Analysator drift diagram. Visuelt sansesystem, dets morfo-funktionelle organisation

Fornemmelser er et produkt af aktivitet analysatorer person. En analysator er et sammenkoblet kompleks af nerveformationer, der modtager signaler, transformerer dem, konfigurerer receptorapparatet, transmitterer information til nervecentre, behandler det og dechifrerer det. I.P. Pavlov mente, at analysatoren består af tre elementer:ledebaner for sanseorganer Og kortikalt snit.Ifølge moderne koncepter omfatter analysatoren mindst fem afdelinger:

1. receptor;
2. ledende;
3. indstillingsblok;
4. filtrering enhed;
5. analyseblok.

Da ledersektionen i det væsentlige blot er et "elektrisk kabel", der leder elektriske impulser, spilles den vigtigste rolle af analysatorens fire sektioner (fig. 5.2). Feedbacksystemet giver dig mulighed for at foretage justeringer af receptorsektionens funktion, når ydre forhold ændrer sig (for eksempel finjustering af analysatoren med forskellige stødkræfter).

Ris. 5.2.

Hvis vi tager den menneskelige visuelle analysator som et eksempel, hvorigennem det meste af informationen modtages, så er disse fem sektioner repræsenteret af specifikke nervecentre (tabel 5.1).

Tabel 5.1. Strukturelle og funktionelle karakteristika for de bestanddele, der er i den visuelle analysator

Ud over den visuelle analysator, med hvilken en person modtager en betydelig mængde information om verden omkring ham, er andre analysatorer, der opfatter kemiske, mekaniske, temperatur- og andre ændringer i det ydre og indre miljø, også vigtige for at kompilere en helhedsbillede af verden (fig. 5.3).

I praksis bruges simple enheder, der bruger metoden til sekventiel spektralanalyse. Sådanne enheder omfatter panoramaradiomodtagere, søgeanordninger til detektering og måling af frekvensen af ​​signaler, spektrumanalysatorer, målere af amplitude og fasefrekvenskarakteristika osv.

Det grundlæggende princip for driften af ​​en anordning af denne type er, at i mixeren 2, ved hjælp af en frekvensjusterbar lokaloscillator 8, konverteres signalfrekvensen, derefter analyseres signalet ved mellemfrekvensen af ​​det selektive system 3. Efter detektion og yderligere filtrering (4, 5), sendes signalet til en speciel beslutningsblok 6, som beslutter tilstedeværelsen af ​​et signal ved indgangen til indretningen. Samtidig kan signalet observeres på skærmen af ​​indikator 7. Loven om ændring i lokaloscillatorfrekvensen kan være enhver. Desuden skal det bemærkes, at en ikke-lineær søgning kun kan være passende, hvis signalfrekvensfordelingen inden for søgeområdet er ujævn. Derudover kan søgningen udføres i form af en enkelt operation udført over en given tid, eller i form af gentagne loops.

Det generelle blokdiagram af den sekventielle spektralanalyseanordning er vist i figur 7.

Blokdiagram af en sekventiel spektralanalyseanordning

1- Input enhed; 2- Mixer; 3- Valgsystem;

4- Amplitude detektor; 5- Lavpasfilter; 6- Afgørende blok;

7- Indikator; 8- FM lokaloscillator.

For to-trins søgeenheder vælges søgealgoritmen sædvanligvis på en sådan måde, at overskridelse af tærsklen ved det første detektionstrin får søgningen til at stoppe i et stykke tid t hvor analysen finder sted i anden fase af detektion. Beslutningen om tilstedeværelsen eller fraværet af et signal på et givet punkt i området træffes nøjagtigt af det andet detektionstrin efter tidspunktet t. Hvis der ikke er noget signal ved stoppunktet, fortsætter søgningen eller efter tid t i samme retning eller nulstilles til sin oprindelige tilstand. Signaldetektering kan forekomme både under den første scanning af søgeområdet og efter et vist tilfældigt antal scanninger. Fordi tiden T, lig med intervallet mellem starten af ​​søgningen og det øjeblik, søgeanordningen stopper ved det punkt, hvor signalet er placeret, er en tilfældig variabel; spørgsmålet opstår om at finde fordelingsloven, matematisk forventning og spredning af denne stokastiske variabel. I problemet med at finde søgetidsfordelingsloven skitseres to tilgange. Den første er den direkte analyse af et reelt, kontinuerligt system. Den anden tilgang er at opdele hele området i et begrænset antal celler og erstatte den kontinuerlige søgning med en diskret procedure.

