DE3411654A1 - Verfahren und vorrichtung zur breitbandigen messung der frequenz eines signals, insbesondere zur messung der jeweiligen frequenzen von gleichzeitig auftretenden signalen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur breitbandigen Messung der Frequenz eines Signals, ins­ besondere zur Messung der jeweiligen Frequenzen von gleich­ zeitig auftretenden Signalen.

Zur Messung der Frequenz eines Signals stehen mehrere Ar­ ten von Vorrichtungen zur Verfügung, unter denen unter­ schieden werden können:

• - Vorrichtungen mit einem Frequenzdiskriminator, der durch das Signal selbst und durch dasselbe, verzögerte Signal gespeist wird. Eine solche Vorrichtung ist z. B. in dem Artikel von N.E. GODDARD "Instantaneous Frequency Measuring receivers" beschrieben, erschienen in IEEE Trans. 1972, MTT-20, Seiten 292 bis 293. Derartige Vor­ richtungen können aber nicht zur Messung der jeweiligen Frequenzen von gleichzeitig auftretenden Elementarsigna­ len verwendet werden.
• - Vorrichtungen, die mit Zählung der Anzahl von Perioden des Signals pro Zeiteinheit arbeiten. Derartige Vor­ richtungen weisen auch den vorgenannten Mangel auf, daß sie im Falle von gleichzeitig auftretenden Signalen ver­ schiedener Frequenzen nicht verwendet werden können, und aus technologischen Gründen auch nicht im Falle eines Signals von sehr hoher Frequenz.
• - Vorrichtungen mit dispersiver Leitung, in denen, da die Ausbreitungszeit von der Frequenz des Signals abhängt, die Frequenz dieses Signals aus der Laufzeit zwischen Eingang und Ausgang der Leitung erhalten werden kann. Eine derartige Vorrichtung erlaubt die Messung der je­ weiligen Frequenzen von gleichzeitig auftretenden Si­ gnalen, hat jedoch nur ein schmales Arbeitsfrequenzband.

Die vorliegende Erfindung beseitigt die obengenannten Män­ gel und stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung einer Signalfrequenz dar, durch welche die jewei­ ligen Frequenzen von gleichzeitig auftretenden Signalen, insbesondere Hochfrequenzsignalen, ermöglicht wird.

Bei dem Verfahren und der Vorrichtung nach der Erfindung werden die relativen Phaseneigenschaften der beiden Signa­ le gleicher Frequenz ausgenutzt, die sich in entgegenge­ setzten Richtungen in einer selben Übertragungseinrichtung ausbreiten.

Gemäß der Erfindung wird in die Übertragungseinrichtung das Signal eingespeist, dessen Frequenz f bestimmt werden soll, und zwar derart, daß es zu zwei Signalen führt, die sich in entgegengesetzten Richtungen von zwei Anfangspunk­ ten ausgehend ausbreiten. Es entsteht eine stehende Welle, deren Hüllkurve periodische Variationen aufweist, welche von der Entfernung zu einem Referenzpunkt abhängen. Es wird diese Hüllkurve erfaßt und ihre Frequenz gemessen, die als "räumliche" Frequenz bezeichnet wird, da ihr Kehr­ wert bzw. ihre räumliche Periode eine Dimension aufweist, die mit einer Entfernung homogen ist. Die Frequenz f des eingespeisten Signals ist, wie gezeigt werden kann, pro­ portional zu der räumlichen Frequenz Fs.

Gemäß der Erfindung ist das Verfahren zur Messung der Fre­ quenz eines Signals dadurch gekennzeichnet, daß es die nachstehend angegebenen aufeinanderfolgenden Verfahrens­ schritte enthält:

