25.12.2019
219.017.f203

Способ расширения полосы частот оценки спектров сигналов

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002710097
Дата охранного документа
24.12.2019
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для расширения полосы частот оценки спектров сигналов. Способ расширения полосы частот оценки спектров сигналов включает этапы синфазного деления сигнала на первую и вторую равные по амплитуде части, аналого-цифрового преобразования первого и второго сигналов на двух АЦП, работающих на одной тактовой частоте, вычисления амплитудного спектра первого и второго сигналов. При этом первый сигнал перед аналого-цифровым преобразованием подвергают амплитудной коррекции с восходящей по частоте АЧХ, а второй сигнал подвергают амплитудной коррекции с нисходящей по частоте АЧХ. Для разрешения неоднозначности, возникающей при суб-дискретизации входного сигнала, сравнивают максимумы спектральных составляющих, совпадающих по частотному положению. Техническим результатом изобретения является уменьшение вычислительной избыточности. 7 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Известен способ расширения полосы частот анализа радиоспектра [1]. Недостатками данного метода являются высокие аппаратные и вычислительные затраты, связанные с необходимостью вести дискретизацию и дальнейшую обработку на не менее чем двух различных частотах дискретизации. Кроме того, при несовпадении сеток частот полученных спектров, для устранения эффекта наложения спектров необходимо выполнение передискретизации в единую сетку частот, что требует дополнительных вычислительных затрат.

Известен другой способ расширения полосы частот анализа радиоспектра с дискретизацией действительного сигнала [2]. Недостатками данного метода являются высокие аппаратные и вычислительные затраты, связанные с необходимостью вести дискретизацию и дальнейшую обработку на трех различных частотах дискретизации. Кроме того, при несовпадении сеток частот полученных спектров, для устранения эффекта наложения спектров необходимо выполнение передискретизации в единую сетку частот, что требует дополнительных вычислительных затрат.

Также известен способ расширения полосы частот анализа радиоспектра с дискретизацией комплексного сигнала [3]. Недостатками данного метода являются высокие аппаратные и вычислительные затраты, связанные с необходимостью вести дискретизацию и дальнейшую обработку синфазного и квадратурного сигналов на двух различных частотах дискретизации. Кроме того, при несовпадении сеток частот полученных спектров, для устранения эффекта наложения спектров необходимо выполнение передискретизации в единую сетку частот, что требует дополнительных вычислительных затрат.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявляемому изобретению является способ расширения полосы частот анализа радиоспектра с дискретизацией задержанного в линии задержки и незадержанного действительного сигнала [4]. Входной сигнал делится на две равные части, первая часть задерживается в линии задержки на некоторое время τ и подается на первый АЦП (аналого-цифровой преобразователь), вторая часть подается на второй АЦП непосредственно. По полученным на первом и втором АЦП цифровым отсчетам вычисляются амплитудный и фазовый спектры задержанного и незадержанного входного сигнала.

Недостатками данного метода являются высокие вычислительные затраты, связанные с необходимостью вычисления амплитудного и фазового спектра входного задержанного и незадержанного сигналов.

Техническим результатом изобретения является уменьшение вычислительной избыточности. Целью изобретения является снижение вычислительной избыточности.

Для достижения заявленного технического результата в способе расширения полосы частот оценки спектров сигналов производят синфазное деление сигнала на первую и вторую равные по амплитуде части, аналого-цифровое преобразование первого и второго сигналов на двух АЦП, работающих на одной тактовой частоте, вычисляют амплитудные спектры перового и второго сигналов, причем первый сигнал перед аналого-цифровым преобразованием подвергают амплитудной коррекции с восходящей по частоте АЧХ (амплитудно-частотная характеристика), а второй сигнал подвергают амплитудной коррекции с нисходящей по частоте АЧХ, при этом, для разрешения неоднозначности, возникающей при суб-дискретизации входного сигнала, сравнивают максимумы спектральных составляющих совпадающих по частотному положению.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для реализации способа расширения полосы частот оценки спектров сигналов. На фиг. 2 представлена АЧХ амплитудного корректора с восходящей по частоте характеристикой. На фиг. 3 представлена АЧХ амплитудного корректора с нисходящей по частоте характеристикой. На фиг. 4 представлено отношение модулей коэффициентов передачи второго и первого амплитудных корректоров. На фиг. 5 представлен спектр исходного входного синусоидального сигнала с частотой 114 МГц, частота дискретизации 40 МГц. На фиг. 6 представлен спектр входного синусоидального сигнала с частотой 114 МГц после амплитудной коррекции корректором с восходящей по частоте АЧХ, частота дискретизации 40 МГц. На фиг. 7 представлен спектр входного синусоидального сигнала с частотой 114 МГц после амплитудной коррекции корректором с нисходящей по частоте АЧХ, частота дискретизации 40 МГц.

Сущность изобретения поясняется чертежом на фигуре 1. Устройство содержит: входной делитель 1, амплитудные корректоры 2 и 4, устройство синхронизации 3, АЦП 5 и 6, устройство вычисления амплитудного спектра 7 и 8, решающее устройство 9.

