DE3426420A1 - Geraet zum messen von durchschnittsfrequenzen - Google Patents

Description

•j Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Messen von Durchschnittsfrequenzen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei derartigen Geräten wird zur Erzielung eines möglichst genauen Messergebnisses die Frequenz wiederholt gemessen, und die einzelnen Messwerte werden gemittelt.

■in Zum Messen einer Trägerfrequenz eines sogenannten Burstsignals, zum Beispiel eines Radarimpulses, in welchem ein Trägersignal zu 100% von Impulsen amplitudenmoduliert wird, werden die Schwingungsperioden der Trägerwelle in mehreren Burstsignalen gezählt, damit die Messgenauigkeit

.je erhöht wird. Liegt der Messzeitraum jedoch fest, so schwankt die Genauigkeit der Messung der Frequenzen abhängig von der Länge des Burstsignals und der Wiederholungsfrequenz .

₇« Um dem oben angesprochenen Problem zu begegnen, wurde ein Frequenzmessgerät zum Anzeigen gemessener Frequenzen vorgeschlagen, wobei die gemessenen Frequenzen eine gewünschte, vorbestimmte Messgenauigkeit aufweisen. Hierbei werden eine Frequenz eines gewissen Abschnitts eines Wieder-

~c holungs-Kippfrequenz.-Signals und weitere Trägerfrequenzen sich wiederholender Signale gemessen (vgl. US-Anmeldung SN 378,268). Wenn bei diesem Gerät ein Messvorgang begonnen wird, wird die Länge τ einer Zähldauer in einem in einem Eingangssignal enthaltenen Burstsignal berechnet,

7« aus der Länge τ und einer Messgenauigkeitseinstellung R wird eine benötigte Netto-Messdauer berechnet, und das Eingangssignal sowie ein Taktsignal werden gezählt, bis die Summe der Zähl-Zeiträume in einzelnen Burstsignalen die Netto-Zählzeit erreicht. Ein gemessener Frequenzwert

,r wird nicht eher angezeigt, als bis die Auszählung der Netto-Zählzeit abgeschlossen ist. Sind die Burstsignale

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nur sehr schmal und ist die Wiederholungsfrequenz niedrig, wie es bei Radarimpulsen der Fall ist, so dauert es sehr lange, bis man nach dem Beginn der Messung ein Messergebnis zur Verfügung hat. Da der oben geschilderte Zyklus jeweils nur für einzelne Messvorgänge wiederholt wird, werden die Messergebnisse nur nach Verstreichen jeweils einer Netto-Zählzeit erneuert, und zwar selbst dann, wenn das Eingangssignal kontinuierlich gemessen wird. In dem vorgeschlagenen Gerät wird das Taktsignal von einer Zählschaltung gezählt, und der Zählerstand wird zu der Feststellung herangezogen, wann die Netto-Zählzeit den errechneten Wert erreicht, das heißt, wann der Zählvorgang beendet ist. Wird ein solcher Vorgang ständig von einem Mikrocomputer überwacht, so ist dieser sehr stark beansprucht. Aus diesem Grund wird das Feststellen der Beendigung der Zählung durch Hardware realisiert. Diese Hardware hat jedoch den Nachteil, daß sie relativ aufwendig ist, da die Zählerschaltung eine große Zahl von Bitstellen aufweist.

Angesichts der oben aufgezeigten Problematik kann man daran denken, einen durch 10 teilenden Frequenzteiler, das heißt einen 10/10ⁿ-Frequenzteiler als Zählschaltung vorzusehen, um das Frequenzteilungsverhältnis η derart zu bestimmen, daß eine Zeitspanne nach Beginn der Frequenzteilung durch den Frequenzteiler bis zur Erzeugung eines Ausgangssignals durch den Frequenzteiler langer ist als die berechnete Netto-Zählzeit, um den Mikrocomputer zu unterbrechen, wenn das Ausgangssignal des Frequenzteilers abgegeben wird, um so die Frequenz eines Eingangssignals aus dem Zählwert des Eingangssignals zu bestimmen. Ein derartiges Gerät hätte einen sehr einfachen Aufbau, da der Mikrocomputer nicht ständig zur Überwachung der Taktsignalzählung in dem Zähler benötigt würde und es außerdem nicht notwendig wäre, entsprechende Hardware zum Feststellen der Beendigung des .Zählvorgangs vorzusehen,

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da das Ende des Zählvorgangs durch Abgabe des Ausgangssignals des Frequenzteilers festgestellt würde. Allerdings würde die Netto-Zählzeit beispielsweise 0,01 Sekunden, 0,1 Sekunden, 1 Sekunde, 10 Sekunden oder 100 Sekunden betragen. Würde die berechnete Netto-Zählzeit beispielsweise 12 Sekunden betragen, so müßte der Gesamtzeitraum bis zur Abgabe eines Ausgangssignals durch den Frequenzteiler nach Beginn der Frequenzteilung 100 Sekunden betragen. Nach Verstreichen der Zählzeit von 12 Sekünden, die zum Erhalt eines Messwerts mit einer eingestellten Messgenauigkeit benötigt wird, würde eine weitere Zählzeitspanne von 88 Sekunden verstreichen. Da es sich bei der eigentlichen Zählzeit um eine Netto-Zeitspanne handelt und zwischen jeweils zwei benachbarten Burst-Signalen ein großer Abschnitt liegt, in welchem keine Zählung stattfindet, würde vor der Anzeige eines Messergebnisses eine beträchtliche Zeit ungenützt verstreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zum Messen von Durchschnittsfrequenzen zu schaffen, das sich durch einen relativ einfachen Aufbau auszeichnet und in der Lage ist, einen Messwert mit einer vorbestimmten Messgenauigkeit innerhalb sehr kurzer Zeit zur Verfügung zu stellen. Außerdem soll durch die Erfindung ein Messgerät geschaffen werden, mit dem. ein angenäherter Messwert erzeugbar ist, bevor ein endgültiger Messwert mit einer vorbestimmten Messgenauigkeit erzeugt wird.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen gekennzeichnete Erfindung gelöst.

