NL8401025A

NL8401025A - METHOD AND APPARATUS WITH A WIDE-BAND FOR MEASURING THE FREQUENCY OF A SIGNAL, IN PARTICULAR FOR MEASURING THE RESPECTIVE FREQUENCIES OF SIMULTANEOUS SIGNALS.

Info

Publication number: NL8401025A
Application number: NL8401025A
Authority: NL
Original assignee: Thomson Csf
Priority date: 1983-03-31
Filing date: 1984-04-01
Publication date: 1991-12-02
Also published as: IT8467307A0; IT1235233B; FR2661506B1; DE3411654C2; GB2248504A; DE3411654A1; FR2661506A1; GB2248504B

Description

Korte aanduiding: Werkwijze en inrichting met brede band voor het meten van de frequentie van een signaal, in het bijzonder voor het meten van de respectieve frequenties van simultane signalen.Short designation: Wide band method and apparatus for measuring the frequency of a signal, in particular for measuring the respective frequencies of simultaneous signals.

De onderhavige uitvinding betreft een werkwijze en inrichting met brede band voor het meten van de frequentie van een signaal en in het bijzonder voor het meten van de respectieve frequenties van simultane signalen.The present invention relates to a wide band method and apparatus for measuring the frequency of a signal and in particular for measuring the respective frequencies of simultaneous signals.

Er bestaan verschillende soorten van inrichtingen voor het meten van de frequentie van een signaal, waaronder men kan onderscheiden: - de inrichtingen die zijn voorzien van een frequentiediscriminator die door het signaal zelf en door het vertraagde zelfde signaal worden gevoed.There are different types of devices for measuring the frequency of a signal, among which one can distinguish: - the devices provided with a frequency discriminator which are fed by the signal itself and by the delayed same signal.

Een dergelijke inrichting is b.v. beschreven in het artikel van N.E. GODDARD "Instantaneous Frequency Measuring receivers", verschenen in IEEE Trans. 1972, MTT-20, bladzijden 292-293.Such a device is e.g. described in the article by N.E. GODDARD "Instantaneous Frequency Measuring receivers", published in IEEE Trans. 1972, MTT-20, pages 292-293.

De inrichtingen van deze soort kunnen niet worden gebruikt voor het meten van de respectieve frequenties van simultane elementaire signalen.The devices of this kind cannot be used to measure the respective frequencies of simultaneous elementary signals.

- de inrichtingen die de telling voeren van het aantal perioden van het signaal per tijdséenheid.the devices that count the number of periods of the signal per unit time.

De inrichtingen van deze soort bezitten het voorafgaande bezwaar dat zij niet kunnen worden gebruikt in het geval van simultane signalen van verschillende frequenties en, om technologische redenen, in het geval van een signaal van zeer hoge frequentie; - de inrichtingen met verstrooide lijn, waarin de voortplantings-tijd afhangt van de frequentie van het signaal, waarbij de frequentie hiervan kan worden verkregen uitgaande van de doorlooptijd tussen ingang- uitgang van de lijn. Een inrichting van deze soort staat de meting toe van de respectieve frequenties van simultane signalen, maar bezit een nauwe frequentieband van werking.The devices of this kind have the prior drawback that they cannot be used in the case of simultaneous signals of different frequencies and, for technological reasons, in the case of a signal of very high frequency; the scattered line devices, in which the propagation time depends on the frequency of the signal, the frequency of which can be obtained from the lead time between the input-output of the line. A device of this type allows the measurement of the respective frequencies of simultaneous signals, but has a narrow frequency band of operation.

De onderhavige uitvinding staat toe de bovengenoemde bezwaren op te heffen en betreft een werkwijze en inrichting voor het meten van de frequentie van een signaal, waarmede de respectieve frequenties van simultane signalen kunnen worden gemeten, i.h.b. bij hoge frequentie.The present invention allows to overcome the above drawbacks and relates to a method and apparatus for measuring the frequency of a signal, by means of which the respective frequencies of simultaneous signals can be measured, in particular. at high frequency.

De meetwerkwijze en inrichting volgens de uitvinding maken gebruik van de eigenschappen van de relatieve fase van twee signalen van dezelfde frequentie die zich in tegenovergestelde richtingen door een zelfde overdrachtsmiddel voortplanten.The measuring method and device according to the invention make use of the properties of the relative phase of two signals of the same frequency that propagate in opposite directions through the same transmission means.