• - Einspeisung des betreffenden bzw. ankommenden Signals am Eingang einer Übertragungseinrichtung in solcher Weise, daß in der Übertragungseinrichtung ein erstes und ein zweites Signal entstehen, die als Eingangssi­ gnale bezeichnet werden und deren Frequenz dieselbe und gleich der des ankommenden Signales ist, und welche sich von zwei Anfangspunkten ausgehend in entgegenge­ setzen Richtungen ausbreiten:
• - Erzeugung der Hüllkurve der resultierenden Welle, die in der Übertragungseinrichtung entsteht, wobei diese Hüllkurve periodische Änderungen der sogenannten räum­ lichen Frequenz aufweist, welche abhängig sind von der Entfernung zu einem Referenzpunkt der Übertragungsein­ richtung, für den die elektrischen, von den Eingangs­ signalen ab dem jeweiligen Ausgangspunkt der Signalaus­ breitung durchlaufenen Wegstrecken gleich sind;
• - Messung der räumlichen Frequenz der Hüllkurve der re­ sultierenden Welle; und
• - Berechnung der Frequenz des ankommenden Signals durch Multiplizieren der räumlichen Frequenz der Hüllkurve mit dem Koeffizienten c/2, worin c die Ausbreitungsge­ schwindigkeit der Wellen auf der Übertragungseinrich­ tung ist.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Übersichtsschema der erfindungsgemäßen Vor­ richtung;

Fig. 2 eine Ausführungsform einer ersten Untergruppe der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Ausführungsvariante der ersten Untergruppe der Vorrichtung;

Fig. 4 eine weitere Ausführungsvariante desjenigen Teiles der erfindungsgemäßen Vorrichtung, der in Fig. 2 gezeigt ist; und

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel einer zweiten Untergruppe der Vorrichtung nach Fig. 1.

Bei den in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsformen bezeichnet das Bezugszeichen 2 eine Übertragungseinrich­ tung, welche mit einem sogenannten ankommenden Signal un­ bekannter Frequenz f gespeist wird. Dieses ankommende Si­ gnal erzeugt zwei Signale gleicher Frequenz f, die sich in der Übertragungseinrichtung 2 in entgegengesetzten Richtungen von den Punkten A bzw. B ausgehend ausbreiten, die auch als Anfangspunkte der Ausbreitung bezeichnet wer­ den.

Die Mittel zur Erzeugung dieser beiden Signale, die in der Folge als Eingangssignale bezeichnet werden, aus dem an­ kommenden Signal sind nicht dargestellt.

Die Übertragungseinrichtung 2 kann aus Übertragungsleitun­ gen gebildet sein (wie sie z. B. in den Fig. 2, 3 und 4 gezeigt sind) oder aus (nicht dargestellten) Schaltungsan­ ordnungen, in denen der elektrische Weg des Signales kür­ zer ist als die Wellenlänge, die der Frequenz f des ankom­ menden Signals entspricht.

Fig. 1 zeigt das Übersichtsschema der erfindungsgemäßen Vorrichtung:
Das resultierende Signal, das in der Übertragungseinrich­ tung 2 vorhanden ist, wird an den Eingang einer Schaltung 3 angelegt, die die Hüllkurve des Signals bestimmt.

Diese Hüllkurve weist periodische Änderungen der sogenann­ ten räumlichen Periode T_s in Abhängigkeit von der Entfer­ nung s jedes Punktes der Übertragungseinrichtung 2 von einem Referenzpunkt Mo auf.

Eine Schaltung 4 bestimmt die räumliche Frequenz Fs=1/T_s aus der von der Schaltung 3 erzeugten Hüllkurve, und eine Schaltung 5 berechnet aus der räumlichen Frequenz Fs die Frequenz f des ankommenden Signals unter Anwendung der Formel (1): f = c.Fs/s, worin c die Ausbreitungsgeschwin­ digkeit der Wellen auf der Übertragungseinrichtung ist.

Die Arbeitsweise der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben. Eine erste Ausführungsform der Übertragungseinrichtung 2 und der Schaltung 3 zur Bestimmung der Hüllkurve ist in Fig. 2 gezeigt.

Die Übertragungseinrichtung 2 ist z. B. aus einer einfachen Übertragungsleitung 200 gebildet, an deren Enden A und B, wie bereits erwähnt, die beiden Eingangssignale derselben Frequenz f angelegt werden.

Die gleichzeitige Anwesenheit von zwei Signalen auf der­ selben Leitung erzeugt eine stehende Welle.

Da die vorliegende Erfindung, wie bereits erwähnt wurde, auf der Ausnutzung der relativen Phaseneigenschaften von zwei Signalen gleicher Frequenz beruht, die sich in ent­ gegengesetzten Richtungen auf einer Übertragungseinrich­ tung ausbreiten, wird nun die resultierende stehende Welle näher betrachtet. Gemäß einer als Beispiel angegebenen Ausführungsform wird die erzeugte stehende Welle durch Abtastung mittels N Kopplungseinrichtungen 201, 202, ... 20N abgenommen. Es wird angenommen, daß die Kopplungen schwach sind, um die stehende Welle nicht zu stören.