In einem erfindungsgemäßen Gerät wird von einem Vorläufer-Signalgenerator wiederholt ein Vorläufer-Gattersignal erzeugt, welches einen Zählzeitraum festlegt, und das von einem Gattersignal-Generator synchron mit einem Taktsignal

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oder mit einem Eingangssignal in ein Synchronisations-Gattersignal umgesetzt wird. Von dem Synchronisations-Gattersignal wird ein erstes Gatter geöffnet, und das Eingangssignal wird von einem ersten Zähler gezählt,⁰ während das erste Gatter geöffnet ist. Von dem Synchronisations-Gattersignal wird ein zweites Gatter geöffnet, und während dieses geöffnet ist, wird das Taktsignal an einen 1/1Oⁿ-Frequenzteiler gegeben, der die Frequenz durch 10ⁿ teilt. Die Anzahl k von Ausgangssignalen des Frequenzteilers wird von einem zweiten Zähler gezählt. Ein dritter Zähler zählt die Anzahl der Synchronisations-Gattersignale. Ein von außen zugeführtes Steuersignal steuert eine Steuereinrichtung derart, daß diese den Gattersignal-Generator veranlaßt, das Synchronisations-Gattersignal zu erzeugen. Dessen Erzeugung wird ansprechend auf das von dem Frequenzteiler an die Steuereinrichtung gegebene Ausgangssignal gestoppt. Das Steuersignal wird von einer Frequenz-teilungsverhältnis-Bestimmungseinrichtung an die Steuereinrichtung gegeben. Anschließend wird aus einem Zählerstand Na des dritten Zählers bei Erzeugung eines Ausgangssignals durch den Frequenzteiler, einer vorbestimmten Messgenauigkeit R und einer Periodendauer Tc des Taktsignals der Wert (Na/R) χ (1/Tc) berechnet, und es werden die Werte P, η von P χ 10ⁿ bestimmt, wobei P χ 10ⁿ größer ist als der berechnete Wert und in dessen Nähe liegt. P ist eine natürliche Zahl größer oder gleich 2. Beispielsweise liegt Na zwischen 1 und 999, und P liegt zwischen 2 und 9. Andererseits kann Na zwischen 1000 und 2000 liegen, während P zwischen 10 und 20 liegt. Der Wert η wird über eine Einstelleinheit zugeführt, um ein Frequenzteilungsverhältnis des Frequenzteilers festzulegen. Dann wird von. einer Wiederholungseinrichtung das Steuersignal an die Steuereinrichtung gegeben, und wenn der Frequenzteiler das Ausgangssignal erzeugt, wird aus dem ersten Zähler ein Zählerstand F entnommen. Danach wird der erste Zähler zurückgesetzt/ und es wird das Steuersignal an die

,'steuereinrichtung gegeben. Dieser Vorgang wird wiederholt. Jedesmal wird der Zählerstand F übernommen und in einem Pufferspeicher gespeichert. Jedesmal, wenn der Zählerstand F aus dem ersten Zähler gelesen wird, berechnet eine Recheneinrichtung einen Mittelwert f aus den Zählerständen F, die dann vorliegen, und zwar aus den unmittelbar vorausgehenden (k - 1) Zählerständen f. in dem Pufferspeicher. Weiter wird dieser Mittelwertberechnung ein Zählerstand k aus dem zweiten Zähler zugrundegelegt. Die Recheneinrichtung bestimmt eine Mittel- oder Durchschnittsfrequenz f/ (10ⁿ χ Tc) des Eingangssignals aus dem Mittelwert f. Eine Übergangs-Erkennungseinrichtung stellt die Bedingung fest, daß der Zählerstand k des zweiten Zählers gleich oder kleiner ist als (P - 1). Die von der Recheneinrichtung be-

Ί5 stimmte Durchschnittsfrequenz f/(10ⁿ χ Tc), im allgemeinen der Wert 10ⁿ χ Tc, wird in einer Einheitszeit ausgewählt, und der Wert f wird auf einer Anzeigeeinheit dargestellt. Der angezeigte Wert f wird kontinuierlich so lange angezeigt, bis das Ausgangssignal des Frequenzteilers erhalten wird. Gilt die Beziehung k£ P - 1, so wird dieser Zustand auf der Anzeigeinheit dargestellt. Auf diese Weise wird die Tatsache angezeigt, daß die derzeit zur Anzeige gebrachte Durchschnittsfrequenz nicht die voreingestellte Messgenauigkeit aufweist. Eine Messgenauigkeit R läßt sich vorab festlegen, man kann aber auch eine gewünschte Messgenauigkeit R von einer externen Quelle einspeisen. Bei der letztgenannten Alternative wird n¹ aus der Beziehung 1/(R χ Tc)< 10ⁿ bestimmt aus der eingestellten Genauigkeit R und der Taktsignal-Periodendauer Tc, und dann wird n' über die Einstelleinheit in dem Frequenzteiler eingestellt. Anschließend wird dafür gesorgt, daß der Zählerstand Na in der Frequenzteilungsverhältnis-Bestimmungseinrichtung erhalten wird. Wenn der Zählerstand k des zweiten Zählers den Wert P erreicht, so wird k in der Recheneinrichtung fest mit dem Wert P gleichgesetzt.

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Aus dem Pufferspeicher wird der älteste Zählerstand F entfernt, so daß der Pufferspeicher immer die letzten P von dem ersten Zähler erhaltenen Zählerstände F speichert. Liegt die von der Recheneinrichtung bestimmte Schwankung der Durchschnittsfrequenz unterhalb eines vorbestimmten Werts, so wird ein solcher Zustand erfaßt und auf der Anzeigeeinheit dargestellt, um anzuzeigen, daß die Durchschnittsfrequenz, die nun angezeigt wird, zwar die voreingestellte Messgenauigkeit nicht besitzt, dieser

IQ jedoch sehr nahe liegt. Die Wiederholungseinrichtung entnimmt dem dritten Zähler einen Zählerstand N und stellt den dritten Zähler anschließend zurück,und dies geschieht jedesmal, wenn das Ausgangssignal des Frequenzteilers erhalten wird. Jeder zu einer solchen Zeit erhalte-

•J5 ne Zählerstand N und der von dem dritten Zähler in der Frequenzteilungsverhältnis-Bestimmungsschaltung erhaltene Zählerstand Na werden verglichen. Sind sie einander im wesentlichen gleich, so wird dann der Zählerstand F in dem Pufferspeicher gespeichert, und es wird eine Durch-

2Q schnittsfrequenz errechnet. Unterscheidet sich N sehr stark von Na, so wird -kein Zählerstand F in dem Pufferspeicher gespeichert, und es wird keine Durchschnittsfrequenz berechnet, allerdings wird die Frequenzteilungsverhältnis-Bestimmungseinrichtung aktiviert, damit sie erneut die Werte η und P einstellt.

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₁₂ ο 41. ϋ ;■„: υ

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Geräts zum Messen von Durchschnitts

frequenzen,

Fig. 2A bis

2K Impulsdiagramme zur Erläuterung der Ar-

beitsweise des in Fig. 1 gezeigten Geräts,

Fig. 3 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Geräts zum Messen von Durchschnittsfrequenzen,

Fig. 4 ein Blockdiagramm einer einen Mikrocomputer aufweisenden Recheneinheit,

Fig. 5A und 5B Flußdiagramme, die die Arbeitsweise des Geräts nach Fig. 3 und des Prozessors

gemäß·Fig. 4 erläutern,

Fig. 6 ein Diagramm, welches zeigt, wie Meßwerte konvergieren,

Fig. 7 ein Blockdiagramm einer weiteren Aus-

führungsform eines erfinäungsgemäßen Geräts zum Messen von Durchschnittsfrequenzen, wobei die Phase eines Ein- gangssignals auf Zufallsbasis variiert

wird, und

Fig. 8 ein Blockdiagramm einer Anordnung, mit der ein Synchronesier-Gattersignal mit einem Eingangssignal synchronisiert wird.

