again inside the corridor formed by the voltages from the outputs of the first and second sources 10 and 11 of the reference voltage, which causes the two-level comparator to reverse operation 9 and on. its output voltage varies from the level of logical one to the level of logical zero. This causes Relay 12 to start.

5 времени с перезапуском, и на его выходе по вл етс напр жение логической единицы , сохран ющеес до конца отмер емого интервала времени. В течение этого же времени сохран етс напр жение логической единицы и на выходе элемента ИЛИ 13,5 times with a restart, and at its output appears the voltage of a logical unit, stored until the end of the measured time interval. During this same time, the voltage of the logical unit is kept at the output of the element OR 13,

обеспечива закрытое состо ние ключей 5 в каналах 2 и индикацию режима Пам ть. Необходимость этого обусловлена переходными процессами в полосовых фильтрах 3, длительность которых больше длительности переходных процессов во входном блоке 1, так как полосы пропускани полосовых фильтров 3 значительно уже полосы пропускани входного блока 1. Поэтому по окончании импульсной помехи и вызванных ею переходных процессов во входном блоке 1 переходные процессы в полосовых фильтрах 3 продолжаютс еще некоторое врем . Немного большим этого времени и должен быть интервал времени, отмериваемый ре- ле 12 времени с перезапуском. По окончании этого интервала времени происходит обратное срабатывание реле 12 времени с перезапуском, на его выходе устанавливаетс напр жение логического нул . Если на третий вход элемента ИЛИ 13 с второго выхода блока 8 управлени поступает напр жение логического нул , то на выходе элемента ИЛИ 13 формируетс напр жение логического нул , которое поступает на уп- равл ющие входы ключей 5. Ключи 5 открываютс и процесс измерени спектра продолжаетс Если по окончании импульсной помехи и вызванного ею переходного процесса во входном блоке 1 пришел новый импульс помехи, а отмериваемый реле 12 времени с перезапуском интервал времени еще не закончилс , то, как и ранее, произойдет срабатывание двухуровневого компаратора 9, по вившеес на его выходе напр жение логической единицы прервет работу реле 12 времени с перезапуском и установит его оп ть в состо ние готовности отмерить требуемый интервал времени. При этих переключени х на выходе элемен- та ИЛИ 13 напр жение логической единицыproviding a closed state of the keys 5 in channels 2 and an indication of the Memory mode. The need for this is due to transients in the bandpass filters 3, the duration of which is longer than the duration of the transients in the input unit 1, since the passbands of the bandpass filters 3 are much narrower than the passbands of the input unit 1. Therefore, after the end of the impulse noise and the resulting transients in the input unit 1 transients in bandpass filters 3 continue for some time. The time interval measured by relay 12 times with restart should be a little longer. At the end of this time interval, the reverse operation of time relay 12 occurs with a restart, at its output a voltage of logical zero is set. If the third input of the element OR 13 from the second output of the control unit 8 is supplied with a logic zero voltage, then the output of the OR element 13 forms a logical zero voltage that goes to the control inputs of the keys 5. The keys 5 open and the spectrum measurement process continues If at the end of the impulse noise and the transient caused by it in the input unit 1, a new impulse of interference has come, and the measured time relay 12 has not finished yet, the time interval has not finished yet, then, as before, a two-level operation will occur Vågå comparator 9 at vivshees at its output a logic one voltage relay 12 interrupts the operation time restart, and install it again in a state of readiness to measure the required time interval. With these switches, the output of the element OR 13 is the voltage of the logical unit

не будет исчезать даже кратковременно, ключи 5 будут все врем закрыты. Процесс измерени продолжитс , когда закончитс переходной процесс во входном блоке 1 и реле 12 времени с перезапуском отмерит требуемый интервал времени.it will not disappear even briefly, the keys 5 will be closed all the time. The measurement process will continue when the transient process in input block 1 is completed and the timed relay 12 measures the required time interval.

Таким образом, по вление импульсных помех на входе анализатора спектра вызывает прерывание процесса измерений спектра на врем длительности переходных процессов во входном блоке 1 и полосовых фильтрах 3, что обеспечивает повышение помехоустойчивости анализатора спектра, хот общее врем измерени увеличиваетс на это же врем .Thus, the appearance of impulse noise at the input of the spectrum analyzer interrupts the spectrum measurement process for the duration of the transient processes in the input unit 1 and bandpass filters 3, which improves the noise immunity of the spectrum analyzer, although the total measurement time increases by the same time.

Claims

A spectrum analyzer comprising an input unit connected to parallel channels formed as a series-connected bandpass filter, a rectifier, a key and a charging unit and connected to a display unit, the control input of which is connected to the first output of the control unit, controlling the inputs of the keys of all the n channels are combined with each other, and the input of the input unit is connected to the input of the spectrum analyzer, characterized in that, in order to improve noise immunity, two reference sources are introduced into it the voltages connected to them are a series-connected two-level comparator, a timed relay with restart and an OR element whose output is connected to the combined control inputs of the keys and the second input of the display unit, the second input of the OR element is connected to the output of the two-level comparator whose input is connected to the output of the input unit, and the third input element OR is connected to the second output of the control unit.