Die Schaltung 3 zur Bestimmung der Hüllkurve der stehen­ den Welle kann beispielsweise aus N Detektoren 301, 302, ... 30N gebildet sein, die jeweils den Kopplungseinrich­ tungen 201, 202, ... 20N entsprechen und jeweils eine Abtastprobe der Hüllkurve der stehenden Welle abgeben. Die Anzahl und die Lage der Kopplungseinrichtungen 201, 202, ... 20N werden unter Anwendung des Satzes von Shannon derart bestimmt, daß am Ausgang der Detektoren 301, 302, ... 30N innerhalb des Betriebsfrequenzbandes die Hüllkurve der stehenden Welle als Funktion der Entfernung s vom Re­ ferenzpunkt Mo rekonstruiert wird.

Die von den N Detektoren 301, 301, ... 30N erfaßten und abgegebenen Abtastproben werden an den Eingang einer Raum- Zeit-Umsetzvorrichtung 31 angelegt, welche an ihrem Aus­ gang 311 ein periodisches Signal Sp abgibt, das die abge­ tasteten Änderungen der Ausgangsspannung der N Detektoren darstellt, d. h. die zeitabhängigen Änderungen der Hüll­ kurve der stehenden Welle, die in der Übertragungsein­ richtung 2 erzeugt wird. Die Detektoren sind vorzugsweise Quadraturdetektoren. Die Umsetzvorrichtung kann beispiels­ weise als Umschalter mit N Eingängen ausgebildet sein, die jeweils eines der Ausgangssignale der Detektoren 301, 302, ... 30N zugeführt erhalten und sie eines nach dem an anderen an den Ausgang 311 mit vorbestimmter Frequenz durchschalten, die durch ein äußeres Impulssignal der Frequenz fe bestimmt wird.

Der Ausgang 311 der Raum-Zeit-Umsetzvorrichtung 31 ist mit dem Eingang der Schaltung 4 verbunden, welche die räumliche Frequenz Fs der abgetasteten Hüllkurve bestimmt. Diese Schaltung 4 kann z. B. einen Fourieranalysator ent­ halten. Die Schaltung 5 berechnet anschließend die Fre­ quenz f = c.Fs/2 des ankommenden Signals und der Eingangs­ signale, worin c die Lichtgeschwindigkeit ist.

Es sei Mo ein Referenzpunkt der Übertragungseinrichtung 2, für den die elektrischen Wegstrecken, welche von den bei­ den Eingangssignalen (selbe Frequenz und gegebenenfalls Phasenverschiebung Φ) durchlaufen werden, gleich sind.

Die Phasenverschiebungen, die jedes der beiden Eingangs­ signale zwischen ihren Anfangspunkten A und B der Aus­ breitung und dem Referenzpunkt Mo der Übertragungsleitung erfahren, sind gleich, und infolgedessen ist ihre relati­ ve Phasenlage am Referenzpunkt Mo dieselbe wie ihre even­ tuelle gegenseitige Phasenverschiebung Φ an den Eingängen A und B der Übertragungsleitung 200.

An jedem Punkte der Übertragungsleitung, der in einer Entfernung s vom Referenzpunkt Mo liegt, wird die resul­ tierende Spannung e(s) durch die Beziehung (2) ausge­ drückt:

worin:

• - E eine Spannung ist, welche von der Amplitude der an jedes Ende der Leitung eingespeisten Signale abhängt:
• - Φ die Phasendifferenz zwischen den beiden Eingangssigna­ len der Übertragungsleitung ist; und
• - ω = 2π·f die Kreisfrequenz ist, welche der unbekannten Frequenz f der Eingangssignale entspricht.

Es wurde angenommen, daß die Kopplungseinrichtungen 201, 202, ... 20N derart ausgelegt sind, daß sie die erzeugte stehende Welle nicht stören.

Die entlang der Leitung durch die Quadraturdetektoren er­ faßte Spannung E(s) ist proportional zu

Die nach Filterung am Ausgang des Raum-Zeit-Umsetzers 31 erhaltene Spannung ist dann proportional zu E² · [1+cos (2π F · t)], für einen geeigneten Wert des Zeitursprungs, worin F die Frequenz der resultierenden Welle am Ausgang des Raum-Zeit-Umsetzers 31 ist.