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Zunächst soll anhand der Fig. 1 ein Gerat zum Messen von Durchschnittsfrequenzen beschrieben werden, wie es in der US-Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 378,268 beschrieben ist. Ein Eingangssignal wird von einem Eingangsanschluß 11 über eine Verzögerungsschaltung 42 auf ein Gatter 12 gegeben, dessen Ausgangssignal von einem Zähler 13 gezählt wird. Handelt es sich bei dem Eingangssignal um ein sogenanntes Burstsignal, das heißt um eine von einem Impuls modulierte Welle, wie beispielsweise eine Radarwelle, wie sie in Fig. 2A gezeigt ist, und soll die Trägerfrequenz eines derartigen Eingangssignals gemessen werden, so erfolgt die Frequenzmessung nur innerhalb einer Zeitspanne der von einem Impuls modulierten Welle, und folglich wird ein Vorläufer-Gattersignal erzeugt, um den Zählzeitraum zu messen. Beispielsweise wird von dem Eingangsanschluß 11 das Eingangssignal abgezweigt und einem Demodulator 14 zugeführt, von welchem ein demoduliertes Ausgangssignal einmal direkt und zum anderen über eine Verzögerungsschaltung 32 auf ein UND-Glied 33 gegeben wird. Der Demodulator 14 erzeugt das in Fig. 2B dargestellte demodulierte Ausgangssignal, welches von der Verzögerungsschaltung 32 um den Zeitraum At- verzögert wird. Demnach erzeugt das UND-Glied 33 ein Ausgangssignal, dessen Vorderflanke gegenüber der Vorderflanke des Ausgangssignals des Demodulators 14 um At₁ verzögert ist, und dessen Rückflanke mit der Rückflanke des Ausgangssignals des Demodulators 14 zusammenfällt. Das Ausgangssignal des UND-Glieds 33 dient als Vorlaufer-Gattersignal, welches an ein Gatter 15 angelegt wird.

Von einem Anschluß 17 wird ein Taktsignal an einen Phasenvergleicher 34 gelegt, in welchem das Taktsignal mit einem Ausgangssignal eines Frequenzteilers 36 verglichen wird, der ein von einem spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 35 kommendes Ausgangssignal durch M frequenzmässig teilt. Der Phasenvergleicher 34 gibt ein

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Ausgangssignal an einen Analogaddierer 37. Das Ausgangssignal des UND-Glieds 33 gelangt über eine Zeitsteuer-Verzögerungsschaltung 38 an eine Abtast- und Halteschaltung 39/ die ein Zufallspegel-Signal, wie es in Fig. 2E gezeigt ist und das von einem Zufallssignalgenerator 19 kommt, abtastet und hält, und zwar bezüglich der Rückflanke des vom UND-Glied 33 kommenden Vorläufer-Gatesignals etwas verzögert. Der Pegel des abgetasteten und gehaltenen Signals variiert auf Zufallsbasis, wenn jedes Vorlaufer-Gattersignal angelegt wird, wie aus Fig. 2F hervorgeht. Das abgetastete und gehaltene Signal wird dem Addierer 37 zugeleitet. Mit anderen Worten: Der VCO 35, der Frequenzteiler 36, der Phasenvergleicher 34 und der Addierer 37 bilden zusammen eine sogenannte Phasenregelschleife (PLL-Schaltung) 41. Das Ausgangssignal des VCO 35 wird also mit der Stabilität des vom Anschluß 17 kommenden Taktsignals stabilisiert, und ein Taktsignal mit einer Frequenz, die dem M-fachen der Frequenz des Taktsignals am Anschluß 17 entspricht, wird von dem VCO 35 abgegeben.

Die Schwingungsphase des VCO 35 wird von dem an den Addierer 37 gelegten Zufallssignal in der aus Fig. 2F ersichtlichen Weise jedesmal dann variiert, wenn das Gattersignal angelegt wird. Die Phase wird gehalten, bis sie das nächste Mal variiert wird. Das Ausgangssignal des VCO 35 wird als ein Taktsignal an einen Taktanschluß CK eines D-Flipflops 16 gelegt, welches als Gattersignal-Generator dient, und außerdem an ein Gatter 21. Die PLL-Schaltung 41 sowie die Abtast- und Halteschaltung 39 bilden zusammen eine Phasenmodulationsschaltung 18.

Der Gattersignal-Generator 16 gibt als Ausgangssignal ein Synchronisations-Gattersignal (Fig. 2H) ab, das in der Mitte einer in Fig. 2D gezeigten, impulsmodulierten Welle liegt, welche durch die Verzögerungsschaltung 42 um At₂ verzögert ist. Die Verzögerung At₂, hervorgerufen durch

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die Verzögerungsschaltung 42, wird derart gewählt, daß das Gattersignal stets in einen Zeitraum jeder von der Verzögerungsschaltung 42 kommenden Burstsignalwelle fällt, ungeachtet der durch den Zufallssignalgenerator 19 bewirkten PhasenSchwankungen. Die Gatter 12, 21 werden von dem Synchronisations-Gattersignal so gesteuert, daß sie Ausgangssignale (Fig. 2J und 21) abgeben, die von Zählern 13 und 22 gezählt werden.

Der Gattersignal-Generator 16 erzeugt ein Synchronisations-Gattersignal, welches synchron ist bezüglich des Taktsignals, und welches eine Dauer besitzt, die ein ganzzahliges Vielfaches der Periodendauer des Taktsignals ist, wobei das Synchronisations-Gattersignal die Gatter 12 und 21 in der oben beschriebenen Weise steuert. Das Synchroni— sations-Gattersignal wird von einem Zähler 27 gezählt. Wenn der Zählerstand in diesem Zähler 27 einen geeigneten Wert Na erreicht, wird eine Impulsdauer τ = Ta/Na des Synchronisations-Gattersignals von einer Recheneinheit 28 aus dem Wert Na und einem Zählerstand Ta des Zählers

22-berechnet. Außerdem wird der Wert (1/τ) (1/R) aus der Impulsdauer τ und einer über einen Anschluß 29 eingegebenen Messgenauigkeit R berechnet, und es wird ein Netto-Zählzeitraum Tg bestimmt, der größer ist als der berech-

nete Wert (1/τ) (1/R)². Der festgelegte Netto-Zählzeitraum Tg wird auf eine Steuerschaltung 26 gegeben, die das Gatter 15 schließt, wenn der Netto-Zählzeitraum in den Zählern 13 und 22 den Wert Tg übersteigt. Anschließend berechnet die Recheneinheit 28 aus den Zählerständen F und τ der Zähler 13 bzw. 22 den Wert F/T, und der Ergebniswert wird als gemessene Frequenz auf einer Anzeigeeinheit 31 dargestellt.

Es lassen sich also Frequenzen mit einer vorgegebenen Messgenauigkeit selbst dann messen, wenn angelegte Burst-

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signale unterschiedliche Länge und Periodendauer aufweisen. Für die Recheneinheit 28 bedeutet es jedoch eine schwere Belastung, von dem Zähler 22 so häufig einen Zählerstand zu übernehmen und zu bestimmen, ob der Zählerstand einen Wert erreicht hat, welcher der vorbestimmten Zeitspanne Tg entspricht. Darüber hinaus ist die Schaltung innerhalb der Steuerschaltung 26, die zum Vergleichen des Zählerstandes im Zähler 22 mit der vorbestimmten Zeitspanne T von der Recheneinheit 28 dient, relativ komplex.

