Устройство определения частоты сигналов

Устройство определения частоты сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и предназначено для использования в системах контроля частот сигналов с частотной манипуляцией. Цель изобретения - расширение диапазона измерений. В смесителе 2 сигнал смешивается с линейно-частотно-модулированным сигналом, генератор 23 которого запускается одновременно с приходом импульса генератора 13 тактовых импульсов, и поступает на электронный ключ 1. Для уменьшения влияния боковых лепестков сигнал с полосового фильтра 3 проходит через дисперсионную линию 4 задержки и детектируется в детекторе 5. После дифференцирования в дифференцирующем блоке 6 и ограничения в усилителе - ограничителе 7 импульсы поступают на электронные ключи 8 и 22, отпираемые импульсами триггера 21. Видеоимпульсы поступают на входы триггеров 9 и 14, с помощью электронных ключей 10 и 15 и генераторов 11 и 19 коротких импульсов осуществляется преобразование временного интервала в число импульсов, регистрируемых в счетчиках 16 и 18 и поступающих на вычитающий блок 17. Результаты вычислений фиксируются на индикаторе 20. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G 01 R 23/00

ЕЮИЗЫ3

11ДтсД 1,. °:„ 3 " ДЯ

Е,,Б.,il0 Е; А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

:3>

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4263982/24-21 (22) 16.06.87 (46) 07.05.89. Бюл. !! - 17 (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д.Калмыкова (72) А.П.Дятлов, Ю.Ф.Евдокимов, П.П.Клименко и А.M.Ìàêàðîâ (53) 621,317(088.8) (56) Патент США !1- 39394!1, . кл. G 01 К 23/02, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Ф 657365, кл. G 01 К 23/00, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТЫ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и предназначено для использования в системах частот сигналов с частотной манипуляцией.

Цель изобретения — расширение диапазона измерений. В смесителе 2 сигнал смешивается с линейно-частотно-модулированным сигналом, генератор 23 коЛ0„„147 143 А1 торого запускается одновременно с — приходом импульса генератора 13 тактовых импульсов, и поступает на электронный ключ 1. Для уменьшения влияния боковых лепестков сигнал с полосового фильтра 3 проходит через дисперсионную линию 4 задержки и детек". тируется в детекторе 5. После дифференцирования в дифференцирующем бло" ке 6 и ограничения в усилителе-ограничителе 7 импульсы поступают на электронные ключи 8 и 22, отпираемые импульсами триггера 21. Видеоимпульсы поступают на входы триггеров 9 и 14, с помощью электронных ключей 10 и 15 и генераторов 11 и 19 коротких импульсов осуществляется преобразование временного интервала в число импульсов, регистрируемых в счетчиках

16 и 18 и поступающих на вычитающий блок 17. Результаты вычислений фиксируются на индикаторе 20 ° 2 ил. !

1478143

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для использования в системах контроля частот сигналов с частотной манипуляцией.

Целью изобретения является расширение диапазона измерения устройства определения частоты сигналов °

На фиг.l приведена блок-схема устройства определения частоты сигналов; 10 на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство определения частоты сигналов содержит электронный ключ 1, 1 первый вход которого является входом устройства, а выход соединен последовательно включенные смеситель 2, полосовой фильтр 3, дисперсионную линию .

4 задержки, детектор 5, дифференциру- 2р ющий блок 6, усилитель-ограничитель

7, электронный ключ 8, триггер 9 с первым входом электронного ключа 10 второй вход которого соединен с выходом re" нератора 11 коротких импульсов, выход 25 синхронизатора 12 через генератор 13 тактовых импульсов соединен с вторым входом электронного ключа l, выход триггера 14 соединен через последовательно подключенные первый вход элек- Зр тронного ключа 15, счетчик 16 импульсов с первым входом вычитающего блока

17, второй вход которого соединен с выходом счетчика 18 импульсов, вход которого подсоединен к выходу электронного ключа 10, выход генератора 19 коротких импульсов соединен с вторым входом электронного ключа 15, вход индикатора 20 подключен к выходу вычитающего блока 17, выход синхрони- 4р затора 12 соединен с входом триггера

21,. первый выход которого подключен к первому входу электронного ключа

22, второй вход которого соединен с выходом усилителя-ограничителя 7, 45 второй выход триггера 21 соединен с вторым входом электронного ключа 8, вход генератора 23 сигналов с линейно-частотной модуляцией соединен с выходом генератора 13 тактовых импульсов, выход генератора 23 сигналов с линейно-частотной модуляцией подключен к второму входу смесителя 2, выход электронного ключа 22 соединен с первым входом триггера 14, второй вход которого подключен к выходу генератора 13 тактовых импульсов, выход которого подключен к второму входу триггера 9.

Устройство определения частоты сигналов работает следующим образом.

Входной процесс представляет собой сигнал с двухкратной частотной манипуляцией

j(Q,;t q;)

Ao6 " tE0,L i ll,2, Вх (О, СфО,с где А, q — амплитуда и начальная фаза;

Q,; — принимает два значения из множества частот (о 1 1-1 1 ог — длительность элементарной посылки.

С целью исключения одновременного присутствия на входе дисперсионной линии 4 задержки посылок с частотами

Я, О О в условиях неизвестного начала прихода посылки и с, используют генератор 13 тактовых импульсов (фиг.2а), запускаемый синхронизатором 12 (фиг.2б), электронный ключ 1, тогда на входе дисперсионной линии

4 задержки имеют

Ф:"в+ц;

U„„,(t) =

0 tko, „ где з — длительность импульсов генератора 13 тактовых импульсов, которая выбирается из условия с.b (с Г

СЭ у например, для типового значения с, 20 мс, c (1 мс, тогда вероятность попадания на границы посылок равна 2е со<0,05.

