DE3426420C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Messen der Durchschnitts-Trägerfrequenz von Burstsignalen 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.

Zum Messen einer Trägerfrequenz eines sogenannten Burstsignals, zum Beispiel eines Radarimpulses, in welchem ein Trägersignal zu 100% von Impulsen amplitudenmoduliert ist, werden die Schwingungsperioden der Trägerwelle in mehreren Burstsignalen gezählt, damit die Meßgenauigkeit erhöht wird. Liegt der Meßzeitraum jedoch fest, so schwankt die Genauigkeit der Messung der Frequenzen abhängig von der Länge des Burstsignals und der Wiederholungsfrequenz.

Diesem Problem soll ein aus DE 32 19 283 A1 bekanntes Frequenzmeßgerät zum Anzeigen gemessener Frequenzen begegnen, dessen Meßwerte eine gewünschte, vorbestimmte Meßgenauigkeit aufweisen. Wenn bei diesem Gerät ein Meßvorgang begonnen wird, wird eine Zähldauer τ eines in einem Eingangssignal enthaltenen Burstsignals berechnet, aus der Dauer 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 wird nicht eher angezeigt, als bis die Netto-Zählzeit vorbei ist. Sind die Burstsignale 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. Die Meßergebnisse werden nur nach Verstreichen jeweils einer Netto- Zählzeit erneuert, und zwar selbst dann, wenn das Eingangssignal kontinuierlich gemessen wird. Das Taktsignal wird 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 ist jedoch relativ aufwendig, da die Zählerschaltung eine große Zahl von Bitstellen aufweist.

Angesichts der oben aufgezeigten Problematik kann man daran denken, einen durch 10 ⁿ teilenden Frequenzteiler, das heißt einen 10/10 ⁿ -Frequenzteiler als Zählschaltung vorzusehen, um das Frequenzteilungsverhältnis n derart zu bestimmen, daß eine Zeitspanne vom Beginn der Frequenzteilung bis zur Erzeugung eines Ausgangssignals durch den Frequenzteiler länger ist als die berechnete Netto-Zählzeit, um den Betrieb des Mikrocomputers zu unterbrechen, wenn das Ausgangssignal des Frequenzteilers abgegeben wird, und die Frequenz eines 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, 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. Bei einer berechneten Netto-Zählzeit von beispielsweise 12 Sekunden müßte der Gesamtzeitraum bis zur Abgabe eines Ausgangssignals durch den Frequenzteiler nach Beginn der Frequenzteilung 100 Sekunden betragen. Nach der Zählzeit von 12 Sekunden, die zum Erhalt eines Meßwerts mit einer eingestellten Meßgenauigkeit benötigt wird, würde eine weitere Zählzeitspanne von 88 Sekunden ungenützt verstreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zum Messen von Durchschnitts-Trägerfrequenzen von Burstsignalen 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.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

In dem erfindungsgemäßen Gerät werden vorläufige Zählfensterimpulse erzeugt, welche einen Zählzeitraum festlegen, und die von dem Zählfensterimpulsgenerator synchron mit den Taktimpulsen oder mit einem Eingangssignal in synchronisierte Zählfensterimpulse umgesetzt werden. Von diesen wird das zweite Gatter geöffnet, und während dieses geöffnet ist, wird das Taktsignal an den 1/10 ⁿ -Frequenzteiler gegeben, der die Frequenz durch 10 ⁿ teilt. Die Anzahl k von Ausgangssignalen des Frequenzteilers wird von dem zweiten Zähler gezählt. Zur Inbetriebnahme des Meßgeräts wird ein geeigneter Zwischenwert n′ von n in noch zu erläuternder Weise von der Einstelleinrichtung bestimmt, und der Zwischenwert n′ wird in dem Frequenzteiler zur Untersetzung auf 1/10 ^n′ eingestellt. Dann gibt die Steuerschaltung den Zählfensterimpulsgenerator frei, so daß dieser die synchronisierten Zählfensterimpulse erzeugt. Nach Erhalt des ersten Ausgangssignals von dem Frequenzteiler hält die Steuereinrichtung den Zählfensterimpulsgenerator an, und auf der Grundlage des in dem dritten Zähler enthaltenen Zählerstands Na, einer vorbestimmten Meßgenauigkeit R und der Periodendauer Tc des Taktsignals wird der Wert (Na/R) × (1/Tc) berechnet, der die Anzahl von Taktimpulsen angibt, die innerhalb einer Netto-Zählzeit Tg zu zählen sind. Es werden Werte P und n so festgelegt, daß der Wert P × 10 ⁿ größer und etwa gleich ist dem berechneten Wert Na/(R · Tc) (der Wert P ist eine natürliche Zahl größer oder gleich 2). Wenn z. B. der Wert Na/(R · Tc) zwischen 1 und 999 liegt, kann der Wert P zwischen 2 und 10 liegen, wenn Na/(R · Tc) zwischen 1000 und 2000 liegt, kann P zwischen 10 und 20 liegen. Über die Einstelleinheit wird der Wert n in dem Frequenzteiler eingestellt. 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 Pmal 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 dem laufenden Zählerstand F, und 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/ (10 ⁿ × Tc) des Eingangssignals aus dem Mittelwert f. Es wird festgestellt, daß der Zählerstand k des zweiten Zählers gleich oder kleiner ist als (P - 1). Der Wert 10 ⁿ × Tc wird allgemein als Einheitszeit derart ausgewählt, daß der Wert der durchschnittlichen Frequenzen f/(10 ⁿ · Tc) direkt als mittlerer Frequenzwert f abgelesen werden kann. Es würde ausreichen, den Wert f darzustellen, ohne daß die mittlere Frequenz f/(10 ⁿ · Tc) berechnet und dieser Wert dann dargestellt wird. Bei jedem Erhalt eines Ausgangssignals von dem Frequenzteiler wird der Wert f neu dargestellt. Wenn k P - 1, so wird dieser Zustand angezeigt, um zu signalisieren, daß der Wert der mittleren Frequenz (d. h. der dem mittleren Zählwert f äquivalente Wert), der gerade angezeigt wird, eine Genauigkeit unterhalb der vorgegebenen Meßgenauigkeit R aufweist. Der oben erwähnte Zwischenwert n′ für n wird so bestimmt, daß die kleinste natürliche Zahl ist, die die Bedingung 1/(R · Tc) 10 ^n′ für die voreingestellte Meßgenauigkeit R und die Taktperiode Tc erfüllt, dann wird n′ über die Einstelleinheit in dem Frequenzteiler eingestellt. Anschließend wird der Zählerstand Na ermittelt. Wenn der Zählerstand k des zweiten Zählers den Wert P erreicht, so wird k in der Recheneinrichtung fest mit dem Wert P gleichgesetzt.