21. Digital spektrumanalysator: blokdiagram, funktionsprincip.

Spektrumanalysatorer kan klassificeres efter analysemetode:

med sekventiel, samtidig eller blandet analyse; i henhold til kredsløbsdesignet: enkelt-kanal, multi-kanal; efter type indikator eller optageenhed: oscillografisk, med optager; efter frekvensområde: lav frekvens, høj frekvens, ultra høj frekvens, bred rækkevidde.

Spektrum analysatorer – udføres i henhold til et generaliseret skema af formen: inputenhed – konverter – indikerings- eller optageenhed. De specifikke kredsløb og design af enheder, der udfører analyse ved hjælp af filtreringsmetoden, er varierede, men hovedenheden er et smalbåndssystem, der identificerer spektrale komponenter eller sektioner af spektret.

En moderne digital spektrumanalysator er en kvalitativt ny type udstyr, hvor de specifikke funktioner af adskillige enheder simuleres ved hjælp af et sæt computerprogrammer: for at ændre karakteren af ​​funktionen er det nok at kalde det passende behandlingsprogram uden hardwareændringer til enhederne. Et sæt digitale spektrumanalysatorprogrammer giver dig mulighed for i én enhed at kombinere næsten al den funktionalitet, der er nødvendig for en omfattende undersøgelse af forskellige signaler og processer. Driftsprincippet for en digital spektrumanalysator er baseret på beregningsprocedurer til bestemmelse af parametre og karakteristika for forskellige processer.

De undersøgte signaler føres gennem en (A) eller to (A, B) kanaler til de tilsvarende forstærkere med variabel forstærkning, som bringer forskellige niveauer af indgangssignaler (fra 0,01 til 10 V) til den værdi, der er nødvendig for normal drift af efterfølgende stier. Signalerne sendes derefter til et lavpasfilter, som vælger det frekvensbånd, der skal analyseres.

Forskeren kan tænde og slukke for filtre. Fra hvis output signalerne sendes til ADC'en, hvor de konverteres til parallel 10-bit binær kode. Enten eller begge kanaler kan arbejde samtidigt. I sidstnævnte tilfælde passerer signalprøver parallelt langs begge kanaler, hvilket gør det muligt i den digitale kode at gemme information om faseforholdet mellem signalerne, der er nødvendige for måling af gensidige karakteristika. Samplingsfrekvensen indstilles af en indbygget kvartsoscillator og kan ændres af forskeren inden for området 0,2 - 100 kHz. Denne frekvens bestemmer referenceskalaen for signalspektrumanalysatoren i tids- og frekvensdomænerne.

Signalvejene fra forstærkerindgangene til ADC-udgangen har kalibrerede transmissionskoefficientværdier over hele området af frekvenser og spændingsniveauer. Oplysninger om værdien af ​​transmissionskoefficienten og samplingsfrekvensen af ​​ADC indtastes i computerenheden (mikroprocessoren) og tages i betragtning, når det endelige forskningsresultat genereres. Mikroprocessoren fungerer i overensstemmelse med det program, der er lagret i dens hukommelse. Programmet består af et antal underrutiner, der organiserer en eller anden beregningsoperation (beregning af et spektrum eller en korrelationsfunktion, bestemmelse af sandsynlige karakteristika, konstruering af et histogram osv.). Beregningsresultaterne udsendes til en indikator eller optageenhed, som kan være en digital båndoptager, diskdrev, oscilloskop eller optager. De sidste to er forbundet via en DAC. Alle resultater er ledsaget af en skaleringsfaktor for at konvertere dem til fysiske enheder.

Fig.4. Blokdiagram af en digital spektrumanalysator.

Ved analyse af signaler præsenteret i digital form, indtastes data direkte i computerenheden ved hjælp af en digital datainputenhed fra kontrolpanelets tastatur med decimalkode.

Grundlæggende driftstilstande for en digital spektrumanalysator; spektral, digital filtrering, statistisk og korrelationsanalyse; måling af effektspektret, det gensidige spektrum af to signaler.