Es kann gezeigt werden, daß die resultierende Frequenz F mit der räumlichen Frequenz Fs durch die Beziehung (3) verknüpft ist:

F = f_e · Δs · F_s (3)

worin:

• - fe die Frequenz der Abtastung der Hüllkurve durch die Raum-Zeit-Umsetzvorrichtung 31 ist (Frequenz des Impuls­ signals, durch das der Umschalter bei dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel gesteuert wird); und
• - Δs der Abstand zwischen den Koppeleinrichtungen 201, 202, ... 20N ist.

Die Schaltung 4 bestimmt z. B. durch Fourieranalyse die Frequenz F des Ausgangssignals Sp und berechnet die räum­ liche Frequenz Fs der Hüllkurve durch die oben angegebene Formel (3). Die Schaltung 5 berechnet aus der von der Schaltung 4 gelieferten räumlichen Frequenz Fs die Fre­ quenz f des ankommenden Signals unter Anwendung der oben erwähnten Formel (1), nämlich f = c.Fs/2.

Wenn das ankommende Signal ein komplexes Signal ist, d. h. aus einer Mehrzahl von elementaren Signalen unterschied­ licher Frequenzen zusammengesetzt ist, so kann gezeigt werden, daß die Hüllkurve der stehenden Welle Informatio­ nen trägt, die zu jeder einzelnen Frequenz gehören: Die längs der Übertragungsleitung 200 erfaßte Spannung ist die Summe der Spannungen, die für jedes elementare Signal ge­ trennt erhalten würden, angelegt an den Eingang A und gegebenenfalls mit einer Phasenverschiebung Φ an den Ein­ gang B, wobei die Phasenverschiebung Φ für alle elementa­ ren Signale dieselbe ist.

Die Schaltung 4 ermöglicht für den Fall eines komplexen Signals das Herauslösen jeder Frequenz F, die jeweils einem elementaren Signal entspricht, und die Berechnung jeder entsprechenden räumlichen Frequenz Fs.

Gemäß einer nicht dargestellten weiteren Ausführungsform ist der zweite Anfangspunkt der Signalausbreitung B kurz­ geschlossen, so daß das zweite Eingangssignal das erste Eingangssignal ist, welches sich in entgegengesetzter Richtung nach Reflexion an dem Kurzschluß ausbreitet.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Übertra­ gungseinrichtung 2, die in Zuordnung zur Schaltung 3 nach Fig. 2 in der Vorrichtung nach Fig. 1 anwendbar ist:
Die Übertragungseinrichtung 2 kann auch zwei Übertragungs­ leitungen 210 und 220 enthalten, die parallel liegen und an einem Ende jeweils mit ihrer charakteristischen Impe­ danz Z₁ bzw. Z₂ abgeschlossen sind, während ihr anderes Ende jeweils demjenigen Ende der anderen Leitung gegen­ überliegt, das mit seiner charakteristischen Impedanz abgeschlossen ist.

Die beiden Eingangssignale werden an das offene Ende A, B der ersten bzw. zweiten Übertragungsleitung 210 bzw. 220 angelegt.

Jede Kopplungseinrichtung 201, 202, ... 20N kann einen ersten und einen zweiten Koppler enthalten, die einen Teil des durch die erste bzw. die zweite Leitung 210, 220 übertragenen Signals abgreift, sowie eine Schaltung, wel­ che die Summierung der abgegriffenen Signale durchführt. In noch einfacherer Weise kann jede Kopplungseinrichtung 201, 202, ... 20N sowohl an die erste als auch an die zweite Übertragungsleitung angekoppelt sein. Es findet also eine Summierung der an jeder Leitung abgegriffenen Signale an den beiden Punkten M₁, M′₁; ...; bzw. M_N, M′_N statt, welche einander gegenüberliegen. Bei einer solchen Ausbildung besitzen die Leitungen 210 und 220 eine pro­ gressive Arbeitsweise. Diese Ausführungsform ermöglicht erforderlichenfalls die Verstärkung der Signale längs den Leitungen, während beider Ausführungsform nach Fig. 2 die Verstärkung nur an den Eingängen A und B der Leitung 200 erfolgen kann.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Schaltungen 2 und 3 nach Fig. 1.

