CN108535540B - 一种磁控管雷达发射频率瞬时测量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种磁控管雷达发射频率瞬时测量的方法，将数字式频综输出的本振信号与定向耦合器采样得到的磁控管发射信号样本混频输出的中频信号，采用基于频率计数技术，通过数字信号处理和数值运算技术，获得磁控管发射机的瞬时频率测量；通过稳定可靠而成本不高的数字技术，将非相参磁控管雷达的进行升级，使之性能达到甚至超过全相参速调管雷达的性能；实现速度、差分相移(率)等偏振参数的相位测量。
Description
技术领域
本发明属于电子信息领域，尤其涉及一种磁控管雷达发射频率瞬时测量的方法。
背景技术
磁控管雷达具有发射功率大结构简单的特点，其成本低廉，对维护维修要求低，因此被广泛地应用。但是其随机发射初相和不稳定的发射频率令其不易用于像速度测量这种需要相位信息的领域中。
采用自频调和数字初相消除技术，在一定程度上可以让磁控管雷达实现速度测量功能，但是在指标上很难达到全相参技术的功率放大式雷达的水平。其主要原因是自频调技术虽然能够让接收机的本振频率趋向于发射机频率与一个中频的和/或差，但是不能相等，也即中频的频率始终存在一个偏差，且不是一个恒定值，如果没有偏差就没有控制能力。
而这种随机的偏差，在中频上虽然没有超出带宽范围，在强度检测性能方面不会受到影响，但是，却给数字初相消除带来较大的误差，给这种补偿性的相位相参技术带来缺陷，结果，测速性能下降。
同时，由于中频信号与采样时钟完全没有相参性，在中频模拟信号变成数字中频信号的过程中，还会增加额外的相位差，而这个相位差也是随机的。这样，理论上可行的数字初相消除技术的实际效果比预料的情况还要更差。
同时，模拟自频调技术需要较为繁琐的调试才能正常工作，其搜索、跟踪频率范围有限，跟踪跳模和磁控管频率变化过大等问题可能导致自频调失效，最终导致接收机失灵，雷达无法工作。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种磁控管雷达发射频率瞬时测量的方法，通过数字输出，将测量到的准确的发射频率馈送到雷达频综中产生全部雷达时基信号，用于脉冲制式的雷达发射频率实时精确测量。
为实现上述目的，本发明采用如下方案：
一种磁控管雷达发射频率瞬时测量的方法，包括以下步骤：
第一步，首先把发射信号中频信号IF变换成发射脉冲信号P与发射中频方波信号Fx；
第二步，控制计数器进行计数操作；
第三步，由计数值计算发射信号频率值；
第四步，频率值显示与传送。
进一步，所述第一步中输入的频率被测的中频信号IF由一个大动态范围的对数/限幅放大器进行放大处理，变成具有单端输出特性的对数视频输出信号Vo和具有平衡差分输出特性的线性限幅输出信号；平衡差分线性限幅输出信号通过平衡差分比较器后形成方波信号，该方波信号由施密特触发器再次整形，即得LVTTL电平标准的中频方波信号Fx，单端对数视频输出信号Vo通过一个单端-差分转换电路后变成平衡差分信号，该信号经平衡差分比较器和施密特触发器再次整形后形成LVTTL电平标准的发射脉冲信号P。
进一步，所述第二步中控制计数器用FPGA或高速DSP器件实现，模块包括时钟发生器、计数闸门发生器、平均次数计数器、基准计数器、被测信号计数器和计算与接口模块；
时钟发生器是一个带压控振荡器的锁相环电路；
计数闸门发生器是一个带有上电清0功能的D触发器；
平均次数计数器是一个具有自清0和预置计数范围的可控计数器，它受计算与接口模块控制而工作。
进一步，控制计数器还包括外部辅助模块，外部辅助模块为单片机系统，包括主控芯片、液晶显示器LCD和用于输入参数的按键。
进一步，所述第三步中由计数值计算发射信号频率值，具体步骤如下：
首先，通过公式(7)确定被测信号计数器CNTx的计数信号频率fX：
NR和NX分别为基准计数器CNTR和被测信号计数器CNTx的计数值，如果基准计数器CNTR的计数脉冲信号频率为fR；
对(7)式进行偏微分处理，得测量频率误差的估计：