Volgens de uitvinding injecteert men in de overdrachtsmiddelen het signaal, waarvan men de frequentie £ wil bepalen, zodanig dat dit twee signalen doet ontstaan die zich in tegenovergestelde richtingen voortplanten uitgaande van twee respectieve beginpunten. Er ontwikkelt zich een stationair golfstelsel, waarvan de omhullende periodieke variaties bezit afhankelijk van de afstand tot een referentiepunt. Men detecteert deze omhullende en men meet hier de zgn. ruimtelijke frequentie van, doordat zijn omgekeerde of ruimtelijke periode een homogene dimensie op een afstand heeft. De frequentie £ van het geïnjecteerde signaal is, zoals men kan aantonen, evenredig met de ruimtelijke frequentie Fs.According to the invention, the signal, the frequency of which is to be determined, is injected into the transmission means in such a way that two signals are generated which propagate in opposite directions starting from two respective starting points. A stationary wave system develops, the envelope of which has periodic variations depending on the distance from a reference point. This envelope is detected and the so-called spatial frequency is measured, because its inverse or spatial period has a homogeneous dimension at a distance. The frequency β of the injected signal, as can be shown, is proportional to the spatial frequency F s.

Volgens de uitvinding wordt de werkwijze voor het meten van de frequentie van een signaal gekenmerkt, door^dat hij achtereenvolgens de volgende trappen omvat: - het injecteren van het zgn. invallende signaal aan de ingang van de overdrachtsmiddelen, zodanig dat het signaal in de overdrachtsmiddelen een eerste en een tweede signaal doet ontstaan, zgn. ingangssignalen, waarvan de frequentie identiek en gelijk is aan die van het invallende signaal, en die zich in tegenovergestelde richtingen voortplanten uitgaande van de twee respectieve beginpunten; - het opwekken van de omhullende van de resulterende golf, die in de overdrachtsmiddelen bestaat, welke omhullende,afhankelijk van de afstand tot een referentiepunt van de overdrachtsmiddelen waarvoor de elektrische banen die door de ingangssignalen worden doorlopen vanaf het respectieve beginpunt van voortplanting gelijk zijn, periodieke variaties heeft van de zgn. ruimtelijke frequentie; - het meten van de ruimtelijke frequentie van de omhullende van de resulterende golf ; en - berekening van de frequentie van het invallende signaal door vermenigvuldiging van deze ruimtelijke frequentie van de omhullende met de coëfficiënt c/2, waarin c^ de voortplantingssnelheid van de golven over de overdrachtsmiddelen is.According to the invention, the method for measuring the frequency of a signal is characterized in that it comprises successively the following steps: - injecting the so-called incident signal at the input of the transmission means, such that the signal is fed into the transmission means generating a first and a second signal, so-called input signals, the frequency of which is identical and equal to that of the incident signal, and which propagate in opposite directions from the two respective starting points; generating the envelope of the resultant wave existing in the transfer means, which envelope, depending on the distance to a reference point of the transfer means for which the electric paths traversed by the input signals are equal from the respective propagation starting point has variations of the so-called spatial frequency; measuring the spatial frequency of the envelope of the resulting wave; and - calculating the frequency of the incident signal by multiplying this spatial frequency of the envelope by the coefficient c / 2, wherein c is the propagation speed of the waves over the transmission means.

Andere voordelen en kenmerken van de onderhavige uitvinding zullen naar voren treden bij het lezen van de onderstaande beschrijving tot in bijzonderheden met verwijzing naar de bijgaande figuren, welke tonen: - Fig.l, het samenvattende schema van de inrichting volgens de uitvinding; - Fig.2, een uitvoeringsvoorbeeld van een eerste ondersamenstel van de inrichting van fig.l; - Fig.3, een uitvoeringsvariant van het eerste ondersamenstel van de inrichting volgens de uitvinding; - Fig.4, een andere uitvoeringsvariant van het gedeelte van de inrichting volgens de uitvinding weergegeven in fig.2; en - Fig.5, een uitvoeringsvoorbeeld van een tweede ondersamenstel van de inrichting van fig.l.Other advantages and features of the present invention will become apparent upon reading the description below in detail with reference to the accompanying figures, which show: Fig. 1, the summary scheme of the device according to the invention; Fig. 2, an exemplary embodiment of a first sub-assembly of the device of Fig. 1; - Fig. 3, an embodiment variant of the first sub-assembly of the device according to the invention; Fig. 4, another embodiment variant of the part of the device according to the invention shown in Fig. 2; and - Fig. 5, an exemplary embodiment of a second subassembly of the device of Fig. 1.

