Устройство для определения комплекса параметров выходных сигналов импульсных радиопередатчиков

Устройство для определения комплекса параметров выходных сигналов импульсных радиопередатчиков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для автоматического определения комплекса параметров выходных сигналов импульсных радиопередатчиков, например передатчиков аварийных радиобуев. Цель изобретения - повышение быстродействия и упрощение устройства - достигается путем полной автоматизации процесса измерений и за счет замены ряда отдельных измерительных приборов универсальным измерительным блоком. В устройстве с помощью последовательно соединенных блока 1 согласования, амплитудного детектора 5, преобразователя 6 напряжение-частота, мультиплексора 9, формирователя 10 временных интервалов, временного селектора 11, счетчика 12 импульсов, интерфейсного блока 18 и микроЭВМ 19 измеряется амплитуда радиоимпульсов. Выходные данные выводятся из микроЭВМ 19 на печатающий блок 20. Для измерения частотных характеристик сигнал со второго выхода блока 1 согласования преобразуется преобразователем 2 частоты и через формирователь 4 импульсов подается на второй вход мультиплексора 9. Для задания временных характеристик работы устройства служат последовательно соединенные компаратор 7, блок 8 задержек и блок 14 записи и сброса, а также формирователь 13 импульса конца измерения и формирователь 17 импульса конца исследуемых сигналов. Сетка необходимых для работы устройства частот формируется опорным генератором 3, умножителем 15 частоты и делителем 16 частоты. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

Г%СПУБЛИН

Э»»

<ф -. <1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЧМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4314269/24-21 (22) 08. 10.87 (46) 15.05.89. Бюл. У 18 (71). Калининградское высшее инженерное морское училище (72) И.А.Ермоленко, К.П.Павлов и В.Н.Минаев (53) 621.317.75 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

692101, кл. Н 04 В 17/00, 1978.

Бахмутский В.Ф., Гореликов Н.И., Козлов В.Ф. Универсальный цифровой прибор; — Приборы и системы управления. 1976, М - 8.

Specification for COSPAS-SARSAT

406MHz Distress Beacons Document

С/S-n/f, October, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ KOMIUIEKCA ПАРАМЕТРОВ ВЫХОДНЫХ СИГНАЛОВ

ИМПУЛЬСНЪ|Х РАДИОПЕРЕДАТЧИКОВ (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для автоматического определения комплекса параметров выходных сигналов импульсных радиопередатчиков, например передатчиков аварийных радиобуев. Цель изобретения— повьппение быстродействия и упрощение устройства — достигается путем полной автоматизации процесса измерений

„„SU,„, 147 92 А1 (5И 4 G 01 R 29/ОО, H 04 В 17/00 и за счет замены ряда отдельных изме- рительных приборов универсальным измерительным блоком. В устройстве с .0 помощью последовательно соединенных блока 1 согласования, амплитудного детектора 5, преобразователя 6 напряжение — частота, мультиплексора 9, формирователя 10 временных интервалов, временного селектора 11, счетчика 12 импульсов, интерфейсного блока 18 и микроЭВМ 19 измеряется амплитуда радиоимпульсов. Выходные данные выводятся иэ микроЭВМ 19 на печатающий блок 20 ° Для измерения частотных характеристик сигнал со второго выхода блока 1 согласования преобраэу- а ф ется преобразователем 2 частоты и через формирователь 4 импульсов пода-. ется на второй вход мультиплексора

9. Для задания временных характерис- С тик работы устройства служат последовательно соединенные компаратор 7, 2 блок 8 задержек и блок 14 записи и сброса, а также формирователь 13 импульса конца измерения и формирователь 17 импульса конца исследуемых сигналов. Сетка необходимых для работы устройства частот формируется опорным генератором 3, умножителем

15 частоты и делителем 16 частоты.

2 ил.

1479892

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для автоматического определения комплекса параметров выход- 5 ных сигналов импульсных радиопередатчиков, например передатчиков аварийных радиобуев.