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 dies angezeigt, um deutlich zu machen, daß die Durchschnittsfrequenz, die nun angezeigt wird, zwar die voreingestellte Meßgenauigkeit nicht besitzt, dieser jedoch sehr nahekommt. Der dritte Zähler wird anschließend zurückgestellt, und dies geschieht jedesmal, wenn das Ausgangssignal des Frequenzteilers erhalten wird. Jeder zu einer solchen Zeit erhaltene 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 Durchschnittsfrequenz 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 n und P einstellt.

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

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Geräts zum Messen von Durchschnitts-Trägerfrequenzen von Burstsignalen,

Fig. 2A bis 2K Impulsdiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise des in Fig. 1 gezeigten Geräts,

Fig. 3 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Geräts zum Messen von Durchschnitts-Trägerfrequenzen,

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 Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Geräts, wobei die Phase eines Eingangssignals auf Zufallsbasis variiert wird, und

Fig. 8 ein Blockdiagramm einer Anordnung, mit der ein Zählfenster-Impulssignal mit einem Eingangssignal synchronisiert wird.

Zunächst soll anhand der Fig. 1 ein Gerät zum Messen von Durchschnittsfrequenzen beschrieben werden, wie es aus DE 32 19 283 A1 bekannt ist. Ein Eingangssignal wird von einem Eingangsanschluß 11 über eine Verzögerungsschaltung 42 auf ein Gatter 12 gegeben, dessen Ausgangssignal von einem ersten 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. Es wird ein vorläufiges Zählfensterimpuls-Signal erzeugt, um den Zählzeitraum zu messen. Beispielsweise wird von dem Eingangsanschluß 11 das Eingangssignal abgezweigt und einem Detektor 14 zugeführt, von welchem ein durch Demodulieren erzeugtes Ausgangssignal einmal direkt und zum anderen über eine Verzögerungsschaltung 32 auf ein UND-Glied 33 gegeben wird. Der Detektor 14 erzeugt das in Fig. 2B dargestellte Ausgangssignal, welches von der Verzögerungsschaltung 32 um den Zeitraum Δ t₁ verzögert wird. Demnach erzeugt das UND-Glied 33 ein Ausgangssignal, dessen Vorderflanke gegenüber der Vorderflanke des Ausgangssignals des Detektors 14 um Δ t₁ verzögert ist, und dessen Rückflanke mit der Rückflanke des Ausgangssignals des Detektors 14 zusammenfällt. Das Ausgangssignal des UND-Glieds 33 dient als vorläufiges Zählfensterimpuls-Signal, 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 die Frequenz eines von einem spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 35 kommenden Ausgangssignals durch M teilt. Der Phasenvergleicher 34 gibt ein Ausgangssignal an einen Analogaddierer 37. Das Ausgangssignal des UND-Glieds 33 gelangt über eine 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 vorläufigen Zählfensterimpulses etwas verzögert. Der Pegel des abgetasteten und gehaltenen Signals hat einen zufälligen Wert wenn ein vorläufiger Zählfensterimpuls angelegt wird, wie aus Fig. 2F hervorgeht. Das abgetastete und gehaltene Signal wird dem Addierer 37 zugeleitet. Der VCO 35, der Frequenzteiler 36, der Phasenvergleicher 34 und der Addierer 37 bilden zusammen eine 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 an Zählfensterimpuls- Generator dient, und außerdem an ein Gatter 21. Die PLL- Schaltung 41 sowie die Abtast- und Halteschaltung 39 bilden zusammen eine Phasenmodulationsschaltung 18, die ein frequenzstabiles Taktsignal (Fig. 2G) liefert.

