[go: up one dir, main page]

RU1803881C - Digital spectrum analyzer - Google Patents

Digital spectrum analyzer

Info

Publication number
RU1803881C
RU1803881C SU904892236A SU4892236A RU1803881C RU 1803881 C RU1803881 C RU 1803881C SU 904892236 A SU904892236 A SU 904892236A SU 4892236 A SU4892236 A SU 4892236A RU 1803881 C RU1803881 C RU 1803881C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
unit
output
multiplication
adder
Prior art date
Application number
SU904892236A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Николаевич Ганский
Юрий Николаевич Пивоваров
Владислав Павлович Коростелев
Original Assignee
Оренбургский политехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Оренбургский политехнический институт filed Critical Оренбургский политехнический институт
Priority to SU904892236A priority Critical patent/RU1803881C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1803881C publication Critical patent/RU1803881C/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике, предназначен дл  определени  спектральной плотности мощности входного электрического сигнала . Эта цель достигаетс  введением в устройство блока 12 ввода числовых значений, двух дешифраторов 13, 14, блоков 15, 16, 22, 23, 26, 32, 33, умножени  блоков 17, 18 пам ти , блока 20 делени , блоков 19, 34 инверторов , сумматоров 24, 25, 35, коммутаторов 27, 29, регистров 21,28, 30 хранени  и регистра 31 сдвига и хранени . Устройство также состоит из АЦП 1, блоков умножени , сумматора, блока пам ти, блока накоплени , блока управлени , косинус-генератора и блока вычислени  спектральных составл ющих . 2 ил.The invention relates to an information measurement technique for determining the spectral power density of an input electrical signal. This goal is achieved by introducing into the device a numerical input unit 12, two decoders 13, 14, blocks 15, 16, 22, 23, 26, 32, 33, multiplying memory blocks 17, 18, dividing block 20, inverter blocks 19, 34 , adders 24, 25, 35, switches 27, 29, storage registers 21.28, 30 and shift and storage register 31. The device also consists of ADC 1, multiplication units, an adder, a memory unit, an accumulation unit, a control unit, a cosine generator, and a spectral component calculation unit. 2 ill.

Description

Изобретение относитс  к специализированным средствам информационно-измерительной техники и предназначено дл  исследовани  частотных свойств случайных процессов.The invention relates to specialized means of information measurement technology and is intended to study the frequency properties of random processes.

Цель изобретени  - повышение точности анализатора.The purpose of the invention is to increase the accuracy of the analyzer.

На фиг. 1 приведена структурна  схема цифрового анализатора спектра; на фиг. 2 - структурна  схема блока весовых коэффициентов .In FIG. 1 shows a block diagram of a digital spectrum analyzer; in FIG. 2 is a block diagram of a weighting block.

Цифровой анализатор спектра содержит (см. фиг. 1) аналого-цифровой преобразователь 1, блок 2 умножени , блок 3 весовых коэффициентов, сумматор 4, блок 5 пам ти, блок 6 умножени , косинус-генератор 7, блок 8 умножени , блок 9 накоплени , блок 10 вычислени  спектральных составл ющих , блок 11 управлени , блок 12 ввода числовых значений.A digital spectrum analyzer contains (see Fig. 1) an analog-to-digital converter 1, a multiplication unit 2, a weighting unit 3, an adder 4, a memory unit 5, a multiplication unit 6, a cosine generator 7, a multiplication unit 8, an accumulation unit 9 , a spectral component calculating unit 10, a control unit 11, a numerical value input unit 12.