Целью изобретения является повышение быстродействия путем .полной авто- 10 матизации процесса измерений, а также упрощения устройства за счет замены ряда отдельных измерительных приборов универсальным измерительным блоком. 15

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2— диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит блок 1 согласования, первый выход которого подключен к входу преобразователя 2 час-. тоты, к второму входу которого подключен опорный генератор 3, а к выходу — вход формирователя 4 импульсов. Второй выход блока 1 согласования через амплитудный детектор 5 подключен к входам преобразователя 6 напряжение — частота и компаратора

7, выход которого через блок 8 задержек подключен к входам мультиплексора 9 и формирователя 10 измеряемыхвременных интервалов, первый выход которого через временной селектор 35

11 подключен к первому входу счетчика 12 импульсов, второй выход — к входу формирователя 13 импульсов конца измерения, а третий выход через блок 14 запуска и сброса подклю- 40 чен к соответствующим входам счетчика 12 и формирователя 10. Выход опорного генератора 3 через умножитель 15 частоты подключен к второму входу временного селектора 11, а через де- 45 литель 16 частоты — к третьему входу счетчика 12, при этом выход компаратора 7 подключен также к входу формирователя 17 импульсов конца исследуемых импульсных сигналов. Выход счетчика t2 импульсов через интерфейсный блок 18 подключен к входу микро3BN 19, имеющей связь с печатающим блоком 20.

Рассмотрим работу устройства на примере измерения параметров сигнала аварийного радиобуя АРБ-406.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал в виде радиоимпульсов (фиг.2а) длительностью л

<„=0„44 с, следующих с периодом Т „ =

=Г„+С„=50 с (Г„ — длительность паузы между соседними импульсами), поступает на вход устройства. Через блок

1 согласования, выполненный в виде двух калиброванных аттенюаторов так, что входное сопротивление устройства составляет К „ = 50 Ом, ослабленный (в известное число pas) исследуемый сигнал поступает на входы преобразователя 2 частоты и амплитудного детектора 5. Продетектированный сигнал на выходе амплитудного детектора 5 представляет собой видеоимпульсы (фиг.2б) с амплитудой Ч, пропорциональной амплитуде исследуемого сигнала. Эти видеоимпульсы поступают на вход компаратора 7, имеющего заданный порог срабатывания V (относительно амплитуды Ч,„).На выходе компаратора 7 формируются прямоугольные импульсы (фиг.2в) стандартной амплитуды, начало и конец которых соответствует началу и концу радиоимпульсов исследуемого сигнала и которые используются затем для синхронизации работы отдельных блоков устройства. Фронтом этого импульса через блоки 8 и 14 счетчик 12 переводится в режим измерения интервалов времени, сформированных формирователем 10 из сигналов, поступающих с мультиплексора 9. Одновременно этим фронтом запускается блок 8 задержки, который вырабатывает последовательно сигнал (фиг.2г), разрешающий прохождение через мультиплексор сигналов с канала измерения частоты преобразователя 2 частоты и формирователя 4 импульсов в течение первого измерительного. интервала Т через первый интервал времени задержки Г, от начала импульса, затем сигнал (фиг.2д)

) разрешающий прохождение через мультиплексор 9 сигналов с преобразователя 6 напряжение — частота в течение второго измерительного интервала

Т через второй интервал времени задержки от начала импульса, и, наконец, сигнал (фиг.2е), разрешающий прохождение через мультиплексор

9 опять сигналов с канала измерения частоты в течение третьего измерительного интервала Т> через третий интервал времени задержки с, от на)э чала радиоимпульса. При этом в пер14 79892 вом измерительном интервале Т в неI модулированной части импульса <, "нм осуществляют ряд последовательных измерений частоты посредством измерения сформированных формирователем

10 измерительных интервалов, кратных периоду T„ преобразователе 2 частоты исследуемого ! сигнала Т„= и, Т (с кратностью n1=

=500), откуда й„=1/ „=и,/Т, а частота исследуемого сигнала определяется в ЭВИ через известный коэффициент преобразования частоты в преобразователе 2 частоты. Во втором измери- 15 тельном интервале Т производят определение мощности в импульсе посредством измерения амплитуды импульса на выходе амплитудного детектора 5, используя промежуточное преобразование 20 напряжения U =K V „ (К вЂ” коэффициент передачи, амплитудного устройства детектора с учетом ослабления в блоке 1 согласования (Vl„ù — амплитуда исследуемого сигнала на входе) на выходе амплитудного детектора 5 в частоту следования импульсов на выходе преобразователя 6 напряжение частота. и (f/Tï - н ®вх К К, (2) 45 где К вЂ” входное сопротивление блока вх

1 согласования.