Die Übertragungseinrichtung 2 umfaßt eine Übertragungslei­ tung 230 mit verteilten Konstanten und z. B. vom Koaxial­ typ, an deren zwei Enden A und B die zwei Eingangssigna­ le angelegt werden und deren Leitungsimpedanzen mit L bezeichnet sind. Die Kopplungseinrichtung zum Abgreifen der stehenden Welle ist durch Transistoren gebildet, wel­ che in Fig. 4 durch ihre Ersatzschemata 201, 202, ... 20N dargestellt sind. Die Eingangsstörkapazität der Transi­ storen geht in die Berechnung der Leitungsimpedanz der Leitung ein, und die Eingangskapazität jedes Kopplungs­ transistors ist durch eine einzige Kapazität dargestellt, die mit C bezeichnet ist.

Die Detektoren 301, 302, ... 30N der Untergruppe 3 sind jeweils durch die Parallelschaltung einer Gleichrichter­ diode D mit einer Kapazität C′ gebildet. Ein Raum/Zeit- Umsetzer 31 vervollständigt z. B. wie bei Fig. 2 die Unter­ gruppe 3 und gibt an seinem Ausgang 311 ein Signal Sp ab, welches die Hüllkurve der stehenden Welle darstellt.

Fig. 5 zeigt eine detaillierte Ausführungsform der Meß­ schaltung 4, wenn eine parallele Verarbeitung durchge­ führt wird. In diesem Falle ist die Raum-Zeit-Umsetzvor­ richtung 31 (Fig. 2 und 4) nicht erforderlich. Die von den Detektoren 301, 302, ... 30N der Schaltung 3 zur Be­ stimmung der Hüllkurve gelieferten Abtastproben werden über Wichtungswiderstände 411, ... 41N; 421, ... 42N; ...; 4M1, ... 4MN an die positiven oder negativen Ein­ gänge von M Addierschaltungen 41, ... 4M angelegt, so daß der Ausgang 401, ... 40M jeder dieser M Addierschaltungen 41, ... 4M einem Punkt der diskreten Fouriertranformier­ ten der Hüllkurve entspricht. Eine Gruppe 40 von Logik­ schaltungen ermöglicht die Bestimmung desjenigen Kanals unter den Kanälen 401, ... 40M, dessen Pegel maximal ist, um daraus die entsprechende räumliche Frequenz Fs abzu­ leiten. Diese räumliche Frequenz Fs wird codiert und von der Schaltung 5 ausgewertet, um die Frequenz f = c.Fs/2 des ankommenden Signales zu berechnen.

Die beschriebene Vorrichtung ermöglicht somit innerhalb eines breiten Frequenzbandes die Berechnung der Frequenz eines Signales sowie der jeweiligen Frequenzen von gleich­ zeitig auftretenden Signalen, insbesondere von hoher Frequenz.

Claims (21)

