Современная электроника №7/2025

ВОПРОСЫ ТЕОРИИ 40 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 7 / 2025 Рис. 1. Синхронная запись АЧХ И.К. Э-М. П. и магнитного поля Земли, период записи [01.11.2019–10.11.2019]: а) АЧХ И.К. Э-М. П. [Hx, Hy]; б) магнитограммы [Hx, Hy, Hz] поля Земли Рис. 2. Синхронная запись АЧХ И.К. Э-М. П. и магнитного поля Земли, период записи [01.11.2021–10.11.2021]: а) АЧХ И.К. Э-М. П. [Hx, Hy]; б) магнитограммы [Hx, Hy, Hz] поля Земли цифровых систем, в дискретно-ана- логовых системах сигнал дискретен только во времени; ● наличие на входах ПАИС anti- aliasing – фильтров, построенных на дискретных элементах, устра- няет эффект паразитного наложе- ния спектра. Основные характеристики последо- вательного анализатора спектра: ● частотный диапазон анализа ∆F = = 600…3600 Гц; ● значения резонансных частот пе- рестраиваемого фильтра в Гц: 613, 750, 909, 1050, 1204, 1350, 1500, 1650, 1795, 1945, 2091, 2200, 2386, 2682, 2978, 3273, 3601; ● полоса пропускания анализирующе- го фильтра выбрана с учётом сред- ней длительности атмосферика (t ~ 5 мс) и составляет 2∆f 0,7 = 200 Гц; ● коэффициент прямоугольности АЧХ фильтра: K 0,1 = 2∆F 0,7 /2∆F 0,1 = 0,32, K 0,01 = 2∆F 0,7 /2∆F 0,01 = 0,1; ● длительность цикла последователь- ного анализа: T a = 25,5 с. Режим динамической реконфигура- ции, реализованный в ПАИС Anadigm, позволяет в реальном времени использовать подпрограмму «обнуле- ния», чтобы уменьшить погрешность измерения амплитуды из-за эффекта «звона» фильтра при действии вход- ного импульсного сигнала. В режиме «обнуления» после каждой записи спектральной составляющей сигнала входная цепь анализирующего филь- тра отключается от входного сигнала и подключается к общей точке микро- схемы на время t ≥ τ CF (τ CF – постоянная времени фильтра). Основные функции микроконтрол- лера PIC-18F452: ● формирование тактовой частоты 16 мГц для работы ПАИС; ● загрузка основной конфигурации (Primary Configurations) и динами- ческой реконфигурации (Transition Configurations) в ПАИС Anadigm через последовательный SPI-порт; ● преобразование аналогового сигна- ла в цифровую форму; ● реализация последовательного вы- ходного порта USART для записи дан- ных. Экспериментальные данные Для более точного сопоставления импульсных сигналов электромаг- нитного поля с вариациями магнит- ного поля Земли и началом сейсми- ческих событий при анализе АЧХ и АВХ в работе приведены рисунки исследуемых процессов с различным временны́м разрешением. На рис. 1, 2, 3, 4, 5, 6 представле- ны в различных временны́х масшта- бах синхронные записи АЧХ и АВХ импульсных компонент электро- магнитного поля (И.К. Э-М. П.) ОНЧ- диапазона [613…3600 Гц, обс. ПГИ а) а) б) б)