Der Zählfensterimpuls-Generator 16 gibt als Ausgangssignal synchronisierte Zählfensterimpulse (Fig. 2H) ab, die jeweils in der Mitte der Schwingungspakete einer in Fig. 2D gezeigten, impulsmodulierten Welle liegen, welche ihrerseits durch die Verzögerungsschaltung 42 um Δ t₂ gegenüber der ursprünglichen Welle 2 A verzögert ist. Die Verzögerung Δ t₂ wird derart gewählt, daß jeder Zählfensterimpuls stets in eine von der Verzögerungsschaltung 42 kommende Burstsignalwelle fällt, ungeachtet der durch den Zufallssignalgenerator 19 bewirkten Phasenschwankungen. Die Gatter 12, 21 werden von dem synchronisierten Zählfensterimpuls so gesteuert, daß sie Ausgangssignale (Fig. 2J und 2I) abgeben, die von Zählern 13 und 22 gezählt werden. Der Zähler 13 zählt Impulse des verzögerten Eingangssignals, der Zähler 22 zählt Taktimpulse, bewirkt also eine Zeitzählung.

Der Generator 16 erzeugt ein synchronisiertes Zählfensterimpuls-Signal, welches synchron ist bezüglich des Taktsignals, und welches eine Dauer besitzt, die ein ganzzahliges Vielfaches der Periodendauer des Taktsignals ist, wobei die Zählfensterimpulse die Gatter 12 und 21 in der oben beschriebenen Weise zeitweise öffnen. Die Zählfensterimpulse werden von einem Zähler 27 gezählt. Wenn der Zählerstand in diesem Zähler 27 einen geeigneten Wert Na erreicht, wird von einer Recheneinheit 28 eine Impulsdauer τ = Ta/Na der Zählfensterimpulse aus dem Wert Na und einem Zählerstand Ta des Zählers 22 berechnet. Außerdem wird der Wert (1/τ) (1/R)² 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 berechnete 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 Ta der Zähler 13 bzw. 22 den Wert F/Ta, und der Ergebniswert wird als gemessene Frequenz auf einer Anzeigeeinheit 31 dargestellt.

Es lassen sich also Frequenzen selbst dann mit einer vorgegebenen Meßgenauigkeit messen, wenn angelegte Burstsignale unterschiedliche Länge und Periodendauer aufweisen. Von dem Zähler 22 wird häufig ein Zählerstand übernommen und bestimmt, ob der Zählerstand einen Wert erreicht hat, welcher der vorbestimmten Zeitspanne Tg entspricht. Dies belastet den Rechner 28. Die Schaltung innerhalb der Steuerschaltung 26, die zum Vergleichen des Zählerstands im Zähler 22 mit der vorbestimmten Zeitspanne T _g von der Recheneinheit 28 dient, ist relativ komplex. Hätte der Zähler 22 einen 1/10 ⁿ -Frequenzteiler und würde der Netto-Zählzeitraum Tg als beendet angesehen, wenn von dem Frequenzteiler 22 ein Ausgangssignal abgegeben wird, wäre die Recheneinheit 28 weniger belastet oder die Steuerschaltung 26 besäße einen wesentlich einfacheren Aufbau. Hätte der Zähler 22 allerdings einen 1/10 ⁿ - Frequenzteiler, betrüge der mittels n im Hinblick auf die voreingestellte Meßgenauigkeit R vorwählbare Netto- Zählzeitraum Tg 0,01 Sekungen, 0,1 Sekunden, 1 Sekunde, 10 Sekunden oder 100 Sekunden. Zwar können Frequenzen mit der voreingestellten Meßgenauigkeit in einer tatsächlichen Netto-Zählzeitspanne Tg von 12 Sekunden gemessen werden, bis zum Ablauf des nächstgrößeren vorgewählten Werts Tg von 100 Sekunden würden aber noch 88 Sekunden unnütz verstreichen. Mit den Pausen zwischen den Burstsignalen wäre die Zeit bis zum Vorliegen eines Meßwerts ungebührlich lang.