Wenn der Zähler 22 einen 1/10ⁿ~Frequenzteiler aufweist, und falls der Netto-Zählzeitraum Tg als beendet angesehen wird, wenn von dem Frequenzteiler 22 ein Ausgangssignal abgegeben wird, wird die Recheneinheit 28 weniger belastet oder die Steuerschaltung 26 besitzt einen wesentlich einfächeren Aufbau. Wenn der Zähler 22 allerdings einen 1/10 Frequenzteiler aufweist, betrüge der bestimmte Netto-Zählzeitraum Tg 0,01 Sekunden, 0,1 Sekunden, 1 Sekunde, 10 Sekunden oder 100 Sekunden, um η im Hinblick auf die voreingestellte Messgenauigkeit R festzulegen. Selbst wenn Frequenzen mit der voreingestellten Messgenauigkeit in einer tatsächlichen Netto-ZählZeitspanne Tg von 12 Sekunden gemessen werden könnten, so würde ein festgelegter Wert Tg immer noch 100 Sekunden betragen. Die festgelegte Netto-Zählzeitspanne wäre also 88 Sekunden zu lang. Da weiterhin das Burstsignal Zeiträume enthält, die nicht ausgezählt werden, würde die Zeit bis zum zur-Verfügung-Stehen irgendeines Messwerts in hohem Maße verzögert werden, aufgrund der zusätzlichen Netto-Zählzeitspanne .

Fig. 3 zeigt ein Gerät zum Messen von Durchschnittsfrequenzen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Identische oder entsprechende Teile in den Fig. 3 und 1 sind mit gleichen bzw. entsprechenden Bezugszeichen versehen. Erfindungsgemäß wird anstelle des Zählers 22 ein

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1/1Oⁿ-Frequenzteiler 43 verwendet. Der Frequenzteiler 43 teilt frequenzmäßig ein Eingangs-Taktsignal durch. 1Oⁿ (n ist eine natürliche Zahl), wobei η mit Hilfe einer Einstelleinheit 44 eingestellt wird. Der Frequenzteiler 43 gibt also ein Ausgangssignal ab, wenn er 10ⁿ Eingangs-Taktimpulse gezählt hat. Der Frequenzteiler enthält beispielsweise mehrere in Kaskade geschaltete Modulo-10-Zähler zur Abgabe eines frequenzmäßig geteilten Ausgangssignals in Form eines Übertrags der η-ten Modulo-1ΟΙΟ Zählstufe abhängig von dem mit der Einstelleinheit 44 eingestellten Wert von n. Der Frequenzteiler 43 kann einen handelsüblichen, als IC ausgebildeten Frequenzteiler aufweisen. Die Recheneinheit 28 kann den Wert η in der Einstelleinheit 44 einstellen. Der Wert von η wird derart ausgebildet, daß jeder Netto-Zählzeitraum (das heißt 10ⁿ χ Taktperioden) entsprechend einem Zählerstand von 10ⁿ nach Maßgabe einer gewünschten Messgenauxgkeit R kürzer sein kann als der Netto-ZählZeitraum Tg gemäß Fig. 1. Der Zählvorgang des Zählers 13 wird wiederholt, bis das Ausgangssignal des Frequenzteilers 43 mehrere Male erzeugt worden ist.

Ein Ausgangssignal des Frequenzteilers 43 gelangt an einen Rücksetzanschluß eines RS-Flipflops, das als die Steuerschaltung 26 dient, und außerdem an einen Zähler 45. Der Zählerstand des Zählers 45. Der Zählerstand des Zählers 45 wird von der Recheneinheit 28 ausgelesen, welche das Flipflop 26 setzen kann.

Die Recheneinheit 28 kann einen Mikrocomputer enthalten, wobei der Zähler 45 funktionell in den Mikrocomputer einbezogen sein kann. Wie beispielsweise in Fig. 4 gezeigt ist, enthält ein Mikrocomputer 46 eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 52, einen Festspeicher 53, einen Schreib/Lese-Speicher 54, eine Eingabeeinheit 55, die zum

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Beispiel eine Tastatur enthält, und ein Eingabe/Ausgabe-Port 56, die sämtlich an einen internen Bus 51 angeschlossen sind. Es existiert ein (nicht gezeigtes) internes Port zwischen der Eingabeeinheit 55 und dem internen Bus 51. An den Bus 51 ist über ein (nicht gezeigtes) Ausgabeport die Anzeigeeinheit 31 angeschlossen. Die Zähler 13 und sind an den Multiplexer 57 angeschlossen, der so gesteuert wird, daß er Zählerstände von den Zählern 13 und 27 an den Mikrocomputer 46 liefert. Letzterer gibt ein Steuersignal (Fig. 2K) zum öffnen des Gatters 15 (Fig. 3) über das Eingabe/Ausgabe-Port 56 an das Flipflop 26, gibt ein Rücksetzsignal über das Eingabe/Ausgabe-Port 56 auf eine Leitung 57 und stellt ein Ausgangssignal des Frequenzteilers 43 über das E/A-Port 56 fest, das über eine Leitung 61 an den Frequenzteiler 4 3 angeschlossen ist.

Durch das über die Leitung 59 geleitete Rücksetzsignal setzt der Mikrocomputer 46 die Zähler 13 und 27, die Flipflops 16 und 17 und den Frequenzteiler 43 zurück.

Eine Zahl η von dem Mikrocomputer 46 kann über ein Ausgangsport 58 in der Einstelleinheit 4 4 eingestellt werden. Über die Eingabeeinheit 55 wird eine gewünschte Messgenauigkeit R eingestellt und in einen Bereich 54a des Schreib/Lese-Speichers 54 eingelesen.

Die CPU 52 liest sukzessive ein in dem Festspeicher 53 gespeichertes Programm und führt das Programm zur Festlegung aufeinanderfolgender Verarbeitungsschritte aus. Die Arbeitsweise der in den Fig. 3 und 4 dargestellten An-Ordnungen soll im folgenden unter Bezugnahme auf das in den Fig. 5A und 5B gezeigte Flußdiagramm beschrieben werden. In einem Schritt S- wird aus einer gegebenen Messgenauigkeit R und einer Periodendauer Tc eines vom Anschluß 17 (Fig. 3) empfangenen Taktsignals ein Wert n¹ von n, der in der Einstelleinheit 44 einzustellen ist,

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vorübergehend bestimmt. Wie oben beschrieben wurde, beträgt die Einheit der Messgenauigkeit Hz, und je kleiner R ist, desto höher ist die Messgenaugikeit. Die Einheit der Zeitspanne Tc beträgt Sekunden, und die Zeitspanne Tc wird vorab in einem Bereich 54b des Schreib/Lese-Speichers 54 über die Eingabeeinheit 55 gespeichert. Um eine Frequenz mit der Genauigkeit R zu messen, bis der Frequenzteiler 43 sein Ausgangssignal erzeugt, wenn ein kontinuierliches Eingangssignal angelegt wird, sollte gelten, daß q + 1 = n¹, vorausgesetzt 1/(R χ Tc) = Q χ 10^q (Q ist eine Zahl kleiner als 10). Dieser Wert n¹ wird im Schritt S₂ in der Einstelleinheit 43 eingestellt, um den Frequenzteiler 43

η'

für die Frequenzteilung durch 10 bereitzumachen. Dann werden in einem Schritt S^ die Zähler 13, 27, der Frequenzteiler 43, die Flipflops 16, 26 und der Zähler 45 initialisiert, wobei ein Bereich 54b in dem Schreib/Lese-Speicher 54 sowie weitere Schaltungselemente verwendet werden.