Mange er ikke afvisende med at supplere den behagelige lyd med interessante visuelle effekter. Det er det, denne konsol er designet til, som er en slags multi-band equalizer, der deler melodiens spektrum efter frekvens og viser dem på indikatoren i form af hoppebjælker. Denne spektrumanalysator er forbundet til fem knapper, der kan bruges til at justere lysstyrken på skærmens baggrundsbelysning, følsomhed og ændre effekter (stativer, striber, linjer, ovale eller stige). Derudover gemmer analysatoren indstillinger i hukommelsen, og du kan også vælge konverterfrekvensen ved hjælp af en jumper.

Spektrum analysator kredsløb

Justering af baggrundslys var baseret på hardware PWM, ved udgangen af ​​OC2. Arkivet indeholder programmer til skærme 16x2, 20x2, 24x2 og 20x4. I princippet kan firmwaren tilpasses til næsten enhver skærm (med en HD44780 controller), så har du et display, som analysatoren ikke understøtter, er det ikke svært at lave de eksisterende om.

1. Signalmassen når "Agnd"-punktet på tavlen, så kan analysator- og enhedsmasserne ikke forbindes med hinanden.
2. Analysatoren kan genopfyldes symmetrisk, +-2,5 V, "Agnd" bliver jord og kan forbindes til enhedens jord.
3. Hvis masserne af analysatoren og enheden skal tilsluttes, og det ikke er muligt at genopfylde analysatoren symmetrisk, bør du tilføje en DC-komponent af signalet for at hæve det til niveauet 2,5 V. Vi forbinder masserne og øger signal med en R/R-deler (modstande i størrelsesordenen 100 kOhm), der forbinder det via strømbussen. Signalet til deleren leveres gennem en kondensator (ca. 1 µF).

Sådan konfigureres analysatoren til at fungere med en computer. Husk, at hvis du ønsker at bygge den ind i en forstærker eller anden enhed, skal du tage højde for, at der kan forekomme forskellige signalniveauer der. Hvis du har mulighed for at levere et signal fra en generator (fra en computer via line-in), vil dette forenkle opsætningen.

Tilslut og kør kredsløbet, tilslut udgangen på computerens lydkort, jord til Agnd. Masserne af systemet og computeren kan ikke forbindes! Indstil funktionsgeneratoren til sinus, frekvens 400 Hz, forstærk ca. 80%.

Indstil venstre potentiometer, så kun ét segment afbøjes. Skift oscillatorfrekvensen til 10 kHz, indstil højre potentiometer på samme måde.

For nøjagtig kalibrering skal du bruge to programmer - "generator" og "oscilloskop". Sørg for, at signalet ikke er forvrænget. Elementerne der bruges til at samle indgangsfilteret skal være identiske med dem i diagrammet, dette gælder primært kondensatorer. I de følgende figurer er der et forvrænget signal på toppen og et rent under det, hvilket er det, der skal opnås.

Video af arbejdet

Det er et sæt af strukturer, der opfatter lysenergi og danner visuelle fornemmelser. Ifølge moderne ideer modtager en person 80-90% af al information om verden omkring ham takket være. Ved hjælp af en visuel analysator opfattes størrelsen af ​​objekter, deres belysningsgrad, farve, form, retning og bevægelseshastighed og den afstand, hvormed de fjernes fra øjet og fra hinanden. Alt dette giver dig mulighed for at evaluere rummet, navigere i verden omkring dig og udføre forskellige typer af målrettede aktiviteter.

Beskrivelse af skemafelterne:

Diagram over strukturen af ​​den visuelle analysator: 1 - nethinden, 2 - ikke-krydsede fibre i den optiske nerve, 3 - krydsede fibre i den optiske nerve, 4 - den optiske kanal, 5 - lateral genikulær krop, 6 - lateral rod, 7 - optik lapper

Når den forlader øjet, opdeles synsnerven i to halvdele. Den indre halvdel krydser med den samme halvdel af det andet øje og går sammen med den ydre halvdel af den modsatte side til metathalamus, hvor den næste neuron er placeret, og ender på cellerne i den visuelle zone i occipitallappen. Nogle af fibrene i det optiske område er rettet mod de quadrigeminusceller, hvorfra den tektospinalbane af refleksorienterende bevægelser forbundet med syn begynder. Derudover er der i den quadrigeminale region forbindelser med den parasympatiske kerne af Yakubovich, hvorfra fibrene i den oculomotoriske nerve begynder, hvilket giver indsnævring af pupillen og indkvartering af øjet.