Fig. 3 zeigt ein Gerät zum Messen von Durchschnitts-Trägerfrequenzen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, mit dem solche Leerzeilen überbrückt werden. Anstelle des Zählers 22 ist ein 1/10 ⁿ -Frequenzteiler 43 verwendet. Der Frequenzteiler 43 teilt frequenzmäßig das Eingangs-Taktsignal durch 10 ⁿ (n ist eine natürliche Zahl), wobei n mit Hilfe einer Einstelleinheit 44 eingestellt wird. Der Frequenzteiler 43 gibt also ein Ausgangssignal ab, wenn er 10 ⁿ Eingangs- Taktimpulse gezählt hat. Der Frequenzteiler enthält mehrere in Kaskade geschaltete Modulo-10- Zähler zur Abgabe eines frequenzgeteilten Ausgangssignals in Form eines Übertrags der n-ten Modulo-10- Zählstufe abhängig von dem mit der Einstelleinheit 44 eingestellten Wert von n. Der Frequenzteiler 43 kann ein handelsüblicher Frequenzteiler sein. Die Recheneinheit 28 stellt den Wert n in der Einstelleinheit 44 ein. Der Wert von n wird derart gewählt, daß jeder Netto-Zählzeitraum (das heißt, 10 ⁿ × Taktperioden), der abhängig von der gewünschten Meßgenauigkeit R ist, kürzer ist als der Netto-Zählzeitraum Tg bei dem Gerät nach Fig. 1. Der Zählvorgang des Zählers 13 wird wiederholt, bis das Ausgangssignal des Frequenzteilers 43 mehrere Male erzeugt worden ist.

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

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 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 27 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 übernimmt ein Ausgangssignal des Frequenzteilers 43 über das E/A-Port 56, das über eine Leitung 61 an den Frequenzteiler 43 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 n von dem Mikrocomputer 46 wird über ein Ausgangsport 58 in der Einstelleinheit 44 eingestellt. Über die Eingabeeinheit 55 wird eine gewünschte Meßgenauigkeit R eingestellt und in einen Bereich 54 a 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 Anordnungen soll im folgenden unter Bezugnahme auf das in den Fig. 5A und 5B gezeigte Flußdiagramm beschrieben werden. In einem Schritt S₁ wird aus einer gegebenen Meßgenauigkeit R und einer Periodendauer Tc eines am Anschluß 17 (Fig. 3) empfangenen Taktsignals ein vorläufiger Wert n′ des in der Einstelleinheit 44 einzustellenden Werts n bestimmt. Wie oben beschrieben wurde, beträgt die Einheit der Meßgenauigkeit Hz, und je kleiner R ist, desto höher ist die Meßgenauigkeit. Die Einheit der Zeitspanne Tc beträgt Sekunden, und der Wert Tc wird vorab in einem Bereich 54 b des Schreib/Lese-Speichers 54 über die Eingabeeinheit 55 gespeichert. Bei einem kontinuierlichen Eingangssignal wird zur Messung mit der Genauigkeit R eine Zählperiode Tg′ (Tg′ = 1/R) gewartet, indem man Tg′/Tc (= 1/R · Tc) Takte zählt. Nach 10 ⁿ Takten gibt der Frequenzteiler 43 ein Übertrag-Ausgangssignal ab. Für eine Genauigkeit R sollte der Zwischenwert oder der vorläufige Wert n′ für den endgültigen Wert n der Bedingung 1/(R · Tc) < 10 ^n′ genügen. Da der Zählerstand ausgedrückt werden kann durch 1/(R · Tc) = Q · 10 ^q (q ist eine natürliche Zahl und 1 Q < 10), sollte der Zwischenwert n′ die kleinste natürliche Zahl sein, die der Bedingung Q · 10 ^q < 10 ^n′ , d. h., n′ = q + 1, genügt. Anstatt also die Takte in der Zeitspanne Tg′ (= Q · 10 ^q · Tc) zu zählen, wird der 10 ⁿ -Frequenzteiler so eingestellt, daß er eine Untersetzung 1/10 ^n′ (1/10 ^q+1) durchführt. Die Zählzeitspanne Tg′ bei der Vorbereitung des eigentlichen Zählvorgangs wird also auf Tc · 10 ^n′ eingestellt und genügt der Bedingung Tg′ 1/R.