Über das Eingabe/Ausgabe-Port 56 wird das Flipflop 56 eingestellt, damit sein Q-Ausgang hohen Pegel annimmt und dadurch das Gatter 15 für den Beginn des Zählvorgangs öffnet (Schritt S-). Wie oben anhand der Fig. 1 erläutert wurde₇ erzeugt das Flipflop 16 ein Synchronisations-Gattersignal synchron zu dem eingegebenen Burstsignal und dem Taktsignal, um die Gatter 12 und 21 öffnen, woraufhin das durch das Gatter 12 gelangte Eingangssignal von dem Zähler 13 gezählt wird und das durch das Gatter 21 gelangte Taktsignal frequenzmäßig von dem Frequenzteiler 43 geteilt wird. Im Schritt S₅ wird auf die Erzeugung eines Ausgangssignals seitens des Frequenzteilers 43 gewartet.

Wenn 10 Taktsignalimpulse an den Frequenzteiler 43 gelangt sind, erzeugt dieser sein Ausgangssignal, welches über das Eingabe/Ausgabe-Port 56 gelangt, um den Mikrocomputer 46 im Schritt Sg zu unterbrechen. Das vom Frequenzteiler 43 kommende Ausgangssignal setzt außerdem das Flipflop 26 zurück, damit dessen Q-Ausgang niedrigen Pegel annimmt und

20 3 4zo Λ- Ζ υ

■J das Gatter 15 zur Beendigung des Zählvorgangs geschlossen wird. Der Mikrocomputer 46 spricht auf den Unterbrechungsbefehl an, um von dem Zähler 27 einen Zählerstand Na auszulesen und diesen in einem Bereich 54d des Schreib/Lese-Speichers 54 zu speichern und außerdem die Werte η und P zu bestimmen (Schritt S₇). Es soll die Anzahl von Synchronisations-Gatt.ersignalen in der Netto-Zählzeitspanne Tg, während der der Zähler 13 zählt, mit N bezeichnet werden. Die Messgenauigkeit R ist gegeben durch R = (1/τ) χ (1//N), und da N = Tg/τ, wird Tg ausgedrückt durch Tg = (1/τ) χ (1/R ). Vorausgesetzt, daß ein Netto-Zählzeitraum nach der Erzeugung des Zählerstands Na mit Tg¹ bezeichnet wird, erhält man als Wert für die Impulsdauer t des Synchronisations-Gattersignals Tg'/Na

und wegen Tg' = 1/R gilt Tg = (Na/Tg¹) χ (1/R²) = Na/R. Um also die gewünschte Messgenauigkeit zu erhalten, ist es notwendig, Tg/Tc = (Na/R) χ (1/Tc) Taktsignalimpulse zu zählen. Die Beziehung Tg/Tc = P* χ 10 wird unter Verwendung der in dem Speicher 54 abgelegten Werte R, Tc und Na berechnet. P' wird als geeignete Zahl mit einer oder zwei Ziffernstellen über dem Dezimalpunkt gewählt, beispielsweise 10 oder mehr als 10 oder 100 oder weniger als 100. Die Zahl P erhält man durch Aufrunden des unterhalb des Dezimalpunkts stehenden Bruchs von P¹, und es wird η bestimmt. Der Schritt S- wird in dem Mikrocomputer durch eine Einrichtung zum Bestimmen eines Frequenzteilungsverhältnisses durchgeführt.

Im Schritt Sg wird η in der Einstelleinheit 44 eingestellt, und P wird in einen Bereich 54e des Speichers 54 eingeschrieben. Im Schritt S_g werden die Zählerstände F und N in den Zählern 13 bzw. 27 zurückgestellt und der Frequenzteiler 43 wird auf Null zurückgestellt. Im Schritt S₁₀ wird geprüft, ob ein Zählerstand k im Zähler 45 des Speichers 54 mit dem Wert P im Speicherbereich 54e überein-

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stimmt. Stimmt der Zählerstand k nicht mit P überein, so wird k im Schritt S₁₁ um +1 erhöht und im Schritt S₁₂ wird ein Flag G₁ auf "1" gesetzt, was bedeutet, daß der· Messwert die Messgenauigkeit R nicht erreicht. Das Flag G₁ wird in einem Bereich 54f des Speichers 54 gespeichert. In einem Schritt S₁O wird ein Steuersignal ausgegeben, um das Flipflop 56 zu setzen und dadurch das Gatter 15 für den Beginn des Zählvorgangs zu öffnen. In einem Schritt S₁^ wird auf ein Ausgangssignal des Frequenzteilers 43 gewartet. Wenn dessen Ausgangssignal abgegeben wird, wird das Gatter 15 geschlossen, und der Mikrocomputer wird vom Ausgangssignal des Frequenzteilers 43 im Schritt S₁c" unterbrochen. Im Schritt S₁ g wird ein Zählerstand N des Zählers 27 gelesen und mit dem Wert Na verglichen, der im Schritt S^ gelesen und im Speicherbereich 54d gespeichert wurde. Fällt die Differenz zwischen N und Na in den Bereich von etwa +20% von Na, beispielsweise, so werden die Daten in Puffern A- bis A _Λ eines im

1 p-1

Speicher 54 vorgesehenen Datenpufferbereichs 54g sukzessive in die Puffer A₂ bis A übertragen, und die Daten in dem Puffer A werden in einem Schritt S₁- abgelegt. Danach wird der Zählerstand F des Zählers 13 gelesen und als Datum in dem Puffer A₁ gespeichert.