1. Verfahren zur Messung der Frequenz eines Signals, dadurch gekennzeichnet, daß es aufeinanderfolgend umfaßt:

• - einen ersten Verfahrensschritt der Einspeisung des so­ genannten ankommenden Signals unbekannter Frequenz in den Eingang von Übertragungsmitteln in solcher Weise, daß in diesen Übertragungsmitteln ein erstes und ein zweites Signal entstehen, die als Eingangssignale be­ zeichnet werden und deren Frequenz dieselbe und gleich der des ankommenden Signales ist, und welche sich in entgegengesetzten Richtungen jeweils von zwei verschie­ denen Anfangspunkten ausgehend ausbreiten;
• - einen zweiten Verfahrensschritt der Erzeugung der Hüll­ kurve der resultierenden Welle, die in den Übertragungs­ mitteln vorhanden ist, wobei diese Hüllkurve periodische Änderungen der sogenannten räumlichen Frequenz Fs auf­ weist, die eine Funktion der Entfernung zu einem Refe­ renzpunkt der Übertragungsmittel ist, für den die von den beiden Eingangssignalen ab dem jeweiligen Ausbrei­ tungsanfangspunkt durchlaufenen elektrischen Wegstrecken gleich sind;
• - einen dritten Verfahrensschritt der Messung der räumli­ chen Frequenz Fs der Hüllkurve der resultierenden Welle; und
• - einen vierten Verfahrensschritt der Berechnung der Fre­ quenz des ankommenden Signals durch Multiplizieren der räumlichen Frequenz Fs der Hüllkurve mit dem Koeffizien­ ten c/2, worin c die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle auf den Übertragungsmitteln ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Verfahrensschritt eine Abtastung der re­ sultierenden Welle umfaßt, die an einer Mehrzahl von N Punkten an den Übertragungsmitteln abgegriffen wird, sowie eine Detektion jeder abgegriffenen Abtastprobe um­ faßt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Detektion eine Raum-Zeit-Umsetzung folgt, die es ermöglicht, eine Abtastkurve zu erzeugen, welche die zeitabhängigen Änderungen der Hüllkurve der resultieren­ den Welle darstellt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Verfahrensschritt die Bestimmung der Fre­ quenz F der Abtastkuve, die dem ankommenden Signal der Frequenz f entspricht, sowie die Berechnung der räumli­ chen Frequenz der entsprechenden Hüllkurve umfaßt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz F der Abtastkurve durch eine Fourier­ analyse bestimmt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Verfahrensschritt die Berechnung der dis­ kreten Fouriertransformierten und die Bestimmung der räumlichen Frequenz fs umfaßt, welche dem höchsten Pegel der genannten Fouriertransformierten entspricht.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsmittel zwei Übertra­ gungsschaltungen enthalten, an deren Eingänge das eine bzw. andere Eingangssignal angelegt wird und in denen die Eingangssignale sich in zueinander entgegengesetzten Rich­ tungen ausbreiten, und daß die Detektion an einer Mehrzahl von Abtastproben durchgeführt wird, die der Summe von zwei elementaren Abtastproben entsprechen, welche jeweils an der einen bzw. anderen Übertragungsschaltung an einander gegenüberliegenden Punkten abgegriffen werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektion als Quadraturdetektion vorgenommen wird.

9. Vorrichtung zur Messung der Frequenz eines Signals, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:

• - Übertragungsmittel (2), an deren Eingang das sogenannte ankommende Signal der unbekannten Frequenz f einge­ speist wird und die Mittel zur Erzeugung eines ersten und eines zweiten Signales enthält, welche als Ein­ gangssignale bezeichnet werden und dieselbe Frequenz f wie das ankommende Signal aufweisen und sich in den Übertragungsmitteln (2) in einander entgegengesetzten Richtungen von einem ersten bzw. zweiten Punkt (A, B) ausgehend ausbreiten, die als Ausbreitungsanfangspunkte bezeichnet werden;
• - eine Einrichtung (3) zur Erzeugung der Hüllkurve der resultierenden Welle, die in den Übertragungsmitteln vorhanden ist, wobei die Hüllkurve periodische Änderun­ gen der sogenannten räumlichen Frequenz Fs aufweist, die eine Funktion der Entfernung zu einem Referenz­ punkt (Mo) der Übertragungsmittel ist, für den die elek­ trischen Wegstrecken gleich sind, die von den beiden Eingangssignalen ausgehend von ihrem jeweiligen Anfangs­ punkt zurückgelegt werden;
• - eine Einrichtung (3) zur Messung der räumlichen Fre­ quenz Fs der Hüllkurve der resultierenden Welle; und
• - eine Einrichtung (5) zur Berechnung der Frequenz f des ankommenden Signals, die gleich dem Produkt der räum­ lichen Frequenz Fs der Hüllkurve mit dem Koeffizienten c/2 ist, worin c die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle auf den Übertragungsmitteln (2) ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsmittel (2) aus einer Übertragungs­ leitung (200, 230) gebildet sind, an deren erstes bzw. zweites Ende das erste bzw. zweite Eingangssignal ange­ legt wird, wobei die genannten beiden Enden den ersten bzw. den zweiten Anfangspunkt der Ausbreitung der Ein­ gangssignale bilden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsmittel (2) aus einer ersten und aus einer zweiten Übertragungsleitung (210, 220) gebildet sind, die parallel liegen, an ihrem ersten Ende durch ihre jeweilige charakteristische Impedanz (Z₁, Z₂) be­ lastet sind und jeweils an ihrem zweiten Ende, welches den ersten bzw. den zweiten Anfangspunkt (A, B) der Aus­ breitung bildet, durch das erste bzw. zweite Eingangs­ signal gespeist sind, wobei das erste Ende der einen Übertragungsleitung (210, 220) jeweils gegenüber dem zweiten Ende der anderen Leitung (220, 210) angeordnet ist, so daß die beiden Eingangssignale sich in einander entgegengesetzten Richtungen ausbreiten.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 und 10, da­ durch gekennzeichnet, daß der zweite Anfangspunkt der Ausbreitung (B) kurzgeschlossen ist, so daß das zweite Eingangssignal das erste Eingangssignal ist, welches sich in entgegengesetzter Richtung ausbreitet.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von N Abtastpro­ ben der resultierenden Welle, die in den Übertragungs­ mitteln (2) vorhanden ist, von einer Mehrzahl von N Kopp­ lungseinrichtungen (201, 202, ... 20N) abgegriffen wird und daß die Einrichtung (3) zur Erzeugung der Hüllkurve der resultierenden Welle eine Mehrzahl von N Detektorein­ richtungen (301, 302, ... 30N) enthält, die jeweils durch eine Abtastprobe gespeist werden, welche von einer der Kopplungseinrichtungen (201, 202, ... 20N) abgegriffen wird.

