Цифровой измеритель текущей частоты заполнения радиоимпульса

Цифровой измеритель текущей частоты заполнения радиоимпульса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<>935807 л

-,:ф=;": (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено23. 10. 80 (21) 2995488/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.0682 Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 15 06. 82 (51)М Кл з

G R 23/00

Государственный комитет

СССР. по делам изобретений и открытий

t53) УДК 821..317. . 7 (088 ° 8)

I (72) Авторы изобретения

О.М.Салтыковский и О.A.Êàçàêîâ (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕКУЩЕЙ ЧАСТО 1Ы

ЗАПОЛНЕНИЯ РАДИОИМПУЛЬСА

Изобретение относится к измерению частоты и может быть использовано для измерения текущего значения частоты заполнения радиоимпульса при наличии поглех.

Из вестно устройство, реали з аующее способ измерения периода, основанный на измерении интервалов, определяемых пересечением ряда фиксированных уровней с сигналом с последующим осреднением этих интервалов, содержащее генератор эталонной частоты, коммутатор, блок сравнения, вентили и регистрирующие устройства (1).

Недостаток известного устройства — ограниченные функциональные воэможности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее последователь-. но соединенные блок эталонной частоты, основной коммутатор и блок сравнения (d).

Однако это устройство обладает недостаточной точностью, обусловлен.ной нестабильностью крутизны перестройки эталонного генератора, и недостаточныгл быстродействием, обусловленным постоянной времени цепи обратной с:вязг., в связи с чем это устройство непригодно для измерения частоты заполнения коротких импульсов, смешанных с шумом, и сигналов с быстрым изменением частоты.

Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей устройства, т.е. измерение текущей частоты заполнения коротких сигналов, смешанных с шумом.

Эта цель достигается тем, что в цифровой измеритель текущей частоты заполнения радиоимпульса, содержащий последовательно соединенные блок эталонной частоты, основной коммутатор и блок сравнения, введены последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, вентиль и блок памяти, последовательно соединенные блок формирования строб-импульса, блок управления и блок регистрации частоты, последовательно соединенные квадратор, дополнительный коммутатор, сумматор и блок выборки максимума, а также вто25 рой блок памяти и блок ортогональной эталонной частоты, выход которого подключен к второму входу основного коммутатора, при .1том вход блока ортогональной эталс нной часто30 ты соединен с входом блс>ка э салонной

935807 частоты и вторым ныходом блока управления, второй вход которого подключен к выходу блока выборки максимума, третий выход блока управле,ния соединен с третьим нходсм основного коммутатора, четвертый выход блока управления подключен к второму входу первого блока памяти, к второму входу дополнительного коммутатора и к первому входу квадратора, второй вход которого соединен 10 с выходом блока сравнения, второй вход последнего подключен к выходу первого блока памяти, при этом первый вход второго блока памяти подключен к второму выходу дополни- !5 тельного коммутатора, выход второго блока памяти соединен с вторым входом сумматора, второй вход вентиля подключен к второму выходу блока формирования строб-импульса, вход которого соединен с входом аналогоцифрового преобразователя и с входной шиной устройства.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок 1 эталонной частоты, основной коммутатор

2, блок 3 сравнения, блок 4 ортогональной эталонной частоты, аналогоцифровой преобразователь 5, вентиль б, блок 7 памяти, блок 8 формирования строб-импульса, квадратор 9, дополнительный коммутатор 10, блок

11 памяти, сумматор 12, блок 13 выбара максимума, блок 14 регистрации частоты и блок 15 управления.

Устройство работает следующим образом.

Смесь сигнала с импульсной модуляцией и шума квантуется по времени и амплитуде в аналоro-zr gровсм пре- 40 образователе 5 с частотой квантования пс нремени, достаточной для сохранения значения частоты на верхнем значении диапазона измерения.