Dann wird ein Schritt S₁O ausgeführt, bei dem die Recheneinheit in dem Mikrocomuter 46 Daten F₁ bis F in den Puffern A- bis A liest und addiert und die Summe durch

¹P .

den Zählwert k des Zählers 45 geteilt, um einen Durchschnittswert f zu erhalten. Da der Frequenzteiler 43 jetzt eine Frequenzteilung durch 10ⁿ bewirkt, wie es oben beschrieben wurde, entspricht die Zeit, die der Frequenzteiler 43 zur Erzeugung seines Ausgangssignals nach seinem In-Gang-Setzen benötigt, einer Einheitszeit, indem die Taktsignal-Zeitspanne Tc zu 1 χ 10 (r ist eine natürliche Zahl) gewählt wird. Der Durchschnittswert f bedeutet eine Durchschnittsfrequenz f/(10ⁿ χ Tc) des ein-

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gegebenen Siynalträgers. Im Schritt S.._g wird geprüft, ob der Zählwert k kleiner ist als P. Ist dies der Fall, dann werden im Schritt S~q sukzessive die Differenzen zwischen benachbarten Daten F. bis F bestimmt. Dann wird in dem Schritt S₃₀ ein Durchschnittswert Af der Differenzen AF₁ bis AF¹ 1 berechnet. Im Schritt S₀₁ wird der Durchschnittswert Af geteilt durch die Durchschnittsfrequenz f, und es wird geprüft, ob der Quotient kleiner ist als ein vorbestimmter Wert a, beispielsweise 0,01.

Ist der Quotient größer als der Wert a, so bedeutet dies, daß die Daten F^, F₂/ ... stark voneinander abweichen. Es ist nun wahrscheinlich, daß die Durchschnittsfrequenz f stark von der zu messenden Frequenz abweicht. In diesem Fall wird ein Flag G₂ in einem Speicherbereich 54h auf "0" gesetzt (Schritt S₂₂).

Dann werden im Schritt S~o die Durchschnittsfrequenz f und die Flags G-, G₂ an die Anzeigeeinheit 31 gegeben, die die Durchschnittsfrequenz f auf einem Datenanzeigeabschnitt 31a anzeigt. Hat das Flag G₁ den Wert "1", so leuchtet ein Anzeigeabschnitt 31b beispielsweise rot auf, um anzuzeigen, daß der im Datenanzeigeabschnitt 31a dargestellte Wert eine Genauigkeit besitzt, die niedriger ist als die voreingestellte Messgenauigkeit. Ein Anzeigeabschnitt 31c der Anzeigeeinheit 31 entspricht dem Flag G~ und wird nicht aktiviert, wenn das Flag G~ den Wert "0" hat.

Das Programm springt dann zum Schritt S_g zurück. Anschliessend erfolgt ein Zählvorgang, nachdem der Frequenzteiler 43 die Frequenzteilung begonnen hat, und zwar so lange, bis er ein Ausgangssignal abgibt. Aus dem Zähler 13 wird ein Zählerstand F ausgelesen, um eine Durchschnittsfrequenz f zu bestimmen. Der obige Vorgang wird durch eine -in dem Mikrocomputer 46 gebildete Wiederholeinrichtung wiederholt.

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Die Anzahl von Daten in dem Datenpufferbereich 54g wird auf diese Weise erhöht. Die erhaltene Durchschnittsfrequenz f konvergiert nun gegen einen gewissen Wert fa, wenn die Anzahl k von Messzyklen erhöht wird, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Wenn im Schritt S₂₁ bestimmt wird, daß Af/f unterhalb des vorgeschriebenen Wertes liegt, springt das Programm zu einem Schritt Sp*, um das Flag Gy auf "1" zu setzen. Ansprechend darauf leuchtet der Anzeigeabschnitt 31c der Anzeigeeinheit 31 beispielsweise blau, was bedeutet, daß die angezeigte Durchschnittsfrequenz nun eine Genauigkeit aufweist, die ziemlich nahe an der voreingestellten Messgenauigkeit liegt, falls der Anzeigeabschnitt 31b nun auch rot leuchtet. Das Flag G₂ wird im allgemeinen auf "1" eingestellt, wenn sich k dem Wert P/2 nähert.

Wenn die Anzahl k von Messzyklen den voreingestellten Wert P erreicht, so wird dies im Schritt S₁₀ festgestellt, und das Programm springt zu einem Schritt S₃₅, um das Flag G- auf "0" zu setzen. In diesem Zustand sind sämtliche der Puffer A- bxs A mit Daten aufgefüllt (Schritt S₁₇). Im Schritt S-q wird also bestimmt, daß k gleich oder größer als P ist, und das Programm geht zum Schritt S₂₃. Der Schritt S-q kann jedoch fortgelassen werden, und das Programm kann vom Schritt S-„ direkt zum Schritt S~_o gehen. Wenn das Flag G₁ "0" ist, wird der Anzeigeabschnitt 31b gelöscht, und das blaue Aufleuchten des Anzeigeabschnitts 31c bedeutet, daß die zur Anzeige gebrachten Daten die vorbestimmte Messgenauigkeit aufweisen. Wenn die Messung fortgesetzt wird, nachdem die Anzahl k von Messzyklen den Wert P erreicht hat, so werden die alten. Daten sukzessive im Schritt S₁₇ abgelegt, so daß die jüngsten P-Daten im Datenpufferbereich 54g verbleiben. Da die jüngsten P-Daten zu jeder Zeit im Pufferbereich 54g stehen, erhält man in jedem Zeitintervall von 10 χ Tc, nachdem k den Wert von P erreicht hat, eine neue Durchschnittsfrequenz

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f mit der voreingestellten Messgenauigkeit R. Unterscheidet sich der Zählerstand N stark von dem Wert Na (Schritt S.jg), so wird bestimmt, daß η und P im Schritt S^ fehlerhaft bestimmt wurden, oder daß das Eingangssignal oder der Messvorgang fehlerbehaftet war, oder daß irgendein anderer Fehler stattgefunden hat, und das Programm geht zurück zum Schritt S₃, um einen anderen Messvorgang aufzunehmen. Die Schritte S₁Q, S^₀, S₇₁, S₇₃ ^unc^ ^24 ^-önnen fortgelassen werden. Bei einer solchen Modifikation läßt sich die Art und Weise, wie die im Anzeigeabschnitt 31a dargestellten Daten variieren, unter der Bedingung beobachten, bei der keine voreingestellte Messgenauigkeit, das heißt der Leuchtzustand des Anzeigeabschnitts 31b erreicht wird, um dadurch zu erkennen, daß die Daten beträchtlich nahe an dem gewünschten Datenwert liegen.

Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß, wenn der Zähler 45 außerhalb der Recheneinheit 28 vorgesehen ist, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, der Zählerstand k des Zählers 45 genauso gelesen und verarbeitet werden sollte, wie es oben anhand der Fig. 5A und 5B erläutert wurde, das heißt jedesmal dann, wenn der Frequenzteiler 43 ein Ausgangssignal erzeugt. In jedem Fall kann der Schritt S- im Flußdiagramm der Fig. 5A und 5B fortgelassen werden, wenn die Messgenauigkeit ein vorbestimmter Fixwert ist.

Es soll das Beispiel einer Messung beschrieben werden, bei der ein Radarsignal mit einer Impulsdauer von 120 nsec, einer Impulsdauer τ des Synchronisations-Gattersignals von etwa (120-50)nsec = 70 nsec, der Wiederholungsfrequenz fp von 3200 Hz und einer Trägerfrequenz von 9,41 GHz auf 210 MHz frequenzmäßig umgesetzt und unter Verwendung eines Taktsignals gemessen wird, das eine Frequenz von 100 MHz

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besitzt (Tc = 10 nsec = 1 χ 10 sec), so daß die Mess-

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genauigkeit (Auflösung) R 10 kHz beträgt.