Значения коэффициентов К, и К определяются при калибровке измерителя по образцовому ваттметру.

В первом и втором измерительных интервалах блок 14 запуска и сброса формирует импульсы запуска формирователя 10 и сброса счетчика 12 (фиг.2ж), при поступлении которых в формирователе 10 начинают формироваться измерительные интервалы, которые открывают временной селектор 11

55 л и н вхх

30 где f„ — начальное значение частоты, определяемое настройкой преобразователя b при нулевом значении U 35

К вЂ” крутизна характеристики

1 пре образ ователя .

Счетчик 12 (вместе с формирователем 10) измеряет период этого сигнала Т„ =1/1„, значение которого 40 вводится в ЭВИ. Она производит расчет значения мощности в соответствии с формулой мм y такт такт (4) и заполняются импупьсами коротких меток времени с периодом Тх,=0,01 мкс (с частотой соответственно Гм,=1/Т„„, =

=100 ИГц), поступающими с выхода умножителя 15 частоты с ко ффициентом умножения образцовой частоты, равным 20.. Величина периода Т„, А(! определяет минимальную погрешность измерения интервалов времени, сформированных формирователем 10 в пределах длительност. импульса с„ . В третьем измерительном интервале Т блок 14 запуска и сброса формирует тактирующие импульсы c стабильным периодом Т „ (его величина выбрана в данном варианте измерителя равной

Т, „, = 1 мс, т.е. меньшей минимального интервала между соседними скачками фазы при ФИ в модулированной части импульса АРБ-406 (С„„„„ =1, 1 мс). В каждом тактовом интервале формирователь 10 формирует из выходного сигнала преобразователя 2 и формирователя 4 измеряемые интервалы Т =и Т Z и я. и (с кратностью и =30). Эти интервалы измеряют в счетчике 12 (так же, как и в интервале Т ) и запоминают в

ЭВИ 19 вплоть до окончания импульса р„ (и, соответственно, окончания измерительного интервала Тз). По изменениям этих измеряемых интервалов, вызванных попадающими в них скачками фазы при. ФИ, и по соответствующим изменениям рассчитанных по ним значениям частоты сигнала путем статистической обработки массива значений частоты, полученного в измерительном интервале Т1, ЭВИ определяет максимальное отклонение фазы при

ФИ в модулированной части импульса.

Длительность импульса „ определяется как сумма третьего интервала времени задержки и третьего изме)5

Рительного интеРвала Тх, KQTQPhlH определяется по подсчитанному в ЭВИ количеству тактовых интервалов К д„.т такт 1 разместившихся в интервале Т, и изBpстному дериоду Ттокт

Длительность немодулированной части импульса определяется по номеру ц„ первого же тактового интервала (в измерительном интервале Т ), в который попадает первый скачок фазы в начале модулированной части импульса

1479892

40

При этом погрешность определения длительности импульса „, и его немодулированной части а„„, как следует иэ (3) и (4), определяется практически периодом Т „„, величина которого во много раз больше, чем погрешность времени задержки dC

3 ъ — в данном устройстве.

Е

По окончании импульсов на выходе компаратора 7 формирователь 17 вырабатывает импульсы на ЭВМ об окончании входного сигнала (фиг. 2 ). Одновременно с этим компаратор 7 переводит счетчик 12 в режим измерения длительности паузы, при котором счетчик 12 считает импульсы "длинных" меток времени с периодом Ты =100 мкс с выхода делителя 16 частоты (с коэффициентом деления образцовой частоты равным 500). Это сделано для предотвращения переполнения счетчика 12 импульсов при ограниченном (с целью сокращения объема оборудования) числе его разрядов, исходя из заданной точности при определении частотных параметров и с учетом большой величины паузы (около 50 с в АРБ-406) и сравнительно невысоких требований к стабильности периода (+5%) . Длительность йериода следования импульсов определяет ЭВМ как сумму определенной в соответствии с (3) длительности импульса Зи и измеренной длительности паузы 7„

Т = и +оо ° (5) сю

Погрешность определения периода

Т „, как следует из (5), определяется практически погрешностью определения длительности импульса, а также погрешностью измерения паузы, которая равна периоду "длинных" меток Т,д .