Способ расширения полосы частот оценки спектров радиосигнала осуществляется следующим образом. Входной сигнал синфазно делится на две равные по амплитуде части, первая часть сигнала подвергается амплитудной коррекции с восходящей по частоте АЧХ, вторая часть сигнала подвергается амплитудной коррекции с нисходящей по частоте АЧХ. При этом корректор с восходящей АЧХ ограничивает полосу анализа по частоте снизу, а корректор с нисходящей АЧХ ограничивает полосу анализа по частоте сверху. Далее обе части входного сигнала подвергаются аналого-цифровому преобразованию, по полученным цифровым отсчетам первого и второго сигнала вычисляют соответственно первый и второй амплитудные спектры. Входная полоса частот первого и второго АЦП должна быть не меньше полосы частот, ограничиваемой первым и вторым амплитудными корректорами. При этом первый и второй амплитудные спектры содержат наложение нескольких зон Найквиста-Котельникова. Присутствие сигнала в конкретной зоне Найквиста-Котельникова определяют по отношению максимумов спектральных составляющих, находящихся на одной частоте, в первом и втором амплитудном спектре.

Список использованных источников

1. Кренев А.Н., Ботов В.А., Горюнцов И.С., Погребной Д.С., Топорков В.К. Способ расширения полосы частот оценки спектров сигналов. Патент РФ на изобретение №2516763.

2. Sanderson R.B., Tsui J.B.Y. Digital frequency measurement receiver with bandwith improvement through multiple sampling of real signals. Патент США на изобретение №5099194.

3. Tsui J.B.Y., Sanderson R.B. Digital frequency measurement receiver with bandwith improvement through multiple sampling of complex signals. Патент США на изобретение №5099243.

4. Sanderson R.B., Tsui J.B.Y. Instantaneous frequency measurement receiver with bandwith improvement through phase shifted sampling of real signals. Патент США на изобретение №5109188.

Способ расширения полосы частот оценки спектров сигналов, основанный на синфазном делении сигнала на первую и вторую равные по амплитуде части, аналого-цифровом преобразовании первого и второго сигналов на двух АЦП, работающих на одной тактовой частоте, вычислении амплитудного спектра первого и второго сигналов, отличающийся тем, что первый сигнал перед аналого-цифровым преобразованием подвергают амплитудной коррекции с восходящей по частоте АЧХ, а второй сигнал подвергают амплитудной коррекции с нисходящей по частоте АЧХ, при этом для разрешения неоднозначности, возникающей при суб-дискретизации входного сигнала, сравнивают максимумы спектральных составляющих, совпадающих по частотному положению.
Способ расширения полосы частот оценки спектров сигналов
Способ расширения полосы частот оценки спектров сигналов
Способ расширения полосы частот оценки спектров сигналов
Способ расширения полосы частот оценки спектров сигналов
Способ расширения полосы частот оценки спектров сигналов
Способ расширения полосы частот оценки спектров сигналов
Способ расширения полосы частот оценки спектров сигналов
Способ расширения полосы частот оценки спектров сигналов
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-9 из 9.
13.12.2019
№219.017.ecbc

Широкополосный измеритель частоты радиосигналов

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения частоты непрерывных радиосигналов в широком диапазоне частот. Устройство состоит из двух АЦП, работающих на частотах Fs и Fs соответственно, входы которых соединены вместе, и решающего устройства. Также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708678
Дата охранного документа: 11.12.2019
25.12.2019
№219.017.f23f

Широкополосный измеритель частоты свч сигналов с многоотводной линией задержки

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оперативного измерения частоты непрерывных СВЧ сигналов в широком диапазоне частот. Широкополосный измеритель частоты СВЧ сигналов состоит из последовательно включенных входного усилителя-ограничителя,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002710096
Дата охранного документа: 24.12.2019
16.01.2020
№220.017.f57f

Широкополосный измеритель частоты свч сигналов на линиях задержки с предварительным преобразованием частоты (варианты)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оперативного измерения частоты непрерывных СВЧ сигналов в широком диапазоне частот. Сущность заявленного решения заключается в том, что широкополосный измеритель частоты СВЧ сигналов на линиях задержки с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002710896
Дата охранного документа: 14.01.2020
21.06.2020
№220.018.287e

Измеритель частоты свч сигналов на линиях задержки с отрицательным временем групповой задержки

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оперативного измерения частоты непрерывных СВЧ сигналов в широком диапазоне частот. Техническим результатом является снижение погрешности измерения частоты. Изобретение представляет собой широкополосный измеритель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002723983
Дата охранного документа: 18.06.2020
24.06.2020
№220.018.29ad

Цифровой приемник оперативного измерения частоты с устройствами выборки хранения и амплитудными корректорами

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения частоты непрерывных и импульсных сигналов СВЧ. Цифровой приемник оперативного измерения частоты состоит из синфазного делителя мощности, первый выход которого соединен с амплитудным корректором с восходящей по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002724138
Дата охранного документа: 22.06.2020
24.06.2020
№220.018.29d3

Способ измерения частоты сигнала в устройстве оперативного измерения интерференционного типа на линиях задержки

