Виртуальные измерительные приборы. Один компьютер - вся измерительная лаборатория. Cпектроанализаторы - Приборы и системы управления, 1999г. №3 стр.22

Один компьютер – вся измерительная лаборатория. Спектроанализаторы.

Рассматриваются виртуальные спектроанализаторы для мониторинга и исследования характеристик физических величин, выполненные на базе персонального компьютера (ПК) и плат сбора данных (ПСД).

Статья описывает виртуальные приборы для мониторинга и исследования характеристик физических величин – анализаторы спектра. Стационарные представители приборов этого класса громоздки и имеют ограниченную область применения. Виртуальные спектроанализаторы могут быть использованы в разных задачах при одном и том же составе входящих ПСД. Достаточно только изменить программное обеспечение, что сделать гораздо проще, быстрее и дешевле. Изменить же параметры стационарного прибора можно только приобретением другого.

Виртуальных приборов в одним компьютере может быть несколько и спектроанализатор – один из них, причем все необходимы приборы находятся на одном компьютере и могут быть использованы инициализацией программного обеспечения на компьютере, как это обычно делается в Windows.

Программа-Спетроанализатор

Рассмотрим два виртуальных спектроанализатора.

Спектроанализатор СА-01 представляет собой измерительную систему, состоящую из широкополосного приемника радиосигналов в диапазоне 10кГц… 2,5Ггц, ПСД ЛА-н24 (или другой, в зависимости от назначения системы и необходимых параметров системы) и ПК. Без широкополосного приемника система дает возможность получить автоспктры и частотные характеристики исследуемых сигналов в полосе частот до 25 МГц синхронно по двум каналам и автоспектр до 50 МГц по одному каналу при частотном разрешении 400 и 800 Гц соответственно. Время обзора полосы пропускания системы 12 мс.

Данная измерительная система может быть полезна для мониторинга каналов радиосвязи систем безопасности, телефонных систем сотовой связи, определения наличия электромагнитных излучений в системах экологического контроля.

Второй анализатор предназначен для цифровой обработки сигналов, исследования частотных характеристик физических систем и идентификации путей распространения энергии в виброакустических экспериментах.

Анализатор обеспечивает измерение авто- и взаимных спектрально-корреляционных характеристиках сигналов по двум каналам в режиме реального масштаба времени, а также возможность получения аналогичных характеристик путем обработки файлов данных. К измеряемому набору характеристик сигналов относятся следующие:

• Автоспектры по каналам;
• Автокорреляционные функции по каналам;
• Функция частотной когерентности между каналами;
• Комплексный взаимный спектр;
• Комплексная функция взаимной корреляции;
• Комплексная передаточная функция;
• Когерентная мощность между каналами;
• Некогерентная мощность между каналами;
• Отношение сигнал/шум.

Предусмотрены режимы автоматической адаптации к измеряемым сигналам и настройка под ручным управлением, что обеспечивает максимально возможное использование динамического диапазона системы.

Стартовый модуль снабжен программным (свободным) запуском процесса обработки, запуском от внешнего и внутреннего источников сигналов со смещением по времени между каналами, запусками по уровню, положительному и отрицательному фронтами сигнала.