Устройство для измерения девиации частоты линейно частотно- модулированного колебания

Устройство для измерения девиации частоты линейно частотно- модулированного колебания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕВИАЦИИ ЧАСТОТЫ ЛИНЕЙНО ЧАСТОТНОМОДУЛИРОВАННОГО КОЛЕБАНИЯ, содержащее генератор пилообразного напряжения, управляемый генератор, первый вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, фазовый детектор, первьм вход которого подключен к выходу эталонного генератора , блок индикации, отличающееся тем, что,- с целью повышения точности измерения, в него введены последовательно соединенные ключ, фильтр нижних частот усилитель постоянного тока и после- . довательно соединенные блок формирователя импульсов, блок нормирования, а также кварцевый генератор, выход усилителя постоянного тока соединен с вторым входом управляемого генератора , второй вход фазового детектора соединен с выходом управляемого генератора, выход фазового детектора , соединен с входом ключа и с входом блока формирователя импульсов, выход кварцевого генератора соединен с вторым входом блока нормирования, третий вход блока нормирования, второй вход ключа, вход генератора пилообразного напряжения соединены с шиной импульса управления, выход блока нормирования соединен с входом блока индикации. . . 2. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что блок нормирования содержит блок управления, реверсивный счетчик, делитель счетчиковый, первый и второй эле-. менты 2И, двоичный счетчик, блок элементов НЕ, двоичный счетчик с предварительной записью информации, элемент задержки, двоично-десятичный счетчик, блок памяти, первый выход блока управления соединен с входом вычитания реверсивного счетчика , второй выход блока управления (Л соединен с первым входом двоичного с счетчика, второй вход двоичного .счетчика соединен с вторым входом блока управления, третий выход блока управления соединен с первым .входом первого элемента 2И и с первым входом второго элемента 2И, ;о четвертый выход блока управления, соединен с вторым входом реверсивного счетчика, с третьим входом двоичс эо ного счетчика, с первым входом двоичного счетчика с предварительной записью информации, с первым входом двоично-десятичного счетчика, с первым входом делителя счетчикового, пятый выход блока управления соединен с первым входом блока памяти, шестой выход блока управления соединен с вторым входом двоичного счетчика с предварительной записью информации и с вторым входом делителя счетчи ового , первый, второй и третий входы блока управления являются входами блока нормирования, четвертый вход

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИК () 9) ((I) (5()4 G 01 R 23 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3612768/24-21 (22) 29.06.83 (46) 07. 11.85. Бюл. Ф 41 (72) А.И»Хохлов и В.П.Ткачук (53) 621.3 17 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 652500, кл. С 01 R 23/00, 1979.

"Electronics Letters", 1966, 2, )(- 2, р. 50-51.. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕВИАЦИИ ЧАСТОТЫ ЛИНЕЙНО ЧАСТОТНОМОДУЛИРОВАН НОГО КОЛЕБАНИЯ, содержащее генератор пилообразного напряжения, управляемый генератор, первый вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, фазовый детектор, первый вход которого подключен к выходу эталонного генератора, блок индикации, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью новьппения точности измерения, в него введены последовательно соединенные ключ, фильтр нижних частот усилитель постоянного тока и последовательно соединенные блок формирователя импульсов, блок нормирования, а также кварцевый генератор, выход усилителя постоянного тока соединен с вторым входом управляемого генератора, второй вход фазового детектора соединен с выходом управляемого генератора, выход фазового детектора соединен с входом ключа и с входом блока формирователя импульсов, выход кварцевого генератора соединен с вторым входом блока нормирования, третий вход блока нормирования, второй вход ключа, .вход генератора пилообразного напряжения соединены с шиной импульса управления, выход блока нормирования соединен с входом блока индикации.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок нормирования содержит блок управления, реверсивный счетчик, делитель счетчиковый, первый и второй эле-. менты 2И, двоичный счетчик, блок элементов НЕ, двоичный счетчик с .предварительной записью информации, элемент задержки, двоично-десятичный счетчик, блок памяти, первый выход блока управления соединен с входом вычитания реверсивного счетчика, второй выход блока управления соединен с первым входом двоичного счетчика, второй вход двоичного ,счетчика соединен с вторым входом блока управления, третий выход бло" ка управления соединен с первым входом первого элемента 2И и с первым входом второго элемента 2И, четвертый выход блока управления соединен с вторым входом реверсивного счетчика, с третьим входом двоичного счетчика, с первым входом двоичного счетчика с предварительной записью информации, с первым входом двоично-десятичного счетчика, с первым входом делителя счетчикового, пятый выход блока управления соединен с первым входом блока памяти, mecтой выход блока управления соединен с вторым входом двоичного счетчика с предварительной записью. информации и с вторым входом делителя счетчи((ового, первый, второй и третий входы блока управления являются входами блока нормирования, четвертый вход