In de uitvoeringsvormen die zijn weergegeven in fig.l tot 4 duidt de verwijzing 2 de overdrachtsmiddelen aan die gevoed worden door een zgn. invallend signaal, met de onbekende frequentie £. Dit invallende signaal doet twee signalen van dezelfde frequentie f ontstaan, die zich in de overdrachtsmiddelen 2 in tegenovergestelde richtingen voortplanten vanaf de respectieve punten A en B, die eveneens beginpunten van voortplanting worden genoemd.In the embodiments shown in FIGS. 1 to 4, reference 2 designates the transmission means fed by a so-called incident signal, of unknown frequency £. This incident signal generates two signals of the same frequency f, which propagate in the transfer means 2 in opposite directions from the respective points A and B, which are also referred to as propagation starting points.

De middelen voor de opwekking van deze twee signalen, die in het vervolg ingangssignalen worden genoemd, vanaf het invallende signaal zijn niet weergegeven.The means for generating these two signals, hereinafter referred to as input signals, from the incident signal are not shown.

De overdrachtsmiddelen 2 kunnen overdrachtslijnen zijn (zoals die welke b.v. in fig.2, 3, 4 zijn weergegeven) of (niet weergegeven) schakelingen, waarin de door het signaal doorlopen elektrische baan korter is dan de golflengte die overeenkomt met de frequentie f van het invallende signaal.The transfer means 2 may be transfer lines (such as those shown, for example, in FIGS. 2, 3, 4) or circuits (not shown), in which the electric path traversed by the signal is shorter than the wavelength corresponding to the frequency f of the incident signal.

Fig.l toont het samenvattende schema van de inrichting volgens de uitvinding: het resulterende signaal dat in de overdrachtsmiddelen 2 bestaat wordt aangelegd aan de ingang van een schakeling 3 die hiervan de omhullende bepaalt.Fig. 1 shows the summary scheme of the device according to the invention: the resulting signal existing in the transfer means 2 is applied to the input of a circuit 3 which determines the envelope thereof.

Deze omhullende heeft periodieke variaties van de,zgn. ruimtelijke, .This envelope has periodic variations of the so-called. spatial,.

periode T afhankelijk van de afstand s van elk punt van de overdrachts- s middelen 2 naar een referentiepunt Mo.period T depending on the distance s from each point of the transfer means 2 to a reference point Mo.

Een schakeling 4 bepaalt de ruimtelijke frequentie Fs = 1/T van s de omhullende die wordt opgewekt door de schakeling 3, en een schakeling 5 berekent uit deze ruimtelijke frequentie Fs de frequentie _f van het invallende signaal door gebruikmaking van de formule (1) : f = c.Fs/2, waarin c de voortplantingssnelheid van de golven over de overdrachts-middelen is.A circuit 4 determines the spatial frequency Fs = 1 / T of s the envelope generated by the circuit 3, and a circuit 5 calculates from this spatial frequency Fs the frequency _f of the incident signal using the formula (1): f = c.Fs / 2, where c is the propagation velocity of the waves across the transfer means.

De werking van de inrichting volgens de uitvinding die is weergegeven in fig.l wordt in het onderstaande beschreven met verwijzing naar fig.l en 2.The operation of the device according to the invention shown in Figure 1 is described below with reference to Figures 1 and 2.

Een eerste uitvoeringsvorm van de overdrachtsmiddelen 2 en van de schakeling 3 voor de bepaling van de omhullende is weergegeven in fig.2.A first embodiment of the transfer means 2 and of the circuit 3 for determining the envelope is shown in Fig. 2.

De overdrachtsmiddelen 2 zijn b.v. samengesteld uit een eenvoudige overdrachtslijn 200, waarbij aan de twee einden A en B van deze over-drachtslijn 200, zoals hierboven werd vermeld, de twee ingangssignalen van de zelfde frequentie f resp. worden aangelegd.The transfer means 2 are e.g. composed of a simple transmission line 200, at the two ends A and B of this transmission line 200, as mentioned above, the two input signals of the same frequency f, resp. be constructed.

De simultane aanwezigheid van twee signalen over een zelfde lijn doet een stationair golfstelsel ontstaan.The simultaneous presence of two signals on the same line creates a stationary wave system.

De onderhavige uitvinding is gegrondvest, zoals reeds werd vermeld, op het gebruik van de eigenschappen van de relatieve fase van twee signalen van dezelfde frequentie die zich in tegenovergestelde richtingen in de ovedrachtsmiddelen voortplanten, waarbij het vervolg van de behandeling plaats heeft op de resulterende stationaire golf. Volgens een niet beperkende uitvoeringsvorm wordt de opgewekte stationaire golf afgenomen door bemonstering door middel van N koppelmiddelen 201, 202, ..., 20N.The present invention is founded, as already mentioned, on the use of the properties of the relative phase of two signals of the same frequency that propagate in opposite directions in the transmission means, with the continuation of the treatment taking place on the resulting stationary wave . According to a non-limiting embodiment, the generated stationary wave is collected by sampling by means of N coupling means 201, 202, ..., 20N.