Использование: для оперативного измерения частоты непрерывных СВЧ-сигналов в широком диапазоне частот. Сущность изобретения заключается в том, что способ широкополосного измерения частоты СВЧ-сигнала, заключающийся в усилении-ограничении входного сигнала, полосовой фильтрации, синфазном делении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002724127
Дата охранного документа: 22.06.2020
24.06.2020
№220.018.29e7

Устройство измерения несущей частоты с использованием паразитных гармоник рлс

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оперативного измерения несущей частоты непрерывных и импульсных сигналов СВЧ в широком диапазоне частот. Широкополосный измеритель частоты СВЧ-сигналов состоит из первой, второй и третьей линий задержки, первого,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002724119
Дата охранного документа: 22.06.2020
24.06.2020
№220.018.2a0a

Цифровой приемник оперативного измерения частоты с устройствами выборки хранения и линией задержки

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения частоты непрерывных и импульсных сигналов СВЧ. Цифровой приемник оперативного измерения частоты состоит из синфазного делителя мощности, второй выход которого соединен с входом линии задержки, первого и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002724139
Дата охранного документа: 22.06.2020
04.07.2020
№220.018.2e56

Способ оперативного измерения свч частоты

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оперативного измерения частоты непрерывных и импульсных СВЧ-сигналов в широком диапазоне частот. Техническим результатом при реализации заявленного решения выступает уменьшение громоздкости с сохранением точности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002725505
Дата охранного документа: 02.07.2020
Показаны записи 1-9 из 9.
13.12.2019
№219.017.ecbc

Широкополосный измеритель частоты радиосигналов

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения частоты непрерывных радиосигналов в широком диапазоне частот. Устройство состоит из двух АЦП, работающих на частотах Fs и Fs соответственно, входы которых соединены вместе, и решающего устройства. Также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708678
Дата охранного документа: 11.12.2019
25.12.2019
№219.017.f23f

Широкополосный измеритель частоты свч сигналов с многоотводной линией задержки

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оперативного измерения частоты непрерывных СВЧ сигналов в широком диапазоне частот. Широкополосный измеритель частоты СВЧ сигналов состоит из последовательно включенных входного усилителя-ограничителя,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002710096
Дата охранного документа: 24.12.2019
16.01.2020
№220.017.f57f

Широкополосный измеритель частоты свч сигналов на линиях задержки с предварительным преобразованием частоты (варианты)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оперативного измерения частоты непрерывных СВЧ сигналов в широком диапазоне частот. Сущность заявленного решения заключается в том, что широкополосный измеритель частоты СВЧ сигналов на линиях задержки с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002710896
Дата охранного документа: 14.01.2020
21.06.2020
№220.018.287e

Измеритель частоты свч сигналов на линиях задержки с отрицательным временем групповой задержки

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оперативного измерения частоты непрерывных СВЧ сигналов в широком диапазоне частот. Техническим результатом является снижение погрешности измерения частоты. Изобретение представляет собой широкополосный измеритель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002723983
Дата охранного документа: 18.06.2020
24.06.2020
№220.018.29ad

Цифровой приемник оперативного измерения частоты с устройствами выборки хранения и амплитудными корректорами

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения частоты непрерывных и импульсных сигналов СВЧ. Цифровой приемник оперативного измерения частоты состоит из синфазного делителя мощности, первый выход которого соединен с амплитудным корректором с восходящей по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002724138
Дата охранного документа: 22.06.2020
24.06.2020
№220.018.29d3

Способ измерения частоты сигнала в устройстве оперативного измерения интерференционного типа на линиях задержки

Использование: для оперативного измерения частоты непрерывных СВЧ-сигналов в широком диапазоне частот. Сущность изобретения заключается в том, что способ широкополосного измерения частоты СВЧ-сигнала, заключающийся в усилении-ограничении входного сигнала, полосовой фильтрации, синфазном делении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002724127
Дата охранного документа: 22.06.2020
24.06.2020
№220.018.29e7

Устройство измерения несущей частоты с использованием паразитных гармоник рлс

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оперативного измерения несущей частоты непрерывных и импульсных сигналов СВЧ в широком диапазоне частот. Широкополосный измеритель частоты СВЧ-сигналов состоит из первой, второй и третьей линий задержки, первого,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002724119
Дата охранного документа: 22.06.2020
24.06.2020
№220.018.2a0a

Цифровой приемник оперативного измерения частоты с устройствами выборки хранения и линией задержки

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения частоты непрерывных и импульсных сигналов СВЧ. Цифровой приемник оперативного измерения частоты состоит из синфазного делителя мощности, второй выход которого соединен с входом линии задержки, первого и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002724139
Дата охранного документа: 22.06.2020
04.07.2020
№220.018.2e56

Способ оперативного измерения свч частоты

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оперативного измерения частоты непрерывных и импульсных СВЧ-сигналов в широком диапазоне частот. Техническим результатом при реализации заявленного решения выступает уменьшение громоздкости с сохранением точности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002725505
Дата охранного документа: 02.07.2020

Похожие РИД в системе

+ добавить свой РИД