1190281 блока управления соединен с выходом реверсивного счетчика, выход делителя счетчикового соединен с входом сложения реверсивного счетчика и с вторым входом первого элемента 2И, выход первого элемента 2И соединен с третьим входом делителя счетчикового, выходы двоичного счетчика соединены с входами блока элементов НЕ,выходы блока элементов НЕ соединены

1 с входами двоичного счетчика с предварительной запис ью. информации, выход двоичного счетчика с предварительной записью информации соединен с вторым входом второго элемента 2И и с входом двоично-десятичного счетчика, выход второго элемента 2И соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен с третьим входом двоичного счетчика с предварительной записью информации, выходы двоичнодесятичного счетчика соединены с входами блока памяти, выход блока памяти соединен с выходом блока нормирования.

3. Устройство по п.2, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок управИзобретение относится к области рациоизмерений и предназначено для использования в радиолокационных станциях непрерывного излучения для измерения девиации частоты. 5

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет фазового слежения за частотой сигнала и обработки результатов измерения в . дополнительном временном интервале. 10

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства, на фиг. 2— функциональная схема блока нормирования; на фиг. 3 — функциональная схема блока управления на фиг. 4 - 15 эпюры сигналов в контрольных точках устройства, на фиг. 5 — эпюры сигналов в контрольных точках блока управления и блока нормирования.

Устройство содержит, генератор 20

1 пилообразного напряжения, управ ляемый генератор 2, фазовый детекления содержит четыре элемента И, два формирователя элемент НЕ, форми. рователь импульса запрета, первый, второй, третий и четвертый входы блока управления соединены соответственно с первыми входами первого, второго, третьего и четвертого элементов И, второй вход первого элемента И соединен с входом элемента НЕ, входом первого формирователя, выхо— дом третьего элемента И, второй вход второго элемента И соединен с.выходом четвертого элемента И, второй вход третьего элемента И соединен с выходом формирователя импульса запрета и входом второго формирователя, второй вход четвертого элемента И соединен с выходом элемента НЕ, входы формирователя импульса запрета соединены соответственно с третьим и четвертый входами блока управления, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы которого являются выходами соответственно первого элемента И, третьего элемента И, элемента НЕ, первого формирователя, второго формирователя, второго элемента И. тор 3, эталонный генератор 4, ключ 5, фильтр 6 нижних частот, усилитель 7 постоянного тока, формирователь 8 импульсов, блок 9 нормирования, блок 10 индикации и кварцевьгл генератор 11.

Блок 9 нормирования содержит блок 12 управления, реверсивный счетчик 13, счетчиковый делитель 14, первый элемент 2И 15, двоичный счетчик 16, блок элементов НЕ 17, двоичный счетчик 18 с предварительной записью информации, второй элемент

2И 19, элемент 20 задержки, двоичнодесятичный счетчик 21 и блок 22 памяти.

Блок управления содержит третий элемент 2И 23, первый формирователь

24, элемент НЕ 25, первый 26 и четвертый 27 элементы 2И, формирователь

28 импульса запрета, второй формирователь 29 и второй элемент 2И 30.

1190281 4 ния реверсивного счетчика 13 и вторым входом первого элемента 2И. 26, выход которого соединен с третьим входом счетчикового делителя 14, выходы двоичного счетчика 16 соединены с входами блока элементов НЕ 17, выходы которого соединены с входами двоичного счетчика 18.с предварительной записью информации, выход

10 которого соединен с вторым входом второго элемента 2И 19 и с входом двоично-десятичного счетчика 21, выход второго элемента 2И 19 соединен с входом элемента 20 задержки, вы-

15 ход которого соединен с третьим входом двоичного счетчика 18 с предварительной записью информации, выходы двоично-десятичного счетчика

21 соединены с входами блока 22 памяти, выход которого соединен с. выходом блока 9 нормирования.

В блоке 12 управления первый, второй, третий и четвертый входы соединены соответственно с первыми входами первого 26, второго 30, третьего 23 и четвертого 27 элементов 2И, второй вход первого элемента

2И 26 соединен с входом элемента

НЕ 25, входом первого формирователя

24 и выходом третьего элемента 2И

23, второй. вход. второго элемента 2И

30 соединен с выходом четвертого элемента 2И 27, второй вход третьего элемента 2И 23 соединен с выходом формирователя 28 импульса запрета и входом второго формирователя 29, второй вход четвертого элемента 2И . 27 соединен с выходом элемента HE 25, входы формирователя 28 импульса запрета соединены соответственно с

40 третьим и четвертым входами блока

12 управления, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы блока 12 управления являются