其中，ΔfR为参考频率的误差，ΔNX为被测脉冲信号计数器的计数误差，ΔNR为参考计数器的计数误差。
由于采用高稳定参考信号，ΔfR很小，(8)式的第一项忽略，测频误差的估计公式简化为：
由此得到的发射脉冲样本中频信号的频率fX，通过公式(6)可计算出发射脉冲信号频率fT；
fT＝fL±fI----------------------------------(6)
fL为频率预先设置的本振信号，fI是通过测量得到中频信号频率。
进一步，所述第四步中由外部辅助模块实现频率值显示与传送，计算与接口模块送出发射脉冲样本中频信号的频率fX或发射脉冲信号频率fT，主控芯片MCU接收该信号，并在液晶显示器LCD上显示频率值，通过按键实现工作模式选择和输入参数。
本发明磁控管雷达发射频率瞬时测量的方法，将数字式频综输出的本振信号与定向耦合器采样得到的磁控管发射信号样本混频输出的中频信号，采用基于频率计数技术，通过数字信号处理和数值运算技术，获得磁控管发射机的瞬时频率测量；通过稳定可靠而成本不高的数字技术，将非相参磁控管雷达的进行升级，使之性能达到甚至超过(如免旋转关节的天线-发射-接收处理一体化的磁控管双偏振雷达)全相参速调管雷达的性能。在同性能雷达中，发射机的成本大约降到40％，整机成本降到大约80％，售价大约降到2/3。更为重要的是，对雷达的运行，以及维修、维护所需的成本和人员应达到的技术水平，在发射机方面大约降低60％，从整机角度考虑，大约降低2/3。
本发明的装置由变频、功率检测、波形转换、测频计数模块、单片机等部分组成。由变频电路将发射信号样本变成发射中频样本；由正弦波-方波转换电路形成发射中频脉冲样本；由功率检测电路形成雷达发射脉宽匹配脉冲信号，确定发射起止时刻及宽度。在测频计数模块中，由发射脉宽匹配脉冲计数设定平均测量次数CNTA并获得计数控制波门；由稳定时钟源通过锁相环产生FR频率的高频参考计数时钟；通过波门控制实现发射中频脉冲计数CNTX和基准计数CNTR。在单片机中，计算二者比值，并乘以参考计数频率即可得到发射频率。瞬时测频误差不超过1KHz
由于雷达频综很容易实现所有频率及时基信号的全相参特性，后续的数字相参处理就只需解决磁控管的随机初相就行了。在混频中可能产生的中频偏差，以及磁控管可能产生的微小频率漂移，由数字相参处理直接解决掉。结果，简单廉价的非相参磁控管雷达，获得了复杂高成本的全相参速调管(或行波管等)雷达一致的相参特性，可用于实现速度、差分相移(率)等偏振参数的相位测量。
附图说明
图1是本发明实施例提供的发射中频频率测量原理方块图。
图2是本发明实施例提供的计数式瞬时测频技术基本应用原理方块图。
图3是本发明实施例提供的波形检测原理与波形图，说明了图1中由模拟信号变成数字信号的原理和波形特征。
图4是本发明实施例提供的应用计数式瞬时测频技术的发射中频基本测试电路波形。该波形显示了电路的工作原理和时间状态的变迁过程。
图5和图6是一个波形图的先后两个部分，是本发明实施例提供的发射中频改进频率测量原理波形图。该波形显示了电路的工作原理和时间状态的变迁过程。
图7是本发明实施例提供的计数式瞬时测频技术在高分辨测量雷达中的应用(实例2)原理方块图。
图8是本发明实施例提供的计数式瞬时测频技术在高高性能双偏振雷达中的应用(实例3)原理方块图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
一种磁控管雷达发射频率瞬时测量的方法，将数字式频综输出的本振信号与定向耦合器采样得到的磁控管发射信号样本混频输出的中频信号，采用基于频率计数技术，通过数字信号处理和数值运算技术，获得磁控管发射机的瞬时频率测量，具体原理如下。
图1为用于磁控管雷达的频率计数式瞬时测频技术的发射中频频率测量原理方块图，图2为其基本应用原理方块图。
从图2可以看出，中频信号IF是由磁控管发射机输出的强电磁波脉冲信号经过定向耦合器采样得到的发射样本VTxs，和频综与定时单元输出的本振信号VLo进行混频获得的。
假设发射样本VTxs的频率为fT赫兹，初始相位为φT0度，功率为A dBm；定向耦合器的耦合度为B dB，则发射信号可表示成：