В смесителе 2 сигнал смешивается с ли ней но-ч ас то тно-модулир ов а иным сигналом (ЛЧМ), генератор 23 которого запускается одновременно с приходом импульса генератора 13 тактовых импульсов и поступает на электронный ключ 1, причем частота генератора 23 сигналов с ЛЧМ имеет закон изменения, обратный закону изменения дисперсии фазовой скррости дисперсионной линии

4 задержки. Отклик дисперсионной линии 4 задержки в таком случае представляет собой сигнал с огибающей вида

si.nx/х, задержанный относительно заднего фронта импульса генератора тактовых импульсов на величину, пропорциональную ц„ или ц (фиг.2в).

1478143

Эта величина равна

» о / »1 52 а / где ))» = 603/b.i — дисперсия фазовой скорости дисперсионной линии 4 задержки с полосой пропускания d Q u перепадом группового времени запаздывания Ь . В типичной ситуации (2 †(до, > )00 Гц, тогда для

1 О = 2п)0 Гц, dc, = 10 с; (U а 1

2n ° 10 — и dt = t — с = 50 мкс. с sz.!

Для уменьшения влияния боковых лепестков отклика дисперсионной линии

4 задержки на точность определения

dt отклик детекТируется в детекто— ре 5 с ограничением снизу (фиг.2г).

Дифференцируя в дифференцирующем бло-. ке 6 (фиг.2д), усиливая и ограничи20 вая снизу в усилителе-ограничителе 7, получают импульсы с формой, близкой к прямоугольной (фиг. 2е), которые поступают на электронные ключи 22 и

8, причем электронный ключ 22 (фиг. 2ж) отпирается положительными импульсами триггера 21, а электронный ключ 8 — отрицательными импульсами с второго выхода триггера 21, в свою очередь, триггер 21 управляется положительным перепадом напряжения генератора 13 тактовых импульсов.

Таким образом, видеоимпульсы с выхода усилителя-ограничителя 7, если их пронумеровать ),2,3,...,N, посту- 35 пают на входы триггеров 9 и 14 в следующей последовательности: на триггер

14 — 1,3,..., 2 (n-!), на триггер 9

2,4,...,2n, n = 0,1,1,...,N. Триггеры 14 и 9 управляются положительными 40 перепадами налряжений с выходов генератора тактовых импульсов и усилителя-ограничителя. Сформированные триггерами 14 и 9 импульсы имеют запаздывания t, и, пропорциональные

45 частотам 4>О, и с (фиг. 2з) . !

После этого при помощи электронных ключей 15 и 1О, генераторов 19 и 1) коротких импульсов осуществляется преобразование Дс в М, где M — число импульсов генераторов 9 и 11 коротких импульсов (фиг.2и), поместившихся во временных воротах с выхода триггеров

)4 и 9, подсчитывается М в счетчиках

)6 и 18 и поступают на вычитающий блок 17, где формируется сигнал вида: нОль если (до = (Do и оя» а1ю

dt если И„; Ф И »,»,Ч; = j Результаты вычитания фиксируются на индикаторе 20.

Устройство определения частоты сигналов имеет более высокую разрешающую способность вследствие обеспечения воэможности раздельного измерения t u t. .. Для простоты положим, что Я„ = О, а »2 = д,, тогда в случае du -du, 2И/3, где ЛИд, ЙИ, — ширина спектра сигналов с Юо и (д о, соответственно, сигналы практически не разрешимы, т. е. величина минимума спектра сигналов (при единичных амплитудах сигналов) превышает уровень 0,707. Таким образом, разрешающая способность выше в 27/3 = 2 раза.

Следовательно, расширение диапазона измерения заключается в возможности определения частотно-манипулированных сигналов в случае такого разноса между ними, когда величина минимума их спектра составляет боль ше, чем 0,707 от меньшего иэ уровней сигналов.

Формула изобретения

Устройство определения частоты сигналов, содержащее последовательно соединенные первый электронный ключ, смеситель, полосовый фильтр, дисперсионную линию задержки и детектор, второй электронный ключ, индикатор, синхронизатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения, в него введены последовательно соединенные дифференцирующий блок, усилитель-ограничи-; тель, третий электронный ключ, первый триггер, четвертый электронный ключ, 1 первый счетчик импульсов и вычитающий блок, генератор сигналов с линейной частотной модуляцией, генератор так-. товых импульсов, первый и второй генераторы коротких импульсов, второй триггер, последовательно. соединенные третий триггер, пятый электронный ключ и второй счетчик импульсов, первый вход первого электронного ключа является входом устройства, а второй вход первого электронного ключа соединен с выходом генератора тактовых импульсов, с первым входом третьего триггера, вторым входом первого триггера и входом генератора сигналов с линейной частотной модуляцией, выход которого подключен к второму входу смесителя, выход синхронизатора сое1478143

Составиьель Ю.Минкин .Редактор В.Бугренкова Техред А.Кравчук Корректор Н.Гунько

Заказ 2359/45 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Проиэводственно-издательский комбинат "Патент". г.ужгород, ул. Гагарина,101 динен с входом генератора тактовых импульсов и с входом второго триггера, первый выход которого соединен с первым входом второго электронного ключа, выход которого подключен к второму входу третьего триггера, а второй вход которого подключен к второму выходу усилителя-ограничителя, второй выход второго триггера соединен с вторым входом третьего электронного ключа, выход первого генератора коротких импульсов подключен к второму входу пятого электронного ключа, выход второго генератора ко5 ротких импульсов подключен к второму входу четвертого электронного ключа, выход второго счетчика импульсов соединен с вторым входом вычитающего блока, выход которого соединен с входом индикатора, выход детектора подключен к входу дифференцирующего блока.