45 выходаьж соответственно первого 26 и третьего 23 элементов 2И, элемента НЕ 25, первого 24 и второго 29

На третий вход блока 12 управле- 50 ния подается импульс управления, первый вход блока 12 управления соединен с первым входом блока 9 нормирования, второй вход — с вторым входом блока 9 нормирования, чет-,55 вертый вход — с выходом реверсивного счетчика 13, выход счетчикового делителя 14 соединен с входом сломеВ устройстве первый вход управляемого генератора 2 соединен с выходом генератора 1 пилообразного напряжения, первый вход фазового детектора 3 соединен с выходом эталонного генератора 4, выход управляемого генератора 2 соединен с вторым входом фазового детектора 3, выход ,-которого соединен с первым входом ключа 5 и с входом формирователя 8 импульсов, выход ключа 5 соединен с входом фильтра 6 нижних частот, выход которого соединен с входом . усилителя 7 постоянного тока, вы- ход которого соединен с вторым вхо дом управляемого генератора 2, выход формирователя 8 импульсов соединен с первым входом блока 9 нормирова-. ния, второй вход которого соединен с выходом кварцевого генератора 11 третий вход блока 9 нормирования, второй вход ключа 5 и вход гене-. ратора 1 пилообразного напряжения соединены с шиной импульса управле ния, выход блока 9 нормирования соединен с входом блока 10 индика-ции, первый выход блока 12 управления соединен с входом вычитания реверсивного счетчика 13, а второй выход — с первым входом двоичного счетчика 16, второй вход которого .соединен с вторым входом блока 12 управления, третий выход которого соединен. с первыми входами первого

15 и второго 19 элементов .2И, четвертый выход — с вторым входом реверсивного счетчика 13, третьим входом двоичного счетчика 16, первым входом двоичного счетчика 18 с предварительной записью информации, первым входом двоично-десятичного счетчика 21 и первым входом счетчикового делителя 14, пятый выход — с первым входом блока 22 памяти, а шестой выход — с вторым входом двоичного счетчика 18 с предварительной записью информации и с вторым входом счетчикового делителя 14. формирователей и второго элемента 2И 30.

Устройство работает следующим об-. разом.

Работу в динамике рассмотрим в два этапа. Вначале, когда импульс . управления на ключе 5 отсутствует, он открыт. Если напряжения с выходов управляемого генератора 2 и эталонного генератора 4 не равны по частоте и фазе, то на выходе фазового де1190281

С приходом импульса управления на формирователь 24 его передний фронт (фиг.5,5) подается на счетчики 13, 14, 16, 18 и 21 для установки их в состояние "О". Затем в течение импульса управления в двоичный счетчик 16 с кварцевого генератора 11 записывается число импульсов (фиг.5,И), которое одновременно подается с выхотектора 3 появляется напряжение, не . равное нулю, которое через ключ 5 поступает на фильтр 6 нижних частот, фильтруется, затем через усилитель

7 постоянного тока подается на управляемый генератор 2, удерживая разность частот и фаэ между сигналами управляемого 2 и эталонного 4 генераторов равными нулю. Таким образом, в отсутствии модуляции сигнал на выходе фазового детектора 3 отсутствует.

На втором этапе в момент прихода импульса управления (фиг.4,й) закрывается ключ 5, цепь фазовой автоподстройки частоты обрывается, запускается генератор 1 пилообразного напряжения, разрешается прохождение информации через формирователь 8 импульоов на блок 9 нормирования.

На управляемый генератор 2 с гене ратора T пилообразного напряжения подается пилообразное напряжение (фиг.4,6). Частота .сигнала на выходе управляемого генератора 2 увеличивается по линейному закону (фиг.4 о). На выходе фазового детектора 3 появляется разностный .сигнал в виде синусоиды с увеличивающейся во вре: ени по линейному закону часто. 30 той (фиг.4,4,), определяя обусловленную модуляцией разность фаз сигналов управляемого 2 и эталонного

4 генераторов. Раэностный сигнал усиливается усилителем формирователя 8 импульсов и поступает на нульорган, который срабатывает в точках перехода низкочастотной синусоиды через уровень О, преобразуя синусоиду в прямоугольный двухполярный меандр. который затем поступает на схему выделения фронтов формирователя 8. Импульсы с выхода формирователя 8 (фиг.4,)) поступают на вход блока 12 управления .(фиг.2). Кроме них на блок 12 управления постоянно поступают импульсы с кварцевого генератора 11. да двоичного счетчика 16 в виде двоичного 12-разрядного параллельного кода через блок элементов НЕ 17 в обратном коде в двоичный счетчик

18 с предварительной записью информации. Одновременно в течение импульса управления в реверсивный счетчик 13 по входу вычитания через элемент 2И 26 записывается число с выхода формирователя 8 импульсов.