令：
则：
同样地，令本振信号VLo的频率为fL赫兹，初始相位为φL0度，功率为C dBm，则本振信号可表示成：
发射样本VTx与本振信号VLo混频，滤除高频分量后得到中频信号IF，可表示成：
其中，AI为中频信号幅度，fI为中频信号频率，φI0为中频信号初相。
事实上，中频信号频率可表示成：
fI＝|fL-fT|----------------------------------(5)
本振信号的频率fL为预先设置，是已知的，发射信号的频率fT是被测的。如果中频信号频率fI可通过测量得到，那么，发射信号的频率fT可以通过计算得到。即：
fT＝fL±fI----------------------------------(6)
由于发射机中磁控管的振荡频率fT具有一定的范围，可以设置本振的频率fL总是高于或低于发射信号的频率fT，这样，上式成为唯一的相加“+”或相减“-”，发射频率的测量具有唯一确定性。
通过图1方法——用于磁控管雷达的频率计数式瞬时测频技术，可以准确估计中频信号频率fI，也即可以准确估计发射信号的频率fT。
第一步，首先把发射信号中频信号IF变换成发射脉冲信号P与发射中频方波信号Fx。
这部分电路及简单标注位于图1的下方。为了更清楚地描述，将其细节重画于图3，即波形检测原理与波形图。
输入的频率被测的中频信号IF(波形见图3的下图最上方波形图)由一个大动态范围的对数/限幅放大器进行放大处理，变成具有单端输出特性的对数视频输出信号和具有平衡差分输出特性的线性限幅输出信号。
对数放大器的动态范围大于80dB，使之适应于较大功率范围的发射机和定向耦合器，而不会出现波形变换错误的问题，保证测频精度和可靠性。
放大器的平衡差分线性限幅输出信号，通过一个高速的平衡差分比较器后，形成方波信号。该方波信号由一个施密特触发器再次整形，即得一个LVTTL电平标准的中频方波信号Fx(波形见图3的下图次上方波形图)。这个信号可直接馈送FPGA或DSP器件进行计数处理。如果选用较高中频，如100MHz，则这个信号的接口电平可选用平衡差分对模式比较合适。采样差分比较器是为了获得更好的比较结果，因为这种方式的比较模糊区极小，且不存在由于信号直流漂移带来的对相对参考电平的自适应调整问题。
放大器的单端对数视频输出信号Vo(波形见图3的下图次下方波形图)，通过一个单端-差分转换电路后，也变成平衡差分信号，同样地，该信号经高速的平衡差分比较器和一个施密特触发器再次整形后，形成LVTTL电平标准的发射脉冲信号P(波形见图3的下图最下方波形图)。这个信号也直接馈送FPGA或DSP器件进行计数处理。即便选用较高中频，这个信号的接口电平也不必更改，因为发射脉冲宽度较宽，频率分量不是太高。
第二步，控制计数器进行计数操作。
电路原理详见图1上部。输入信号为中频方波信号Fx和发射脉冲信号P，以及一个高稳定参考时钟源Fclk。该高稳定参考时钟源来自频综与定时单元。
电路可用FPGA或高速DSP器件实现。内部核心模块由时钟发生器、计数闸门发生器、平均次数计数器、基准计数器、被测信号计数器和计算与接口模块等6部分构成。外部辅助模块为一个简易单片机系统，包含主控芯片(MCU，如MSP430F系列或STM32F系列等)、液晶显示器LCD和用于输入参数的按键等3部分。外部辅助模块为方便操作和观察而设计，并非必须部分。
时钟发生器是一个带压控振荡器的锁相环电路，它将高稳定参考时钟源Fclk的频率转换成同样稳定度的较高频率的参考时钟信号FR。参考时钟信号FR的频率越稳定、频率越高，测量精度就越高。一般将FR设置至电路能够承受且稳定工作的最高值，如可设成200到300MHz。该参考时钟信号FR作为计数闸门发生器和基准计数器的时钟信号。
计数闸门发生器是一个带有上电清0功能的D触发器。电路上电清0后，通过参考时钟信号FR将发射脉冲信号P进行同步处理，输出实际闸门2信号Q，用来控制基准计数器和被测信号计数器的工作状态。