Блок 3 весовых коэффициентов содержит (см. фиг. 2) дешифраторы 13, 14, блоки 15, 16 умножени , блоки 17, 18 пам ти, блок 19 инверторов, блок 20 делени , регистр 21Block 3 weights contains (see Fig. 2) decoders 13, 14, blocks 15, 16 multiplication, blocks 17, 18 memory, block 19 inverters, block 20 division, register 21

хранени , блоки 22,23 умножени , сумматоры 24, 25, блок 26 умножени , коммутатор 27, каналов, регистр 28 хранени , коммутатор 29 каналов, регистр 30 хранени , регистр 31 сдвига и хранени , блоки 32, 33 умножени , блок 34 инверторов и сумматор 35.storage, multiplication blocks 22.23, adders 24, 25, multiplication block 26, switch 27, channels, storage register 28, channel switch 29, storage register 30, shift and storage register 31, multiplication blocks 32, 33, inverter unit 34 and adder 35.

Цифровой анализатор спектра работает следующим образом. Перед началом работы анализатора обнул етс  счетчик адреса блока 5 пам ти и регистры блока 9 накоплени . С клавиатуры блока 12 ввода числовых значений задаетс  числовой коэффициент /. определ ющий ширину коррел ционного окна.Digital spectrum analyzer operates as follows. Before the start of the analyzer operation, the counter of the address of memory unit 5 and the registers of accumulation unit 9 are reset. From the keyboard of the numerical input unit 12, a numerical coefficient / is set. defining the width of the correlation window.

Запуск и формирование выборок л (п 1, N) синхронизируетс  блоком 11 управлени , задающим цикл работы времени формировани  цифрового слова Хп ана- лого-цифровым преобразователем 1. Блок 2 умножени  перемножает выходной сигнал Хп аналого-цифрового преобразовател  1 иThe start and sampling of l (n 1, N) is synchronized by the control unit 11, which sets the cycle time of the formation of the digital word Xn by the analog-to-digital converter 1. The multiplication block 2 multiplies the output signal Xn of the analog-to-digital converter 1 and

сигнал Wn 2 hm-1 Я -Я2 hm-2 блока 3 весовых коэффициентов, формиру  сигнал Qn signal Wn 2 hm-1 I -Ya2 hm-2 block 3 weighting factors, generating a signal Qn

елate

СWITH

|00| 00

о GJabout gj

0000

0000

XnWn, который в сумматоре 4 совместно с выборками (рп из блока 5 пам ти служит дл  выработки выходного сигнала Jnk - 9 - уЛ - 2 . Значение каждой выборки (р из блока 5 пам ти определ етс  сигналом Ck  XnWn, which in adder 4 together with the samples (pn from memory block 5 serves to generate the output signal Jnk - 9 - UL - 2. The value of each sample (p from memory block 5 is determined by the signal Ck

cos -г- k косинус-генератора 7, соответствующим К-й спектральной составл ющей и рекуррентным соотношением рп Ck рп - 1 - kn - 2 + Q. Блок 8 умножени  cos -r- k cosine generator 7, corresponding to the Kth spectral component and the recurrence relation pn Ck pn - 1 - kn - 2 + Q. Multiplication block 8

вырабатывает сигнал i/Ј JnkQn, поступающий в блок 9 накоплени , который суммирует значение t/ft 3a N циклов работы иgenerates a signal i / Ј JnkQn, which enters the accumulation unit 9, which sums the value t / ft 3a N operation cycles and

мm

17 k- t-rn Sv17 k- t-rn Sv

формирует входной сигнал Zngenerates an input signal Zn

п 1n 1

Zm-ik + $n Z0k 0; m TTN} дл  блока 10 вычислени  спектральных составл ющих, Zm-ik + $ n Z0k 0; m TTN} for spectral component block 10,

выходной сигнал Sk которого  вл етс  оценкой спектральной плотности мощности дл  К-й составл ющей спектра исследуемого сигнала.the output signal Sk of which is an estimate of the power spectral density for the Kth component of the spectrum of the signal under study.