Über das Eingabe/Ausgabe-Port 56 wird das Flipflop 56 gesetzt, damit sein Q-Ausgang hohen Pegel annimmt und dadurch das Gatter 15 für den Beginn des Zählvorgangs öffnet (Schritt S₄). Wie oben anhand der Fig. 1 erläutert wurde, erzeugt das Flipflop 16 synchronisierte Zählfensterimpulse, synchron zu dem eingegebenen Burstsignal und dem Taktsignal, um die Gatter 12 und 21 zu 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 ^n′ 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 S₆ zu unterbrechen. Das vom Frequenzteiler 43 kommende Ausgangssignal setzt außerdem das Flipflop 26 zurück, damit dessen Q-Ausgang niedrigen Pegel annimmt und 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 54 d des Schreib/Lese-Speichers 54 zu speichern und außerdem die Werte n und P zu bestimmen (Schritt S₇). Es soll die Anzahl von Zählfensterimpulsen in der Netto- Zählzeitspanne Tg, während der der Zähler 13 zählt, mit N bezeichnet werden. Die Meßgenauigkeit R ist gegeben durch R = (1/τ) × (1/√), und da N = Tg/τ, wird Tg ausgedrückt durch Tg = (1/τ) × (1/R²). Bezeichnet man die in der Zeitspanne Tg′ gezählte Anzahl von Zählfensterimpulsen mit Na, läßt sich die Impulsdauer τ des Zählfensterimpulses durch τ ≦λτ≅ Tg′/Na ausdrücken, und die Nettozählzeitspanne Tg wird zu Tg = 1/(τ · R²) = Na/(Tg′ · R²). Da die Zeitspanne Tg′ der Bedingung Tg′ 1/R genügt, gilt damit Tg Na/R. Für die gewünschte Genauigkeit muß man also Tg/Tc = Na/(R · Tc) Takte zählen. Die letztgenannte Beziehung kann man auch umschreiben zu P′ × 10 ⁿ , wobei P′ der Bedingung 1 < P′ < 10 oder 10 P′ < 100 entspricht, wenn man eine geeignete Zahl für n wählt. Die Zahl P bestimmt sich durch Aufrunden des Dezimalbruchs von P′ · P ist also die kleinste natürliche Zahl, die der Bedingung P′ P entspricht. Damit gilt 10 ⁿ Tg/Tc P · 10 ⁿ . Damit gilt P · 10 ⁿ = P · Tgk/ Tc, wobei Tgk die Nettozeit zum Zählen von 10 ⁿ Takten durch den Frequenzteiler 43 ist. Indem man also den Frequenzteiler mit einer Zahl n betreibt und höchstens P aufeinanderfolgende Werte der bei Entstehung eines Übertrags am Frequenzteiler gemessenen Frequenzen mitteilt, kann man die durchschnittliche Frequenz des eingegebenen Burstsignals mit der gewünschten Genauigkeit R messen. Der Schritt S₇ wird in dem Mikrocomputer durch eine Einrichtung zum Bestimmen eines Frequenzteilungsverhältnisses durchgeführt.

Im Schritt S₈ wird n in der Einstelleinheit 44 eingestellt, und P wird in einen Bereich 54 e des Speichers 54 eingeschrieben. Im Schritt S₉ 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 den Wert P im Speicherbereich 54 e erreicht hat. 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 54 f des Speichers 54 gespeichert. In einem Schritt S₁₃ 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 S₁₄ wird auf ein Ausgangssignal des Frequenzteilers 43 gewartet. Wenn dessen Ausgangssignal abgegeben wird, wird das Gatter 15 geschlossen, und der Betrieb des Mikrocomputers wird vom Ausgangssignal des Frequenzteilers 43 im Schritt S₁₅ unterbrochen. Im Schritt S₁₆ wird ein Zählerstand N _k des Zählers 27 gelesen und mit dem Wert Na · 10 ^n-n′ verglichen, der im Schritt S₇ gelesen und im Speicherbereich 54 d gespeichert wurde. Fällt die Differenz zwischen N _k und Na · 10 ^n-n′ in den Bereich von etwa ±20% von Na _w · 10 ^n-n′ so werden die Daten in Puffern A₁ bis A _p-1 eines im Speicher 54 vorgesehenen Datenpufferbereichs 54 g sukzessive in die Puffer A₂ bis A _p übertragen, und die Daten in dem Puffer A _p werden in einem Schritt S₁₇ abgelegt. Danach wird der Zählerstand F des Zählers 13 gelesen und als Datum in dem Puffer A₁ gespeichert.

Dann wird ein Schritt S₁₈ ausgeführt, bei dem die Recheneinheit in dem Mikrocomputer 46 Daten F₁ bis F _p in den Puffern A₁ bis A _p liest und addiert und die Summe durch den Zählwert k des Zählers 45 geteilt, um einen Durchschnittswert f zu erhalten. Da der Frequenzteiler 43 jetzt eine Frequenzteilung durch 10 ⁿ 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 × 10⁻ ^r (r ist eine natürliche Zahl) gewählt wird. Der Durchschnittswert f bedeutet eine Durchschnittsfrequenz f/(10 ⁿ × Tc) des eingegebenen Signalträgers. Im Schritt S₁₉ wird geprüft, ob der Zählwert k kleiner ist als P. Ist dies der Fall, dann werden im Schritt S₂₀ sukzessive die Differenzen zwischen benachbarten Daten F₁ bis F _p bestimmt. Dann wird in dem Schritt S₂₀ ein Durchschnittswert Δ f der Differenzen Δ F₁ bis Δ F _p-1 berechnet. Im Schritt S₂₁ wird der Durchschnittswert Δ f 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 F₁, 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 54 h auf "0" gesetzt (Schritt S₂₂).

Dann werden im Schritt S₂₃ die Durchschnittsfrequenz f und die Flags G₁, G₂ an die Anzeigeeinheit 31 gegeben, die die Durchschnittsfrequenz f auf einem Datenanzeigeabschnitt 31 a anzeigt. Hat das Flag G₁ den Wert "1", so leuchtet ein Anzeigeabschnitt 31 b beispielsweise rot auf, um anzuzeigen, daß der im Datenanzeigeabschnitt 31 a dargestellte Wert eine Genauigkeit besitzt, die niedriger ist als die voreingestellte Meßgenauigkeit. Ein Anzeigeabschnitt 31 c der Anzeigeeinheit 31 entspricht dem Flag G₂ und wird nicht aktiviert, wenn das Flag G₂ den Wert "0" hat.