平均次数计数器是一个具有自清0和预置计数范围的可控计数器，它受计算与接口模块控制而工作。自清0功能包括上电清0和计数值被读取后清0两种情况。其被自清0后，实际闸门1信号QT也被复位；当实际闸门2信号Q上升沿时，QT被置位。它在发射样本中频基本测试工作模式中被禁止，这种模式的测量只在一个发射脉冲中进行，测量速度快，但精度较低。
在发射样本中频改进频率测量模式中启动工作。这种模式允许基准计数器和被测信号计数器进行多次连续计数，而测量结果由平均次数计数器的计数值CNTA来平均，其效果是测量精度有了较大程度的提高。能进行一定时间的平均，是因为磁控管振荡器的频率变化属于小范围的慢漂移性质。
平均次数计数器的工作与清0状态，也产生一个实际闸门1信号QT，成为基准计数器和被测信号计数器的工作状态控制信号。
发射脉冲信号P、实际闸门1信号QT和实际闸门2信号Q分别通过具有窗口比较特性的施密特触发器后输出其反相信号，即预置闸门反相信号nP、实际闸门1反相信号nQT和实际闸门2反相信号nQ，作为测试使用。
基准计数器CNTR和被测信号计数器CNTx，它们都是同步高速计数器，计数时钟分别为参考时钟信号FR和中频方波信号Fx。在在发射样本中频基本测试工作模式中，不使用实际闸门1信号QT，只使用实际闸门2信号Q，作为该计数器的工作状态控制。Q为高电平时，计数器CNTR和CNTx工作，进行持续计数；Q为低电平时，计数器CNTR和CNTx停止工作，计数值NR和Nx保持稳定，可在此时读出。
在发射样本中频改进频率测量模式中，同时使用实际闸门1信号QT和实际闸门2信号Q，作为该计数器的工作状态控制。QT为高电平时，表示计数器CNTR和CNTx处于连续计数状态；QT为低电平时，表示计数器CNTR和CNTx数据已被读取并清0，可进行新的计数。
计数过程中，当Q为高电平时，计数器CNTR和CNTx工作，进行持续计数；Q为低电平时，计数器CNTR和CNTx暂停，计数值NR和Nx保持稳定。
如果在此时读出计数器CNTR和CNTx的计数值NR和Nx，则本轮连续计数结束。
何时读出这两个数据，是通过分析平均次数计数器的计数值CNTA来确定的。该计数器的读取时刻选在Q为低电平时进行。如果计数值CNTA合适，如1999，表示已进行2000次计数，则可读取计数器CNTR和CNTx的计数值。
电路工作波形如图4-6示，图4为发射样本中频信号基本频率测试模式的原理波形图，图5和图6为发射样本中频信号改进频率测量模式的原理波形图的前半和后半部分。
第三步，由计数值计算发射信号频率值。
计算与接口模块完成这一功能。首先，本模块首先检测实际闸门2信号Q是否已经复位，没有复位则等待；如果复位，即可读取平均次数计数器的计数值CNTA。这里，雷达平均发射周期乘以(1+CNTA)为计数持续时间。由CNTA确定计数是否达到精度要求，并且没有超过磁控管频率漂移出现的时间。实际数值通过实验确定。对于大多数磁控管，CNTA可取1999至2999，测量不会出现问题。
当CNTA达到预期值，此刻，实际闸门2信号Q是仍保持复位状态，随即读取测量计数器的计数结果，即获得基准计数器CNTR和被测信号计数器CNTx的计数值NR和NX。如果基准计数器CNTR的计数脉冲信号频率为fR，则被测信号计数器CNTx的计数信号——发射脉冲样本中频信号的频率fX可以确定：
公式(7)既可用于单发射脉冲下的基本测量模式，也适用于多次平均的改进频率测量模式。
虽然采用通过多次计数平均计数提高测量精度的技术，由于NX和NR的比值关系，其各自平均的处理在比值中已经处理了。
实际上，多次的计数，对发射脉冲决定的实际计数闸门Q宽度内的不同计数脉冲的开始有效(Q上升沿)和中止计数(Q下降沿)造成的误差(非完整脉冲造成的计数缺失)进行了平均，从随机误差的统计角度解决单次测量的不确定性。
对(7)式进行偏微分处理，可得测量频率误差的估计：
其中，ΔfR为参考频率的误差，ΔNX为被测脉冲信号计数器的计数误差，ΔNR为参考计数器的计数误差。
由于采用高稳定参考信号，ΔfR很小，(8)式的第一项可以忽略。测频误差的估计公式简化为：