Выходной сигнал Wn блока 3 весовых коэффициентов получаетс  на выходе сумматора 35 как разностный сигнал hm The output signal Wn of the weighting unit 3 is obtained at the output of the adder 35 as a difference signal hm

2 hm-iA - Я2 hm-2. Дл  этого блок 11 управлени  выставл ет цифровой код, определ ющий интервал дискретизации At, который вместе с кодом, определ ющим ширину коррел ционного окна / и задаваемым с клавиатуры в блоке 12 ввода числовых значений поступает на входы дешифраторов 13, 14 и формирует на их выходах адреса  чеек блоков 17, 18 пам ти, которые содержат цифровой код значений А0 и 2 hm-iA - Я2 hm-2. For this, the control unit 11 sets a digital code that determines the sampling interval At, which, together with the code that determines the width of the correlation window / and is set from the keyboard in the block 12 for inputting numerical values, enters the inputs of the decoders 13, 14 and generates them at the outputs addresses of cells of memory blocks 17, 18 that contain a digital code of values A0 and

-/ЗДт Я есоответственно. Коммутаторы- / HWP I am irrespective. Switches

27,29 первоначально установлены на прием данных из первого канала. По окончании цикла работы происходит переключение коммутаторов 27 и 29. Одновременно информационные сигналы с блока 11 управлени  и блока 12 ввода числовых значений фиксируютс  буферными регистрами первого и второго входов блока 16 умножени , который производит умножение и выдачу результата Ui6 /J At, при поступлении сигнала разрешени  работы (на фиг. 2 управл ющие сигналы не показаны). Выбранный таким образом из блока 17 пам ти байт значени  АО поступает на входы сразу четырех блоков: на второй вход 15 блока умножени , на второй вход блока 20 делени , на первый вход блока 22 умножени  и на вход регистра 21 хранени . На I вход блока 15 умножени  приходит с выхода аналого-цифрового пре027.29 are initially set to receive data from the first channel. At the end of the work cycle, the switches 27 and 29 are switched. At the same time, information signals from the control unit 11 and the numerical input unit 12 are fixed by the buffer registers of the first and second inputs of the multiplication unit 16, which multiplies and outputs the result Ui6 / J At, when a resolution signal is received operation (control signals are not shown in Fig. 2). The byte of the value of AO thus selected from the memory block 17 is supplied to the inputs of four blocks at once: to the second input 15 of the multiplication block, to the second input of the division block 20, to the first input of the multiplication block 22 and to the input of the storage register 21. At I, the input of block 15 of the multiplication comes from the output of the analog-digital pre0

образовател  1 дискретизированный входной сигнал X(t). Выход блока 15 умножени  через блок 19 инверторов подключен к первому входу сумматора 24, второй вход которого соединен с выходом блока 20 делени . Байт значени  Я, считанный из блока 18 пам ти , поступает на оба входа блока 23 умножени , с выхода которого байт 1)23 Я2 приходит на второй вход блока 22 умножени  и на второй вход блока 32 умножени , где и фиксируетс  входными буферными регистрами каждого из блоков. При наличии на выходе сумматора 24 результирующегоeducator 1 discretized input signal X (t). The output of the multiplication unit 15 through the inverter unit 19 is connected to the first input of the adder 24, the second input of which is connected to the output of the division unit 20. The byte of the value I, read from the memory block 18, is supplied to both inputs of the multiplication block 23, the output of which byte 1) 23 Я2 is sent to the second input of the multiplication block 22 and to the second input of the multiplication block 32, where it is fixed by the input buffer registers of each of blocks. If the output of the adder 24 resulting

At/З л --г-1- - А0х, поступающе5 сигнала 1)24 АгAt / 3 l - r-1- - A0x, incoming 5 signals 1) 24 Ar