С приходом первого импульса на вход вычитания реверсивного счетчика 13 на выходе старшего разряда счетчика происходит перепад с логического

"0" на логическую "1" (фиг.5,5). Импульс управления также поступает на формирователь 28 импульса запрета, состоящий из элементов 2И и

RS-триггера, который срабатывает по заднему фронту импульса управления (фиг.5,g ) — начинается сигнал запрета прохождения импульсов управления через элемент.2И 23.

После окончания импульса управления импульсы с кварцевого генератора 11 через элемент 2И 30 поступают на счетчиковый делитель 14 и после деления с его выхода поступают на вход сложения реверсивного счет»

t чика 13. Происходит вычитание записанного в счетчик по входу вычитания" числа.. В момент вычитания последней записанной в счетчике единицы счетчик 13 обнуляется и на выходе старшего разряда счетчика появляется перепад с логической "1" на логический

"О" (фиг.5,5). Данный импульс поступает в блоке 12 управления на формирователь 28 импульса запрета и на элемент 2И 27. В формирователе 28

RS-триггер срабатывает второй раз либо по заднему фронту поданного импульса, если нет совпадения с оче- . редным импульсом управления, либо по заднему фронту импульса управления (фиг.5,<). С выхода формирователя 28 импульс запрета поступает на элемент 2И 23, где происходит запрет прохождения импульсов управления в блоке 12 управления до тех пор, пока идет счет в реверсивном счетчике 13.

В формирователе 29 вырабатывается импульс по заднему фронту импульса запрета (фиг.5,)) . Во время прихода данного импульса в блоке 22 памяти происходит запись информации.

Блок 22 памяти построен на П-трнг7 1190 герах. На элементе 2И 27 происходит формирование импульса (фнг.5,u) между задним фронтом импульса управления и задним фронтом импульса с вьг хода реверсивного счетчика 13. Во время данного импульса с кварцевого генератора 11 через элемент 2И 30 проходят импульсы счета (фиг.5,1() на счетчиковый делитель 14 и на двоичный счетчик 18 с предваритель- 1О ной записью информации. Количество импульсов на выходе элемента 2И 30

:пропорционвльно величине набега фазы ф за время модуляции 4 „ . Чис.ло, записанное в двоичном счетчике

16, определяет время- модуляции ц

На двоичном счетчике 18 с предвари.тельной записью информации происходит деление /g = (й* в . Так как но входам предварительной записи информации счетчика 18 записывается число двоичного счетчика 16 в обрат ном коде, то до заполнения счетчика

18 необходимо по счетному входу подать число импульсов, равное прямому коду, при подаче которого счетчик заполняется и на выходе переноса старшего счетчика 18 появляется импульс переноса. Задержав импульс переноса на элементе 20 задержки, подают его на вход разрешения пред.варительной записи информации счетчика 18, во время прихода которого в счетчик вновь записывается число двоичного счетчика 16, но в обратном коде.

Таким образом, на двоичном счетчике 18 с предварительной записью информации происходит один раэ деле<0 ние 1 1которое.продолжается до 40

Моj

281 8 окончанйя поступления на счетный вход двоичного счетчика 16 с предва. рительной записью информации импуль-. сов (фиг.5,К) через элемент 2И 30.

Последовательность-импульсов переноса с выхода счетчика 18 (фиг.5,м) поступает на вход двоичнодесятичного счетчика 21 с коэффициентом деления, равным 10. С выхода двоично-десятичного счетчика 21 ин- формация в виде:параллельного 16разрядного кода подается на блок 22 памяти. Двоично-десятичный счетчик

21 держит на выходах просчитанное число импульсов переноса и в момент прихода импульса (фиг.5, ) информа-. ция записывается в блок 22 памяти.

Сразу же после окончания импульса (фиг.5,$) информация с выхода блока .

22,памяти выдается в виде 16-.разрядного параллельного кода на дешиф, ратор двоичного кода.в семисегментный. С выходов дешифраторов информация поступает на цифровые индикаторы, которые высвечивают результат данного измерения до окончания счета в реверсивном счетчике 13 следующего измерения.

Число импульсов переноса на выходе двоичного счетчика 18 с предварительной записью информации в

10 раз больше величины девиации.

На åTMpåx индикаторах высвечивается число импульсов переноса, после третьего индикатора постоянно горит запятая, что говорит о величине девиации.

Использование изобретения позволит повысить точность измерения . величины девиации частоты линейночастотной модуляции.

1190281

На счетчики: ре/ериР

Ф Р

1 190231

Составитель В. Новоселов

Техред А.Ач . Корректор Л,Пилипенко

Редактор И.Николайчук

Заказ 6974/47 Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открьггий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/S

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4