如果fR使用200MHz，发射脉冲宽度1uS，发射样本中频信号fX频率为30MHz，则对于单脉冲基本测量模式，NR约为200，NX约为30，ΔNX和ΔNR均为1，可计算得到ΔfX约为1.15MHz。
而对于改进测量模式，如果CNTA取2999，其它情况不变，但NR约变为600000，NX约为90000，可计算得到ΔfX约为383Hz。可见，改进测量模式可大幅度提高测量精度。
由此得到的发射脉冲样本中频信号的频率fX，通过公式(6)可计算出发射脉冲信号频率fT。
第四步，频率值显示与传送。
由外部辅助模块——简易单片机系统实现。计算与接口模块送出发射脉冲样本中频信号的频率fX或发射脉冲信号频率fT，主控芯片MCU接收该信号，并在液晶显示器LCD上显示频率值。通过按键实现工作模式选择和输入参数。
由MCU提供格式灵活的测量频率值送至频综。如果外部辅助模块缺省，则计算与接口模块送出的频率值由频综直接接收，实现频率设置。
本发明的另一目的在于提供一种基于电调频磁控管的高距离分辨率雷达方法，其原理方块图见图7。
本发明的另一目的在于提供一种简单、廉价而高性能的免旋转关节磁控管双偏振雷达的方法，其原理方块图见图8。
本发明的优点及积极效果为：通过稳定可靠而成本不高的数字技术，将非相参磁控管雷达的进行升级，使之性能达到甚至超过(如免旋转关节的天线-发射-接收处理一体化的磁控管双偏振雷达)全相参速调管雷达的性能。在同性能雷达中，发射机的成本大约降到40％，整机成本降到大约80％，售价大约降到2/3。更为重要的是，对雷达的运行，以及维修、维护所需的成本和人员应达到的技术水平，在发射机方面大约降低60％，从整机角度考虑，大约降低2/3。
以X波段，2x50kW脉冲发射功率的双偏振天气雷达为例，雷达成本估计对比如下表。
实施例1：计数式瞬时测频技术基本应用
如图2，由频综与定时单元输出的触发脉冲，触发磁控管发射机产生大功率微波信号输出，通过馈线系统至天线幅射出去。由于馈线系统的定向耦合器的作用，将发射信号耦合出很小的功率，作为发射样本。该样本由频综与定时单元输出的本振信号混频，形成发射样本中频信号。
该中频信号用于发射样本的频率测量。由本发明的计数式瞬时测频电路实现频率测量，并对频综与定时单元的本振频率进行设置。同时，该该中频信号也用于数字相参处理。
天线接收回波通过环行器后进行限幅和滤波，限幅的作用是防止强的发射信号泄露到接收机而令其受损，实际上泄露是不可避免的。此后进行下变频获得回波中频信号。
回波中频信号与发射样本中频信号一起，通过双通道数字接收机，形成获得了处理增益的回波中频复数数字信号与发射样本中频复数数字信号。此后进行相参处理，之后的过程就和正常全相参雷达的处理一致了。
这种方法简化了高压大电流的发射机机构，利用数字的方法补偿磁控管的频率和初相的随机性，既降低了成本，又保障了性能，更对维护和维修带来便利。
实施例2：一种基于电调频磁控管的高距离分辨率雷达
本发明的另一目的在于提供一种基于电调频磁控管的高距离分辨率雷达方法，其原理方块图见图7。和基本应用(图2)不同，在这种应用中，微波功率源被换成了电调频磁控管，并且，由频综与定时单元提供脉冲重复信号同步，产生一个锯齿波信号，调制磁控管的振荡频率，形成调频微波脉冲发射信号。此时，雷达以脉冲压缩方式工作。
基于本磁控管雷达发射频率瞬时测量的方法测到的雷达的发射频率为平均频率，因为是锯齿波线性调频，所以测量频率实际上就是中心频率。这种应用中，雷达中频的带宽相对需要宽一些，以满足线性调频信号的带宽要求。
发射脉冲样本变成发射中频信号后，一方面用于测频；另一方面，与接收回波信号一道，通过数字接收机，用于相参处理，并且，同时完成脉冲压缩功能，实现雷达的高距离分辨率观测。
实施例3：一种简单、廉价而高性能的免旋转关节磁控管双偏振雷达
本发明的另一目的在于提供一种简单、廉价而高性能的免旋转关节磁控管双偏振雷达的方法，其原理方块图见图8。