W W

го через коммутатор 27 канала в буферный регистр первого входа блока 32 умножени  и одновременно поступающего на первый вход сумматора 25, подаютс  сигналы разрешени  на передачу данных из регистра 21 хранени  на второй вход сумматора 25 и выдачу результата умножени  из блока 22 умножени  на третий вход того же сумматора . Выходной сигнал сумматора 25 1)25 AI + АО (1 + Я2) приходит на первый вход блока 26 умножени , в буферном регистре второго входа которого была зафиксирована сделанна  ранее выборка Uie Я из блока 18 пам ти, записанна  также в регистр 31 сдвига и хранени . С выхода блока 26 умножени  сигнал U26 hi + А0 (1 + Я2) пройд  через коммутатор 29 канала приходит в регистр 30 хранени , который, не фиксиру , передает его на первый вход блока 33 умножени  и регистр 28 промежуточного хранени . По вление сигнала U26 на выходах регистра 30 приводит к одновременной выдаче сигнала разрешени  работы дл  блока 32 умножени  и дл  регистра 31 сдвига и хранени . Выходной сигнала последнего, содержащий значение Uai 2 Я, полученное сдвигом входного байта на один разр д влево , приходит на второй вход блока 33 умножени , с выхода которого сигнал Узз 2 Я hi поступает на второй вход сумматора 35, на первый вход которого приходит прошедший через блок 34 инверторов выходной сигнал блока 32 умножени  U32 AI Я2. По вление сигнала Uss Wn 2 hi Я- Я2 h0 на выходе сумматора 35 означает окончание первого цикла работы. Коммутаторы 27 и 29 каналов переключаютс  в состо ние выбора данных из второго канала и остаетс  так до тех пор, пока не по витс  новый сигнал начальной установки и инициализации анализатора спектра. Таким образом, выходной сигнал 1)з5 сумматора 35 пройд  через второй канал 29 коммутатора каналов запоминаетс  в регистре 30 промежуточного хранени  иfirst through the channel switch 27 to the buffer register of the first input of the multiplying unit 32 and simultaneously entering the first input of the adder 25, permission signals are transmitted to transmit data from the storage register 21 to the second input of the adder 25 and outputting the multiplication result from the multiplying unit 22 to the third input of the same adder. The output signal of the adder 25 1) 25 AI + AO (1 + Я2) arrives at the first input of the multiplication block 26, in the buffer register of the second input of which the previously selected Uie Я from the memory block 18 was recorded, also recorded in the shift and storage register 31 . From the output of the multiplication unit 26, the signal U26 hi + A0 (1 + II) passes through the channel switch 29 and enters the storage register 30, which, without fixing, transfers it to the first input of the multiplication unit 33 and the intermediate storage register 28. The appearance of the signal U26 at the outputs of the register 30 results in the simultaneous issuance of an operation enable signal for the multiplier 32 and for the shift and storage register 31. The output signal of the latter, containing the value Uai 2 I, obtained by shifting the input byte one bit to the left, comes to the second input of the multiplication block 33, the output of which the signal Uzz 2 I hi goes to the second input of the adder 35, the first input of which passes through block 34 inverters the output signal of block 32 of the multiplication U32 AI ZA2. The appearance of the signal Uss Wn 2 hi Я-Я2 h0 at the output of the adder 35 means the end of the first cycle of operation. Channel switches 27 and 29 switch to the state of selecting data from the second channel and remain so until a new signal of initialization and initialization of the spectrum analyzer is received. Thus, the output signal 1) s5 of the adder 35 passed through the second channel 29 of the channel switch is stored in the intermediate storage register 30 and