Bei dem erfindungsgemäßen Gerät bestimmt sich n¹ im Schritt S₁ aus 1/(R χ Tc) = 1/(1O⁴ χ 10~⁸) = 10⁴ auf den Wert 4. Im Schritt S₇ wird Tg/Tc = (Na/R) χ (1/Tc) = "7

1,4 χ 10 gerechnet, wobei Na = 1430 (dieser Wert wird vom

4 -8

Zähler 27 gezählt), R = 10 und Tc = 10 zugrundegelegt wird, und es werden P= 15, η = 6 bestimmt. Daher beträgt ein Zeitraum T-, der nach dem Start des Frequenzteilers 43 bis zur Erzeugung eines Ausgangssignals dieses Fre- „

quenzteilers benötigt wird 10ⁿ χ Tc χ (1/f_) x (1/τ ) '= 44,6 sec. Der Anzeigeabschnitt 31a zeigt bei jedem Intervall von etwa 45 see neue Daten an, und nach dem Verstreichen von T =

PxT - = 15x45 sec = 675 sec = 11 Minuten wird auf m ι

dem Anzeigeabschnitt 31a eine gemessene Durchschnitts— frequenz f mit der vorgegebenen Messgenauigkeit R angezeigt. Anschliessend wird die Durchschnittsfrequenz f mit der voreingestellten Messgenauigkeit R in zeitlichen Abständen von etwa 45 see auf dem Anzeigeabschnitt 31a dargestellt. Wie oben beschrieben wurde, wird die beträchtlich nahe der voreingestellten Messgenauigkeit R liegende Durchschnittsfrequenz f auf dem Anzeigeabschnitt 31a P/2 nach Beginn des Messvorgangs angezeigt. Die Werte η und P werden bestimmt, indem man durch das Zählen in den

Schritten S^-Sg den Wert Na erhält und daher wird man unter Zugrundelegung von τ = (1/R) x (1/Na) eine Messzeit T_o von 10ⁿ χ Tc χ (1/τ) χ 1/f ) = 10ⁿ χ Tc χ R χ Na χ (1/f ) = 446 χ 10~ Sekunden erhalten. Daher wird eine

P
angenäherte Durchschnittsfrequenz auf dem Anzeigeabschnitt 31a etwa T_Q + T- =46 Sekunden nach Beginn des Messvorgangs angezeigt.

Wenn in dem Gerät nach Fig. 1 der Zähler 22 ersetzt würde durch einen 1/10ⁿ-Frequenzteiler, so würde sich η aus Tg/Tc = (Na/R) χ (1/Tc) = 1,4 χ 10 zu η = 8 bestimmen. Daher würde sich eine Zeit T ', die nach dem Beginn des

Moasvoryamjö benötigt würde bis zum Erhalt eines Messwerts, zu. 10ⁿ x Tc χ (1/f ) χ (1/τ) H 4460 sec ergeben. Man würde also eine Zeit von etwa 84 Minuten benötigen, um einen Messwert zu erhalten, und während dieser Zeit würde überhaupt keine Anzeige erfolgen.

Wird das Gerät nach Fig. 1 verwendet, so wird Ta/Na = τ

2 ermittelt, und es wird (1/τ)(1/R) berechnet, um eine

Netto-Messzeit T ₁ zu bestimmen, die größer ist als der berechnete Viert. Somit erhält man als Zeit T_m", die benötigt wird, bis zum Erhalt eines Messergebnisses, (1/τ) (1/R)² χ (1/τ) χ (1/f ) *= 638 see \ 10,5 min. Die Zeit, die dieses Gerät nach Beginn des Messvorgangs bis zum Erhalt eines Messwerts benötigt, beträgt also mehr als 10 Minuten, und während dieser Zeit ist keinerlei Information über die Durchschnittsfrequenz verfügbar. Der Messvorgang wird bei jeder Erzeugung eines Messwerts vom ersten Schritt an wiederholt. Der Messwert wird lediglich in Intervallen von etwa 10,5 Minuten erhalten, wenn eine Frequenz kontinuierlich gemessen werden soll.

Die Phasen des Eingangssignals und des Synchronisationssignals werden auf Zufallsbasis relativ zueinander jedesmal dann variiert, wenn das Synchronisationssignal erzeugt wird. Hierzu wird die Phase des Synchronisations-Gatter signals in der Schaltung nach Fig. 3 auf Zufalls-, basis variiert. Statt dessen kann jedoch auch die Phase des Eingangssignals auf Zufallsbasis variiert werden. Wie Fig. 7 zeigt, enthält die Verzögerungsschaltung 42 eine veränderliche Verzögerungsschaltung, und die von ihr bewirkte Verzögerung wird durch ein Ausgangssignal der Abtast- und Halteschaltung 39 gesteuert, wobei der Addierer 37 in der PLL-Schaltung 41 nach Fig. 3 fortgelassen ist. Für einige der zu messenden Signale wird eine Zeitsteuerung synchron mit einem Eingangssignal (Burstsignal) erzeugt.

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In einem solchen Fall können der Demodulator 14, die Verzögerungsschaltung 32 und das UND-Glied 33 aus der Schaltung nach Fig. 3 fortgelassen werden, und beispielsweise ein Monoflop kann durch das Zeitsteuersignal synchron mit dem Burstsignal beaufschlagt werden, um ein Vorläufer-Gattersignal zu erzeugen,.welches an das Gatter 15 gelegt wird.

Die vorliegende Erfindung ist nicht nur anwendbar bei der Messung der Trägerfrequenz eines Burstsignals, sondern außerdem bei der Messung der Frequenz eines Teils eines Wobbeisignals oder der Trägerfrequenzen anderer Wiederholungsfrequenzen. Das Synchronisations-Gattersignal kann anstelle mit dem Taktsignal synchron mit dem Eingangssignal erzeugt werden. Wie zum Beispiel Fig. 8 zeigt, wird ein Vorläufer-Gattersignal von dem Gatter 15 an den Dateneingang D eines als Gattersignal-Generators 16 dienenden Flipflops gelegt, wobei ein Eingangssignal von der Verzögerungsschaltung 42 an den Takteingang CK des Flipflops gelegt wird.