这种应用从结构和原理上相对复杂一些，但是，由于采用的是数字技术，雷达的调试并不复杂。同时，由于磁控管发射机的重量、体积以及功耗较之速调管来要小得多，因此，这种雷达可以做成天线、收发与信号处理一体化结构，即收发机与信号处理器完全可以安放到天线俯仰平台上，如背面和平衡杆两侧。这样，由于转动所必需的旋转关节就省略了。带来的重大优势是，双偏振雷达对水平和垂直两路正交信号要求的严格幅相平衡得到满足，而不受方位和俯仰两个旋转关节由于天线的方位和俯仰运动带来的误差和抖动的影响。实际上这种影响对偏振参数的测量造成十分严重的损害，因此，在常规双偏振雷达中不得不使用价格高昂的高性能旋转关节，否则双偏振参数无法保证。
从磁控管发出的大功率微波信号由功分器分成两路，通过收发开关环行器和其他波导连接到天线的水平偏振和垂直偏振馈源上。天线辐射电磁波并且接收回波，由环行器馈送至接收通道进行限幅和滤波后，下变频成水平偏振和垂直偏振中频信号，与发射样本中频信号一起，由3通道数字接收机变成复基带数字信号，同时获得处理增益。
之后的工作就是数字相参处理和偏振参数的提取了。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种磁控管雷达发射频率瞬时测量的方法，其特征在于包括以下步骤：
第一步，首先把发射信号中频信号IF变换成发射脉冲信号P与发射中频方波信号Fx；
第二步，控制计数器进行计数操作；
第三步，由计数值计算发射信号频率值；
第四步，频率值显示与传送；
所述第一步中输入的发射信号中频信号IF由一个大动态范围的对数/限幅放大器进行放大处理，变成具有单端输出特性的对数视频输出信号Vo和具有平衡差分输出特性的线性限幅输出信号；平衡差分线性限幅输出信号通过平衡差分比较器后形成方波信号，该方波信号由施密特触发器再次整形，即得LVTTL电平标准的所述发射中频方波信号Fx，单端对数视频输出信号Vo通过一个单端-差分转换电路后变成平衡差分信号，该信号经平衡差分比较器和施密特触发器再次整形后形成LVTTL电平标准的所述发射脉冲信号P；
所述第三步中由计数值计算发射信号频率值，具体步骤如下：
首先，通过公式(7)确定发射中频方波信号Fx的频率fX，该频率fX由被测信号计数器CNTx进行计数得到的：
NR和NX分别为基准计数器CNTR和被测信号计数器CNTx的计数值，基准计数器CNTR的计数脉冲信号频率为fR；
对(7)式进行偏微分处理，得测量频率误差的估计：
其中，ΔfR为fR的误差，ΔNX为被测信号计数器的计数误差，ΔNR为基准计数器的计数误差；
由于采用高稳定参考信号，ΔfR很小，(8)式的第一项忽略，测频误差的估计公式简化为：
由此得到发射中频方波信号Fx的频率fX，发射信号中频信号IF是由磁控管发射机输出的强电磁波脉冲信号经过定向耦合器采样得到的发射信号和本振信号进行混频获得，通过公式(6)可计算出被测发射信号频率fT；
fT＝fL±fI----------------------------------(6)
fL为频率预先设置的本振信号的工作频率，fI是通过测量得到发射信号中频信号频率。
2.根据权利要求1所述的磁控管雷达发射频率瞬时测量的方法，其特征在于：所述第二步中控制计数器用FPGA或高速DSP器件实现，包括时钟发生器、计数闸门发生器、平均次数计数器、基准计数器、被测信号计数器和计算与接口模块；
时钟发生器是一个带压控振荡器的锁相环电路；
计数闸门发生器是一个带有上电清0功能的D触发器；
平均次数计数器是一个具有自清0和预置计数范围的可控计数器，它受计算与接口模块控制而工作。
3.根据权利要求2所述的磁控管雷达发射频率瞬时测量的方法，其特征在于：控制计数器还包括外部辅助模块，外部辅助模块为单片机系统，包括主控芯片、液晶显示器LCD和用于输入参数的按键。
4.根据权利要求3所述的磁控管雷达发射频率瞬时测量的方法，其特征在于：所述第四步中由外部辅助模块实现频率值显示与传送，计算与接口模块送出发射中频方波信号Fx的频率fX或被测发射信号频率fT，主控芯片MCU接收该信号，并在液晶显示器LCD上显示频率值，通过按键实现工作模式选择和输入参数。
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