00

55

00

55

00

55

00

55

по вл етс  на его выходе лишь после того, как данные hi, наход щиес  в регистре 28, пройд  через второй канал коммутатора 27 запоминаютс  в буферном регистре первого входа блока 32 умножени . В буферном регистре второго входа блока 32 умножени  хранитс  байт, соответствующий новой выборке Я из блока 18 пам ти дл  второго цикла и прошедший через блок 23 умножени . Та же выборка дл  второго цикла из блока 18 пам ти запоминаетс  в регистре 3 сдвига и хранени . Выходной сигнал регистра 30 изо ha как и в первом цикле  вл етс  разрешающим работу дл  блока 32 умножени  и регистра 31 сдвига и хранени .appears on its output only after the data hi in the register 28, having passed through the second channel of the switch 27, is stored in the buffer register of the first input of the multiplying unit 32. In the buffer register of the second input of the multiplication unit 32, a byte is stored corresponding to the new sample I from the memory unit 18 for the second cycle and passed through the multiplication unit 23. The same sample for the second cycle from the memory unit 18 is stored in the shift and storage register 3. The output of register 30 from ha, as in the first cycle, permits operation for the multiplier 32 and the shift and storage register 31.

Claims (1)

Формула изобретени  Цифровой анализатор спектра, содержащий три блока умножени , сумматор, первый вход которого соединен с выходом первого блока умножени , первый выход - с Первым входом второго блока умножени , выход которого соединен с информационны входом блока накоплени , соединенного Ј входом блока вычислени  спектральных составл ющих, выход которого соединен с выходом анализатора, косинус-генератор, которого соединен с первым входом трфтьего блока умножени , соединенного вторым входом с первым выходом блока пам ти, а выход третьего блока умножени  соединен с первым входом блока пам ти, второй вход которого соединен со вторым выходом сумматора, а второй выход блока пам ти соединен со вторым входом сумматора , аналого-цифровой преобразователь, вхбд которого соединен со входом анализатора , а выход соединен с первым входом первого блока умножени , выход последнего Соединен также со вторым входом второго блока умножени , блок управлени , первым выходом подключенный к управл - юЦёму входу аналого-цифрового преобразовател , вторым выходом к входу синхронизации блока накоплени , третьимSUMMARY OF THE INVENTION A digital spectrum analyzer comprising three multiplication units, an adder, the first input of which is connected to the output of the first multiplication unit, the first output is connected to the first input of the second multiplication unit, the output of which is connected to the information input of the storage unit, connected to the input of the spectral component calculation unit the output of which is connected to the output of the analyzer, the cosine generator, which is connected to the first input of the third multiplication unit, connected by the second input to the first output of the memory unit, and the output is its multiplication unit is connected to the first input of the memory unit, the second input of which is connected to the second output of the adder, and the second output of the memory unit is connected to the second input of the adder, an analog-to-digital converter, the input of which is connected to the input of the analyzer, and the output is connected to the first input the first block of multiplication, the output of the latter is also connected to the second input of the second block of multiplication, the control unit, the first output connected to the control input of the analog-to-digital converter, the second output to the synchronization input block ka accumulation, third выходом к третьему входу блока пам ти, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности анализа, в него введены последовательно соединенные блок ввода числовых значений, четвертый блок умножени , блок делени , второй сумматор, первый коммутатор каналов, п тый блок умножени , первый блок инверторов и третий сумматор, последовательно соединенныеan output to the third input of the memory unit, characterized in that, in order to increase the accuracy of the analysis, series-connected input unit of numerical values, the fourth multiplication unit, the division unit, the second adder, the first channel switch, the fifth multiplication unit, the first unit are introduced into it inverters and a third adder connected in series п тый блок умножени , и второй блок инверторов , последовательно соединенные первый дешифратор, второй блок пам ти, первый регистр хранени , четвертый сумматор , шестой блок умножени , второй коммутатор каналов, второй регистр хранени  и седьмой блок умножени , последовательно соединенные второй дешифратор, третий блок пам ти, восьмой блок умножени , и дев тый блок умножени , а также третийthe fifth multiplication unit, and the second inverter unit, connected in series with the first decoder, the second memory unit, the first storage register, the fourth adder, the sixth multiplication unit, the second channel switcher, the second storage register and the seventh multiplication unit, connected in series with the second decoder, the third unit memory, the eighth block of multiplication, and the ninth block of multiplication, as well as the third регистр хранени  и регистр сдвига и хранени , выход которого соединен со вторым входом седьмого блока умножени , а вход - с вторыми входами шестого и восьмого блоков умножени , выход последнего подключен к втором входу п того блока умножени , второй вход третьего сумматора - к выходу седьмого блока умножени , а выход третьего сумматора - к второму входу второго коммутатора каналов, первые входыthe storage register and the shift and storage register, the output of which is connected to the second input of the seventh multiplication unit, and the input to the second inputs of the sixth and eighth multiplication units, the output of the latter is connected to the second input of the fifth multiplication unit, the second input of the third adder to the output of the seventh unit multiplication, and the output of the third adder to the second input of the second channel switch, the first inputs дешифраторов соединены с выходом блока ввода числовых значений, а вторые входы с выходом блока управлени  и вторым входом четвертого блока умножени , первый вход п того блока умножени  соединен с выходом аналого-цифровой преобразовател , второй вход - с вторыми входами блока делени  и дев того блока умножени , выход которого подключен к второму входу четвертого сумматора, третьим входом соединенного с выходом второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу второго блока инверторов, а выход второго регистра хранени  через третий регистр хранени  подключен к второму входу первого коммутатора .decoders are connected to the output of the numerical input unit, and the second inputs to the output of the control unit and the second input of the fourth multiplication unit, the first input of the fifth multiplication unit is connected to the output of the analog-to-digital converter, the second input to the second inputs of the division unit and the ninth multiplication unit the output of which is connected to the second input of the fourth adder, the third input connected to the output of the second adder, the second input of which is connected to the output of the second block of inverters, and the output of the second storage register through t ety storage register connected to the second input of the first switch. ФигFigs Редактор Г.МельниковаEditor G. Melnikova Составитель Л.УстиноваCompiled by L. Ustinova Техред М.МоргенталКорректор Н.Ревска Tehred M. Morgenthal Corrector N. Revska
SU904892236A 1990-12-17 1990-12-17 Digital spectrum analyzer RU1803881C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904892236A RU1803881C (en) 1990-12-17 1990-12-17 Digital spectrum analyzer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904892236A RU1803881C (en) 1990-12-17 1990-12-17 Digital spectrum analyzer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1803881C true RU1803881C (en) 1993-03-23