Das Programm springt dann zum Schritt S₉ 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.

Die Anzahl von Daten in dem Datenpufferbereich 54 g 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 Δ f/f unterhalb des vorgeschriebenen Werts liegt, springt das Programm zu einem Schritt S₂₄, um das Flag G₂ auf "1" zu setzen. Ansprechend darauf leuchtet der Anzeigeabschnitt 31 c 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 31 b 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 hat, so wird dies im Schritt S₁₀ festgestellt, und das Programm springt zu einem Schritt S₂₅, um das Flag G₁ auf "0" zu setzen. In diesem Zustand sind sämtliche der Puffer A₁ bis A _p mit Daten aufgefüllt (Schritt S₁₇). Im Schritt S₁₉ wird also bestimmt, daß k gleich oder größer als P ist, und das Programm geht zum Schritt S₂₃. Der Schritt S₁₉ kann jedoch fortgelassen werden, und das Programm kann vom Schritt S₁₈ direkt zum Schritt S₂₀ gehen. Wenn das Flag G₁ "0" ist, wird der Anzeigeabschnitt 31 b gelöscht, und das blaue Aufleuchten des Anzeigeabschnitts 31 c 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 54 g verbleiben. Da die jüngsten P- Daten zu jeder Zeit im Pufferbereich 54 g stehen, erhält man in jedem Zeitintervall von 10 ⁿ × Tc, nachdem k den Wert von P erreicht hat, eine neue Durchschnittsfrequenz f mit der voreingestellten Meßgenauigkeit R. Unterscheidet sich der Zählerstand N _k stark von dem Wert Na · 10 ^n-n′ (Schritt S₁₆), so bedeutet dies, daß n und P im Schritt S₇ fehlerhaft bestimmt wurden, oder daß das Eingangssignal oder der Meßvorgang fehlerbehaftet war, oder daß irgendein anderer Fehler vorgekommen ist, und das Programm geht zurück zum Schritt S₃, um einen anderen Meßvorgang aufzunehmen. Die Schritte S₁₉, S₂₀, S₂₁, S₂₂ und S₂₄ können fortgelassen werden. Bei einer solchen Modifikation läßt sich an der Art und Weise, wie die im Anzeigeabschnitt 31 a dargestellten Daten variieren, ohne Erreichen der voreingestellten Meßgenauigkeit, am Leuchtzustand des Anzeigeabschnitts 31 b 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 Fig. 3 zeigt, der Zählerstand k des Zählers 45 genauso gelesen und verarbeitet wird, 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 S₁ 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 synchronisierten Zählfensterimpulses von etwa (120-50) nsec = 70 nsec, der Wiederholungsfrequenz f _p 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 besitzt (Tc = 10 nsec = 1 × 10⁻⁸ sec), so daß die Meßgenauigkeit (Auflösung) R 10 kHz beträgt.

Bei dem erfindungsgemäßen Gerät bestimmt sich n′ im Schritt S₁ aus 1/(R × Tc) = 1/(10⁴ × 10⁻⁸) = 10⁴ auf den Wert 4. Im Schritt S₇ wird Tg/Tc = (Na/R) × (1/Tc) = 1,43 × 10⁷ gerechnet, wobei Na ≅ 1430 (dieser Wert wird vom Zähler 27 gezählt), R = 10⁴ und Tc = 10⁻⁸ zugrundegelegt wird, und es werden P = 15, n = 6 bestimmt. Daher beträgt ein Zeitraum T _gk, der nach dem Start des Frequenzteilers 43 bis zur Erzeugung eines Ausgangssignals dieses Frequenzteilers benötigt wird, 10 ⁿ × Tc × (1/f _p) × (1/τ) ≈ 44,6 sec. Der Anzeigeabschnitt 31 a zeigt bei jedem Intervall von etwa 45 sec neue Daten an, und nach dem Verstreichen von T _m = P × T _gk = 15 × 45 sec = 675 sec ≅ 11 Minuten wird auf dem Anzeigeabschnitt 31 a eine gemessene Durchschnittsfrequenz f mit der vorgegebenen Meßgenauigkeit R angezeigt. Anschließend wird die Durchschnittsfrequenz f mit der voreingestellten Meßgenauigkeit R in zeitlichen Abständen von etwa 45 sec auf dem Anzeigeabschnitt 31 a dargestellt. Wie oben beschrieben wurde, wird die beträchtlich nahe der voreingestellten Meßgenauigkeit R liegende Durchschnittsfrequenz f auf dem Anzeigeabschnitt 31 a P/2 nach Beginn des Meßvorgangs angezeigt. Die Werte n und P werden bestimmt, indem man durch das Zählen in den Schritten S₄-S₆ den Wert Na erhält und daher wird man unter Zugrundelegung von τ = (1/R) × (1/Na) eine Meßzeit T ₀ von 10 ^n′ × Tc × (1/τ) × 1/f _p) = 10 ^n′ × Tc × R × Na × (1/f _p) ≅ 446 × 10⁻³ Sekunden erhalten. Daher wird eine angenäherte Durchschnittsfrequenz auf dem Anzeigeabschnitt 31 a etwa T₀ + T _gk = 46 Sekunden nach Beginn des Meßvorgangs angezeigt.