В блоке 8 формирования строб-импульса фиксируется начало и конец сигнала и формируется строб-импульс, открывающий вентиль б. В блоке 7 памяти запоминаются квантованные значения сигнала. Конец строб-импульса .запускает блок 15 управления, который последонательно во времени через коммутатор 2 подключает к блоку 3 сравнения блок 1 эталонной и блок 4 ортогональной частоты. В этих блоках

53 хранится фиксированное число периодов эталонной частоты f, заданных в виде значений ординат с интервалом между, ними, равным интервалу выборки по времени аналого-цифровога 0реобразователя 5. B блоке 3 сравнения производится сравнение частоты измеряемого сигнала с эталонной частотой по критерию минимума среднеквадратичного отклонения или пс критерию максимума взаимной корреляции. 65

Сигнал с выхода блока 3 сраннения через коммутатор 10 записывается в блок ll памяти, предварительно проходя квадратор. После формирования второго сигнала на выходе блока 3 сравнения, получаемого сравниванием сигнала измеряемой частоты с ортогональной эталонной частотой, этот сигнал через коммутатор 10 поступает

1на вход сумматора 12, на второй вход которого поступает сигнал из блока

11 памяти ° Выходной сигнал сумматора 12 соответствует сумме квадратов корреляционных интегралов. Сигнал с блока 15 управления изменяет частоту блоков эталонной частоты. В блоке 13 выбора максимума производится сравнение выходных сигналов сумматора 12 и фиксируется максимальное значение сигнала и сумматора, а значение частоты, соответствуюшее этому максимуму, фиксируется блоком 14 регистрации частоты. Для уменьшения времени анализа последовательность эталонных частот выбирается делением интервала частот, где лежит искомая частота, пополам. Для определения текущего значения частоты на коротком интервале времени задаются малым отрезком эталонного сигнала с последующим ступенчатым сдвигом исследуемого сигнала в блоке 7. В качестве начального значения частоты эталона блок 15 управления задает значение частоты, полученное на соседнем участке.

Функциональное значение частоты регулируется блоком 14 регистрации частоты.

Предлагаемое устройство позволяет проводить измерение текущего значения частоты в широком динамическом диапазоне. Верхний предел измерений обусловлен быстродейстнием аналогоцифрового преобразователя. Точность измерения обусловлена числом периодов эталонного сигнала. Изменяя числа периодов эталонного сигнала, можно оптимизировать процедуру измерения сигналов с частотой модуляций, смешанных с шумом, в широком диапазоне значений несущих частот и девиаций.

Таким образом, предлагаемое устройства позволяет измерять значение текущей частоты в широком диапазоне изменений последней в смеси с шумом и уменьшить погрешность измерений.

Формула изобретения

Цифровой измеритель текущей частоты заполнения радиоимпульса, содержащий последовательно соединенные блок эталонной частоты, основной ком935807

ВНИИПИ Заказ 4200/45 Тираж 717 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. У>х город, ул. Проектная, 4 мутатор и блок сравнения, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, вентиль и блок памяти, последовательно соединенные блок формирования стрб-импульса, блок управления и блок регистрации частоты, ( последовательно соединенные квадратор, дополнительный коммутатор, сум- 0 матор и блок выборки максимума, а также второй блок памяти и блок ортогональной эталонной частоты, выход которого подключен к второму входу основного коммутатора,при этом вход бло- 15 са ортогональной эталонной частоты соединен с входом блока эталонной частоты и вторым выходом блока управления, второй вход которого подключен к выходу блока вы- 70 борки максимума, третий выход блока управления соединен с третьим входом основного коммутатора, чет,— вертый выход блока управления подключен к второму входу первого блока памяти, к второму входу дополнительного коммутатора и к первому входу квадратора, второй вход которого соединен с выходом блока сравнения, второй вход последнего подключен к выходу первого блока памяти, при этом первый вход второго блока памяти подключен к второму выходу дополнительного коммутатора, выход второго блока памяти соединен с вторым входом сумматора, второй вход вентиля подключен к второму выходу блока формирования строб-импульса, вход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя и с входной шиной устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 568902, кл. G 01 В 23/00,. 1976.

2. Скрипник Ю.A. Модуляционные измерения параметров сигналов и.цепей. М., Советское радио, 2975, с. 10, рис. 1.2.