Claims (8)

Patentansprüche

1.1 Gerät zum Messen einer Durchschnittsfreguenz, mit einem Taktgeber zum Erzeugen eines Taktsignals mit der Periodendauer Tc, einem Vorläufer-Gattersignal-Generator (15) zum Erzeugen eines Vorläufer-Gattersignals zur Festlegung einer angenäherten durchgehenden Zählzeit für ein Eingangssignal, einem Gattersignal-Generator (16) zum Umsetzen des Vorläufer-Gattersignals in ein Synchronisations-Gattersignal synchron mit dem Taktsignal oder mit dem Eingangssignal, einem von dem Synchronisationssignal gesteuerten ersten Gatter (12) zum Durchlassen des Eingangssignals, während das erste Gatter geöffnet ist, einem von dem Synchronisationssignal gesteuerten zweiten Gatter (21) zum Durchlassen des Taktsignals, während das zweite Gatter geöffnet ist, einem an einen Ausgangsanschluß des ersten Gatters (12) angeschlossenen ersten Zähler (13) zum Zählen der Anzahl S von durch das erste Gatter (12) hindurch gelangten EingangsSignalen, einem an einen Ausgangsanschluß des zweiten Gatters (21) angeschlossenen zweiten Zähler (22) zum Zählen der Anzahl von durch das zweite Gatter hindurch gelangten Taktsignalen, einem an einen Ausgangsanschluß des Gattersignal-Generators (16) ange-

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schlossenen dritten Zähler (27) zum Zählen der Anzahl N der von dem Gattersignal-Generator kommenden Synchronisations-Gattersignale, einer von einem von außen zugeführten Steuersignal gesteuerten Steuereinrichtung (26) zum Erzeugen des Synchronisations-Gattersignals durch den Gattersignal-Generator, und einer Anzeigeeinheit (31), auf der eine mit einer vorbestimmten Genauigkeit R gemessene Durchschnittsfrequenz des Eingangssignals angezeigt wird, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite Zähler (22) einen Frequenzteiler (43) enthält, der auf das durch das zweite Gatter (21) hindurch gelangte und ihm zugeführte Taktsignal anspricht, um die Frequenz des Taktsignals abhängig von einem voreingestellten Wert von η durch 10 zu teilen, daß an den Frequenzteiler (43) eine Einstelleinheit (44) angeschlossen ist, die in dem Frequenzteiler (43) einen von außen zugeführten Wert von η einstellt, daß der zweite Zähler eine an den Frequenzteiler (43) angeschlossene zweite Zähleinrichtung (45) aufweist, die die Anzahl k von Ausgangssignalen des Frequenzteilers (43) zählt, wobei die Ausgangssignale des Frequenzteilers (43) an die Steuereinrichtung (26) gegeben werden, damit diese die Erzeugung des Synchroni-' sations-Gattersignals anhält, daß eine Frequenzteilungsverhältnis-Bestimmungseinrichtung (28, 46) vorgesehen ist, die das Steuersignal an die Steuereinrichtung (26) gibt, danach einen Wert (Na/R) χ (1/Tc) berechnet aus einem Zählerstand Na des dritten Zählers (27) zum Zeitpunkt der Abgabe des ersten Ausgangssignals durch den Frequenzteiler (43), der Genauigkeit R und der Periodendauer Tc

des Taktsignals, den Wert P χ 10ⁿ (P ist eine natürliche Zahl gleich oder größer 2) bestimmt, der größer als der genannte Wert ist und in dessen Nähe liegt, und den Wert η an die Einstelleinheit (44) gibt, eine Wiederholungseinrichtung zum Zuführen des Steuersignals zu der -Steuer- einrichtung (26), zum Aufnehmen des Zählerstands F von

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dem ersten Zähler (13) jedesmal dann, wenn der Frequenzteiler (43) das Ausgangssignal erzeugt, und zum Zurücksetzen des ersten Zählers (13) , daß ein Pufferspeicher (54g) vorgesehen ist zum Speichern des von dem ersten Zähler (13) erhaltenen Zählerstands F, daß eine Recheneinrichtung (28, 46) vorgesehen ist, die einen Durchschnittswert f der Zählerstände F jedesmal dann berechnet, wenn der Zählerstand F von dem ersten Zähler (13) erhalten wurde, und zwar auf der Grundlage des Zählerstands F der (k - 1) Zählerstände F in dem Pufferspeicher (54g), die dem Zählerstand F unmittelbar vorausgehen, und eines von der zweiten Zähleinrichtung (45) erhaltenen Zählwerts k, und zum Bestimmen einer Durchschnittsfrequenz f/(10ⁿ χ Tc) des EingangssignaIs aus dem Durchschnittswert, daß eine übergangs-Erkennungseinrichtung (28, 46) vorgesehen ist, die den Zustand erkennt, bei dem der Zählerstand k gleich oder kleiner als (P - 1) ist und daß die Anzeigeeinheit die von der Recheneinheit erzeugte Durchschnittsfrequenz und den Zustand von k s (p - 1) anzeigt.

2. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Messgenauigkeits-Einstelleinrichtung zum externen Einstellen der gewünschten Genauigkeit R, und einer Einrichtung zum Bestimmen von n¹ entsprechend

1/(R χ Tc) < 10ⁿ aus der eingestellten Genauigkeit R und der Periodendauer Tc des Taktsignals und zum Anlegen von n¹ an die Einstelleinheit, um ein Frequenzteilungsverhältnis des Frequenzteilers zu bestimmen, welches dann zugrundegelegt wird, wenn der Zählerstand Na von der Frequenzteilungsverhältnis-Bestimmungseinrichtung erhalten wird.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung den Wert k an P angleicht, wenn der Zählerstand k der zweiten Zähleinrichtung den Wert P erreicht.

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4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pufferspeicher den ältesten Zählerstand F löscht und die jüngsten P Zählerstände F speichert, wenn der Frequenzteiler das Ausgangssignal erzeugt.

5. Gerät nach Anspruch 3, g.ekennzeichnet durch eine Einrichtung, die feststellt, wenn eine Änderung des von dem ersten Zähler kommenden Zählerstands F unterhalb eines vorbestimmten Wertes liegt, und einen in der Anzeigeeinheit vorgesehenen Anzeigeabschnitt zur Anzeige des Zustands, daß die Änderung unterhalb des vorbestimmten Wertes liegt.

6. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zähleinrichtung eine zweite Zählschaltung enthält, wobei der Zählerstand k der zweiten Zählschaltung von der Recheneinheit jedesmal dann gelesen wird, wenn der Frequenzteiler das Ausgangssignal erzeugt.

7. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Frequenzteilungsverhältnis-Bestimmungseinrichtung, die Wiederholungseinrichtung, die Recheneinrichtung, die Ubergangs-Erkennungseinrichtung und die zweite Zähleinrichtung durch einen Mikrocomputer gebildet werden.

8. Gerät nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η -

zeichnet, daß die Wiederholungseinrichtung eine Einrichtung enthält zum Zurücksetzen des dritten Zählers jedesmal dann, wenn der erste Zähler zurückgesetzt wird, eine Einrichtung, die auf jedes von dem Frequenzteiler kommende Ausgangssignal anspricht, um den Zählerstand N des dritten Zählers aufzunehmen, den Zählerstand N mit

dem Zählwert Na der Frequenzteilungsverhältnis-Bestimmungseinrichtung zu vergleichen, die Speicherung des Zählerstands F in dem Pufferspeicher sowie den Betrieb der Recheneinrichtung zu bewirken, wenn die Zählwerte N und Na im wesentlichen einander gleichen, und zum Veranlassen des erneuten Betriebs der Frequenzteilungsverhältnis-Bestimmungseinrichtung, wenn der Zählwert N dem Zählwert Na nicht im wesentlichen gleicht.