Wenn in dem Gerät nach Fig. 1 der Zähler 22 ersetzt würde durch einen 1/10 ⁿ -Frequenzteiler, so würde sich n aus Tg/Tc = (Na/R) × (1/Tc) = 1,4 × 10⁷ zu n = 8 bestimmen. Daher würde sich eine Zeit T _m′ vom Beginn des Meßvorgangs bis zum Erhalt eines Meßwerts zu 10 ⁿ × Tc × (1/f _p) × (1/τ) ≒ 4460 sec ergeben. Man benötigte also eine Zeit von etwa 84 Minuten, 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 ermittelt, und es wird (1/τ) (1/R)² berechnet, um eine Netto-Meßzeit T _g1 zu bestimmen, die größer ist als der berechnete Wert. Somit erhält man als Zeit T _m′′, die benötigt wird, bis zum Erhalt eines Meßergebnisses, (1/τ) (1/R)² × (1/τ) × (1/f _p) ≅ 638 sec ≅ 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 Zählfensterimpuls-Signals werden auf Zufallsbasis relativ zueinander jedesmal dann variiert, wenn das Zählfenstersignal erzeugt wird. Hierzu wird dessen Phase in der Schaltung nach Fig. 3 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.

In einem solchen Fall können der Detektor 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 vorläufiges Zählfenstersignal zu erzeugen, welches an das Gatter 15 gelegt wird.

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

Claims (9)

1. Gerät zum Messen der Durchschnitts-Trägerfrequenz von Burstsignalen mit einer vorgewählten Genauigkeit R, umfassend:
einen Detektor (14) mit nachgeschalteter Logik (32, 33, 15) zur Erzeugung von vorläufigen Zählfensterimpulsen, die jeweils innerhalb der Zeitspanne eines Signalbursts liegen,
einen Taktgeber (17, 18), der Taktimpulse erzeugt, deren Periode Tc wesentlich kürzer ist als die Dauer jedes Signalbursts,
einen Zählfensterimpulsgenerator (16), der aus den vorläufigen Zählfensterimpulsen (Fig. 2C) synchronisierte Zählfensterimpulse (Fig. 2H) erzeugt, die mit den ihren Flanken zeitlich benachbarten Taktimpulsen oder den Burst- Trägersignalen synchronisiert sind,
ein durch die synchronisierten Zählfensterimpulse offengesteuertes erstes Gatter (12) zum Zuleiten des zu messenden Signals an einen ersten Zähler (13),
ein ebenfalls durch die synchronisierten Zählfensterimpulse offengesteuertes zweites Gatter (21) zum Zuleiten der Taktsignale an einen zweiten Zähler (45), der die Effektiv-Meßzeit ermittelt,
einen dritten Zähler (27), der dem Zählfensterimpulsgenerator (16) nachgeschaltet ist und die Anzahl Na der einem Meßvorgang zugrundegelegten Zählfensterimpulse zählt,
einer Steuerschaltung (26), die von einem Rechner (28, 46) gesteuert wird und ansprechend auf ein von dem Rechner geliefertes Startsignal auf die Logik (15) mit einem Steuersignal einwirkt, um die einem Meßvorgang zugrundezulegende Zahl von Zählfensterimpulsen zu bestimmen,
eine Einstellvorrichtung (29) zur Voreinstellung der vorgewählten Meßgenauigkeit R, und
eine Anzeigevorrichtung (31) zum Anzeigen der gemessenen Durchschnitts-Trägerfrequenz,
wobei der Rechner (28, 46) derart ausgebildet ist, daß er aus der eingestellten Meßgenauigkeit R und den Zählerständen der Zähler eine Netto-Zählzeit T _g für die Einhaltung der eingestellten Meßgenauigkeit und die Durchschnittsfrequenz berechnet,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen das zweite Gatter (21) und den zweiten Zähler (45) ein Frequenzteiler (43) eingefügt ist, der die Anzahl der ihm über das zweite Gatter zugeführten Taktimpulse auf 1/10 ⁿ (n ist eine natürliche Zahl) untersetzt, und die frequenzuntersetzten Taktsignale dem zweiten Zähler (45) zuführt, wo sie als Zahl k gezählt werden,
daß an den Frequenzteiler und den Rechner (28, 46) eine Einstelleinheit (44) angeschlossen ist, die in dem Frequenzteiler den von dem Rechner gelieferten Wert n einstellt, welcher von dem Rechner abhängig von der benötigten Zählzeit T _g berechnet wurde,
daß bei jedem, von dem zweiten Zähler (45) gezählten, frequenzuntersetzten Taktsignal vom Frequenzteiler (43) der Rechner (28, 46) einen Durchschnittsfrequenzwert berechnet aus den letzten k Zählerständen F des ersten Zählers (13), welche in Pufferspeichern (54 g) des Rechners (28, 46) gespeichert sind, und daß dieser Durchschnittsfrequenzwert auf der Anzeigevorrichtung (31) dargestellt wird, die eine Anzeigestelle (31 b) besitzt, welche signalisiert, ob der dargestellte Wert die Meßgenauigkeit R aufweist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (26) die Abgabe eines Steuersignals an die Logik (15) bei jedem Auftreten eines frequenzuntersetzten Taktsignals von dem Frequenzteiler (43) anhält, daß ein Vorbereitungs-Betrieb vorgesehen ist, bei dem der Rechner (28, 46) der Einstelleinheit (44) einen Zwischenwert n′ zuführt, der Steuereinrichtung das Startsignal zuleitet, damit diese das Steuersignal an die Logik gibt, ansprechend auf das erste Ausgangssignal des Frequenzteilers (43) einen der Gesamt-Netto-Zählzeit Tg, geteilt durch die Periode Tc der Taktsignale, entsprechenden Netto-Zählwert (Na/R) × (1/Tc) berechnet auf der Grundlage eines Zählerstands Na des dritten Zählers (27) im Zeitpunkt der ersten Ausgabe eines Signals von dem Frequenzteiler (43), der Meßgenauigkeit R und der Periode Tc, den Voreinstellwert n und eine natürliche Zahl P, die 2 oder größer als 2 ist, bestimmt, so daß P × 10 ⁿ größer als der berechnete Netto-Zählerstand ist oder in der Nähe dieses Werts liegt, und den Voreinstellwert n an die Einstelleinheit (44) gibt, und daß im Meßbetrieb des Geräts der Rechner (28, 46) wiederholt folgende Verarbeitungsschritte durchführt:

• a) nach jedem Auftreten des frequenzuntersetzten Taktsignals wird der Zählerstand F des ersten Zählers (13) in den Pufferspeicher (54 g) des Rechners (28, 46) gebracht,
• b) aus den letzten k Zählerständen F in dem Pufferspeicher und dem Zählerstand k des zweiten Zählers (45) wird ein Mittelwert f berechnet, und aus diesem Mittelwert f wird eine Durchschnittsfrequenz f/(10 ⁿ · Tc) der ersten Burstsignale berechnet,
• c) es wird entschieden, ob der Zählerstand k in dem zweiten Zähler (45) gleich oder kleiner als (P - 1) ist, und an der Anzeigestelle (G 1) der Anzeigevorrichtung wird das Entscheidungsergebnis angezeigt, und
• d) es wird ein Signal zum Zurücksetzen des ersten Zählers (13) erzeugt, und ein Startsignal an die Steuereinrichtung (26) geliefert.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenwert n′ so gewählt wird, daß er der Bedingung 1/(R · Tc) < 10 ^n′ genügt.

4. Gerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (28) so ausgebildet ist, daß er, wenn der Zählerstand k des zweiten Zählers 45 den Wert P erreicht, den Mittelwert f im weiteren Verlauf auf der Grundlage der letzten P Zählerstände F des Pufferspeichers (54 g) berechnet.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (28) so ausgebildet ist, daß er den ältesten Zählerstand F beseitigt und den jüngsten Zählerstand F dem Pufferspeicher (54 g) jedesmal dann hinzufügt, wenn von dem Frequenzteiler (43) das Ausgangssignal erzeugt wird, nachdem der Zählerstand k den Wert P erreicht hat.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (28, 46) so ausgebildet ist, daß er entscheidet, ob eine Veränderung des Zählerstands F des ersten Zählers (13) unterhalb eines vorbestimmten Werts liegt und ein Anzeigesignal G 2 auf der Anzeigevorrichtung (32) erzeugt, welches das Entscheidungsergebnis signalisiert.

7. Gerät nach eine der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zähler (45) als an den Ausgang des Frequenzteilers (43) angeschlossene Zählschaltung ausgebildet ist, und daß der Zählerstand k der Zählschaltung (45) von dem Rechner (28, 46) jedesmal dann geholt wird, wenn der Frequenzteiler (43) das Ausgangssignal erzeugt.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zähler (45) als Teil (45 c in Fig. 4) des Rechners (28, 46) ausgebildet ist, wobei der Rechner durch einen Mikrocomputer gebildet wird.

9. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (28) so ausgebildet ist, daß er, wenn das Gerät im Meßbetrieb arbeitet, den Zählerstand N _k des dritten Zählers (27) jedesmal dann holt, wenn der Frequenzteiler (43) das Ausgangssignal erzeugt, entscheidet, ob der Zählerstand N _k im wesentlichen dem Wert Na · 10 ^n-n′ entspricht, und, falls ja, den Zählerstand F in dem Pufferspeicher (54 g) abspeichert, oder, falls nicht, den Meßvorgang anhält und zu der Bestimmung von n und P im Vorbereitungs-Betrieb zurückkehrt.