14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl von N Kopplungseinrich­ tungen (201, 202, ... 20N) jeweils eine erste Abtastprobe des ersten Eingangssignals an der ersten Übertragungslei­ tung (210) sowie eine zweite Abtastprobe des zweiten Ein­ gangssignals an der zweiten Übertragungsleitung (220) ab­ greifen und jeweils die Summe der abgegriffenen beiden Abtastproben bilden, und daß die Abgreifpunkte für die beiden Abtastproben für jede Kopplungseinrichtung (201, 202, ... 20N) einander gegenüberliegen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einrichtung (3) zur Erzeugung der Hüllkurve der resultierenden Welle ferner eine Raum-Zeit- Umsetzeinrichtung (31) enthält, die aus der Mehrzahl von erfaßten Abtastproben eine Abtastkurve (Sp) erzeugt, wel­ che die zeitabhängigen Änderungen der Hüllkurve der re­ sultierenden Welle darstellt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­ net, daß die Raum-Zeit-Umsetzeinrichtung (31) einen Um­ schalter mit N Eingängen aufweist, die jeweils eine der N erfaßten Abtastproben empfangen, welche nacheinander auf den Ausgang des Umschalters mit einer Frequenz durch­ geschaltet werden, die durch die Frequenz (fe) eines äußeren Steuerimpulssignals bestimmt wird.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einrichtung (4) zur Messung der räumlichen Frequenz Fs der Hüllkurve der resultierenden Welle eine Schaltung zur Messung der Frequenz F der Abtastkurve (Sp) aufweist, welche durch die Raum-Zeit-Umsetzeinrichtung (31) erzeugt wird, und eine Schaltung zur Berechnung der räumlichen Frequenz Fs nach folgender Beziehung enthält: Fs = F/(Fe·Δs), worin Δs der Abstand zwischen den Kopp­ lungseinrichtungen (201,202, ... 20N) ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schaltung zur Messung der Frequenz F der Ab­ tastkurve (Sp) eine Fourieranalyse-Schaltung ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einrichtung (4) zur Messung der räumlichen Frequenz Fs der Hüllkurve der resultierenden Welle eine Schaltung zur Berechnung der diskreten Fouriertransfor­ mierten enthält, welche parallel von den N erfaßten Ab­ tastproben gespeist wird, die von der Einrichtung (3) zur Erzeugung der Hüllkurve abgegeben werden, sowie eine Schaltung (40) umfaßt, welche die räumliche Frequenz Fs der Hüllkurve der resultierenden Welle bestimmt, die dem höchsten Pegel der diskreten Fouriertransformierten ent­ spricht.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schaltung zur Berechnung der diskreten Fouriertransformierten eine Mehrzahl von M Addierschal­ tungen (41, ... 4M) enthält, deren positive und negative Eingänge jeweils durch eine Summe von N erfaßten Abtast­ proben gespeist werden, die von der Einrichtung (3) zur Erzeugung der Hüllkurve abgegeben werden und die jeweils durch einen Wichtungswiderstand (411, ... 41N; ...; 4M1, ..., 4MN) gewichtet werden, und daß die Ausgänge (401, ..., 40M) dieser Addierschaltungen die Schaltung (40) zur Bestimmung der räumlichen Frequenz Fs der Hüllkurve spei­ sen.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtungen (301, 302, ... 30N) Quadraturdetektoren sind.