Family

ID=21550788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904892236A RU1803881C (en) 1990-12-17 1990-12-17 Digital spectrum analyzer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1803881C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1422856, кл. G 01 R 23/16, 1988. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU1803881C (en) Digital spectrum analyzer
JP2994030B2 (en) Digital range correlator
RU2033617C1 (en) Device for detection of periodic pulse sequences and evaluation of their period
SU1287025A1 (en) Automatic meter of pulse power of microwave frequency radio signals
SU1368890A1 (en) Device for determining coherence function
SU1170371A1 (en) Cardiosignal spectrum analyzer
SU807184A1 (en) Correlator of complex signals
SU1357978A2 (en) Device for determining reliability of objects
RU1807423C (en) Multichannel meter of intensity of pulses
SU1571612A1 (en) Digit correlator of signals of different doppler frequency
SU1646070A1 (en) Digital multichannel receiver
SU1320822A1 (en) Device for measuring probability characteristics of random signal phase
SU1115568A1 (en) Multichannel device for determining coordinates of acoustic emission signal sources
SU1711205A1 (en) Object image converter
SU871325A2 (en) Pulse selector
RU2067316C1 (en) Digital correlation
SU1474592A1 (en) Device for processing signals of multi-channel programmer-timer
SU1418911A1 (en) Series-to-parallel code converter
KR930004213B1 (en) Signal processor
SU1141420A1 (en) Device for implementing fast walsh transformation
SU1302293A1 (en) Fourier spectrum analyzer
SU903898A1 (en) Signature analyzer
SU1569966A1 (en) Digital filter
RU2092904C1 (en) Device for information receiving and processing
SU1300468A1 (en) Random process generator