_WELCOMETO Radioland

Главная Схемы Документация Студентам Программы Поиск Top50  
Поиск по сайту



Навигация
Главная
Схемы
Автоэлектроника
Акустика
Аудио
Измерения
Компьютеры
Питание
Прог. устройства
Радио
Радиошпионаж
Телевидение
Телефония
Цифр. электроника
Другие
Добавить
Документация
Микросхемы
Транзисторы
Прочее
Файлы
Утилиты
Радиолюб. расчеты
Программирование
Другое
Студентам
Рефераты
Курсовые
Дипломы
Информация
Поиск по сайту
Самое популярное
Карта сайта
Обратная связь

Студентам


Студентам > Курсовые > Разработка анализатора спектра речи

Разработка анализатора спектра речи

Страница: 2/9

Анализаторы с перестраивающимися гетеродинами (см. рис.1.1б) позволяют получить высокую разрешающую способность'

за счет применения высокодобротных резонаторов, обычно кварцевых фильтров, настроенных на постоянную промежуточную частоту /то, выбираемую достаточно низкой; поэтому применяется двойное и даже тройное преобразование частоты.

Принцип работы подобных анализаторов нетрудно уяснить, рассматривая их обобщенную структурную схему (см. рис. 1.16).Пусть гетеродин имеет диапазон рабочих частот от tг.мин до tгмакс, резонатор и усилитель промежуточной частоты УПЧ настроены на частоту fпр и необходимо определить спектральную мощность входного сигнала на частотах гармонических составляющих ƒ1,ƒ2,… ƒv,… ƒn.

По мере перестройки частоты гетеродина -разность между его текущей частотой /г< и частотой v-й составляющей спектра в не­который момент окажется равной fпр±∆f; при этом получится следующее соотношение частот гетеродина и v-й гармоники:

(1.4)

После квадратичного детектора сигнал поступает на регистрирую­щее устройство, показания которого пропорциональны Р∆v • В качестве примера анализатора с гетеродинным преобразова­нием 'рассмотрим структурную схему панорамного анализатора,(рис.1.4а).

Рис. 1.4. Структурные схемы анализаторов: а) последовательного действия с осциллографическим индикатором, б) одновременного дей­ствия

Исследуемый периодический сигнал сложной формы поступает через входное устройство на смеситель, к которому подводится на­пряжение генератора качающейся частоты ГКЧ. Линейное измене­ние частоты во времени осуществляется модуляцией сигналов ГКЧ напряжением генератора развертки. Вследствие этого отклонение электронного луча по горизонтали пропорционально изменению частоты ГКЧ и горизонтальная ось масштабной сетки является осью частот. На выходе смесителя образуются напряжения комбинаци­онных частот. Составляющие спектра, частоты которых лежат в по­лосе пропускания усилителя промежуточной частоты fпр±∆f, усиливаются и после детектирования, и усиления подаются на верти­кально отклоняющие пластины электроннолучевой трубки. Таким образом, отклонение луча в вертикальном направлении пропорционально мощности определенной узкой полосы спектра исследуемо сигнала (f—∆f)+(ƒ+∆ƒ) и удовлетворяет неравенству, аналогичному (6.37):

(1.5).

где fгкч = fо+a*t — мгновенная частота генератора качающейся частоты.

В некоторых анализаторах спектра применяются логарифмические усилители, которые дают возможность наблюдать составляющие спектра с большим отношением амплитуд— 100:1 или 1000:1; В этих приборах обычно имеются переключатели для перевода из логарифмического режима усиления в линейный. В логарифмическом режиме проводится общая оценка спектра, а линейный режим используется для детального анализа выбранного участка частот­ного 'спектра. В анализаторах спектра применяются трубки с по­слесвечением.

Калибратор (рис.1.5) служит для создания частотных меток на экране. При включении калибратора на экране анализатора, кроме 'линий исследуемого спектра, появляются линии составляющих спектра, калибратора, частота которых известна. В результате на " оси частот получают опорные точки известной частоты, что позво­ляет уточнить масштаб оси частот.

Основным недостатком анализаторов последовательного действия является большая продолжительность анализа. Например, для получения n спектральных линий периодического напряжения минимальное время анализа должно быть равно nТ, где Т — период исследуемого напряжения. При непосредственном введении исследуемого напряжения эти приборы можно использовать для анализа спектра периодических, в том числе и редко повторяющихся, сигналов (радиоимпульсов или видеоимпульсов) когда время анализа особого значения не имеет.

Спектры одиночных импульсов можно измерять анализатором последовательного действия при их 'предварительной неискажающей записи. В этом случае появляется возможность неоднократного повторения анализа,

Выпускаемые промышленностью анализаторы последовательного действия работают .в диапазоне от инфранизких до сверхвысо­ких частот. Порог чувствительности низкочастотных приборов находится в пределах 10~4—10-3 В, а сверхвысокочастотных—в пределах 10-7-10-12 Вт. Погрешность измерения по амплитуде составляет ± (5-10) %, по частоте — ± (2-3) %.

Анализаторы с одновременным анализом. Эти анализаторы позволяют осуществить одновременный анализ спект­ра исследуемого сигнала, т. е. их можно использовать для непо­средственного измерения спектров одиночных импульсов и стати­стических процессов. Исследуемый сигнал после входного устрой­ства (рис.6.376) одновременно подается на n резонаторов, каждый из которых выделяет узкую полосу частот. После детектирования

действующие значения составляющих через коммутирующее устрой­ство попадают на электроннолучевую трубку или самописец. Ана­лизаторы подобного типа предназначаются для работы в области низких частот, обычно не свыше 100кГц.

Типы применяемых резонаторов зависят от частотного диапа­зона прибора. Для инфранизких и низких частот используются из­бирательные LС-цепи, для более высоких — LС-цепи или электро­механические фильтры. .Коммутаторы обеспечивают поочередное подключение детекторов к регистрирующему устройству. Если чис­ло каналов невелико, то коммутатор может отсутствовать. В этом случае число регистрирующих устройств должно быть равно числу каналов. Промышленностью выпускаются анализаторы с числом каналов от 8 до 80.

∆ƒp=qƒФ (1.6)

где q — заданное число, определяемое допустимой погрешностью δ. Чем меньше полоса ∆ƒф, тем больше разрешающая способность прибора. На рис.1.6 поясняется различие между ∆ƒф и ∆ƒр при за­данной погрешности δ (для данного случая δ ~0,2); из рисунка видно, что чем меньше δ, тем больше q.

Рис. 1.6. Резонансные характеристики анализаторов; а) одновременного, б) последовательного действия; 1 ~ статическая, 2 — динамическая.

В процессе проведения измерений необходимо учитывать переходные явления, которые приводят, к уменьшению разрешающей способности прибора. Степень этого уменьшения определяется параметрами анализатора и скоростью (временем) анализа.

Динамическая разрешающая способность анализатора одновре­менного действия изменяется во времени примерно по экспонен­циальному закону. В момент включения (t=0) исследуемого сиг­нала на вход анализатора, состоящего из набора резонаторов с одинаковой добротностью и равноотстоящими резонансными частотами, выходное напряжение равно нулю. С течением времени динамические резонансные кривые приближаются к статическим, форми­руются седлообразные кривые (рис.6.38а), анализатор разделяет составляющие сигнала. Время, в течение которого характеристика анализатора приближается с заданной погрешностью к статической его характеристике, называют временем установления /у. Это время обратно пропорционально полосе пропускания ∆ƒф,