При появлении очередного импульса исследуемого сигнала формирователь 13 вырабатывает импульс конца измерения паузы на интерфейсный блок

18, по которому интерфейсный блок 18 передает измеренное значение со счетчика 12 в ЭВМ 19. Аналогично формирователь 13 вырабатывает такие импульсы по окончании каждого измеряемого интервала, сформированного формирователем 10 в пределах длительности импульса 7:„ при измерении всех упомянутых параметров импульсного сигнала.

Таким образом, после окончания первого же импульса устройство определяет большинство иэ комплекса перечисленных параметров: действительное значение частоты сигнала, мощность в импульсе, длительность импульса и его немодулированной части, а также максимальное отклонение фазы при ФМ. С приходом второго импульса определяется период следования импульсов после измерения длительности паузы. И лишь для определения таких параметров, как дрейф частоты от импульса к импульсу и среднеквадратическое значение кратковременной нестабильности частоты осуществляют, в соответствии со спецификацией на АРБ, статическую обработку результатов измерения частоты (в первом измерительном интервале Т каждого импульса в соответствии с предложенным алгоритмом), полученных в заданном количестве импульсов (до 10-20). При этом процедура обработки результатов в микроЭВМ занимает малый промежуток времени (по. сравнению с периодом следования импульсов АРБ), так что определение всех перечисленных параметров импульсных сигналов по предлагаемому способу производят практически в реальном масштабе времени (с максимально возможной оперативностью), т.е. за 15-20 мин;

После окончательной обработки результатов ЭВМ выдает значения параметров исследованного импульсного сигнала на печатающий блок 20 в заданной форме, например в виде.таблицы, с необходимыми комментариями в соответствии с разработанной программой для ЭВМ.

Формула изобретения

Устройство для определения комплекса параметров выходных сигналов импульсных радиопередатчиков, содержащее блок согласования, к выходу которого подключен вход преобразователя частоты, опорный генератор, а также микроЭВМ, к входу которой подключен интерфейсный блок, а к выходу — печатающий блок, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены последовательно соединенные форми1479892 счетчика импульсов.

Составитель Н.Михалев Редактор Т.Парфенова Техред А.Кравчук Корректор М.Васильева

Заказ 2539 44 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,-101 рователь импульсов, мультиплексор, формирователь временных интервалов, временной селектор и счетчик импуль-. сов, последовательно соединенные ам5 плитудный детектор, компаратор, блок задержек и блок запуска и сброса, а также преобразователь напряжение частота, формирователь импульсов конца измерения, формирователь импульсов конца исследуемых сигналов, умножитель частоты и делитель частоты, при этом выход амплитудного детектора через преобразователь напряжение частота подключен к второму входу мультиплексора, третий вход которого подключен к выходу блока задержек и второму входу измерителя временных интервалов, третий вход которого подключен к выходу блока запуска и сбро- 20 са и второму входу счетчика импульсов, второй выход преобразователя временных интервалов подключен к второму входу блока запуска и сброса, а третий выход — к входу формирователя импульсов конца измерения, второй вход которого подключен к выходу компаратора и входу формирователя импульсов конца исследуемых сигналов, выход которого подключен к соответствующему входу микроЭВИ, выход опорного генератора подключен к второму входу преобразователя частоты, через умножитель частоты — к второму входу временного селектора, а через делитель частоты — к третьему входу счетчика импульсов, причем второй выход согласу;лаего блока подключен к входу амплитудного детектора, выход преобразователя частоты подключен к входу формирователя импульсов, а выход формирователя им-,, 1 пульсов конца измерения подключен к входу управления интерфейсного блока, информационные входы которого подключены к соответствующим выходам