Men veronderstelt dat de koppelingen gering zijn, zodat het stationaire stelsel niet wordt gestoord.The couplings are assumed to be small, so that the stationary system is not disturbed.

De schakeling 3 die de omhullende bepaalt van de stationaire golf kan op nietbeperkende wijze worden gevormd door N detectors 301, 302, ..., 30N die resp. overeenkomen met de koppelmiddelen 201, 202, ..., 20N en die elk een monster van de omhullende van de stationaire golf afgeven.The circuit 3 determining the envelope of the stationary wave can be non-limitingly formed by N detectors 301, 302, ..., 30N which respectively. correspond to the coupling means 201, 202, ..., 20N and each deliver a sample of the envelope of the stationary wave.

Het aantal en de plaatsing van de koppelmiddelen 201, 202, ..., 20N worden door de deskundige bepaald, door gebruikmaking van het theorema van Shannon, zodanig dat aan de uitgang van de detectors 301, 302, ...., 3ON, in de frequentieband van werking, de omhullende van de stationaire golf opnieuw wordt gevormd afhankelijk van de afstand s_ tot het referentiepunt Mo.The number and placement of the coupling means 201, 202, ..., 20N are determined by the skilled person, using Shannon's theorem, such that at the output of the detectors 301, 302, ..., 3ON, in the frequency band of operation, the envelope of the stationary wave is reformed depending on the distance s_ to the reference point Mo.

De gedetecteerde monsters die door de N detectors 301, 302,..., 30N zijn afgegeven worden aangelegd aan de ingang van een ruimte-tijd omvorminrichting 31, die aan zijn uitgang 311 een periodiek signaal Sp afgeeft, dat de bemonsterde variaties voorstelt van de uitgangsspanning van de N detectors, d.w.z. de variaties, afhankelijk van de tijd, van het omhulsel van de stationaire golf die in de overdrachtsmiddelen 2 is opgewekt. De detectors zijn bij voorkeur kwadratische detectors. De omvormrichting kan, volgens een niet weergegeven, niet beperkend voorbeeld, een schakelaar met N ingangen zijn die resp. de uitgangssignalen van de detectors 301, 302, ..., 30N ontvangt en die deze de een na de andere schakelt aan de uitgang 311 met een bepaald ritme dat gestuurd wordt door een impulssignaal buiten de frequentie fe.The detected samples delivered by the N detectors 301, 302, ..., 30N are applied to the input of a space-time converter 31, which outputs a periodic signal Sp at its output 311, which represents the sampled variations of the output voltage of the N detectors, ie the variations, depending on the time, of the envelope of the stationary wave generated in the transfer means 2. The detectors are preferably quadratic detectors. According to a non-limiting example, not shown, the converting direction can be a switch with N inputs resp. receives the output signals of the detectors 301, 302, ..., 30N and switches them one after the other at the output 311 with a specific rhythm that is controlled by an impulse signal outside the frequency fe.

De uitgang 311 van de ruimte-tijdomvorminrichting 31 wordt aangelegd aan de ingang van de schakeling 4, die de ruimtelijke frequentie Fs van de bemonsterde omhullende bepaalt. Deze schakeling 4 kan b.v. een Fourier analysator omvatten. De schakeling 5 berekent vervolgens de frequentie f = c.Fs/2 van het invallende signaal en van de ingangssignalen, waarbij £ de lichtsnelheid is.The output 311 of the space-time converter 31 is applied to the input of the circuit 4, which determines the spatial frequency Fs of the sampled envelope. This circuit 4 can e.g. include a Fourier analyzer. The circuit 5 then calculates the frequency f = c.Fs / 2 of the incident signal and of the input signals, where £ is the speed of light.

Wanneer Mo een referentiepunt is van de overdrachtsmiddelen 2, waarvoor de elektrische banen die door de twee ingangssignalen worden doorlopen (gelijke frequentie, eventuele faseverschuiving Jj) gelijk zijn.When Mo is a reference point of the transfer means 2, for which the electric paths traversed by the two input signals (equal frequency, eventual phase shift Jj) are equal.

De faseverschuivingen die door elk van de ingangssignalen worden ondergaan tussen de respectieve beginpunten A, B van voortplanting en het referentiepunt Mo van de overdrachtslijn zijn gelijk en hierdoor is hun relatieve faseverschuiving op het referentiepunt Mo gelijk aan hun eventuele relatieve faseverschuiving JF aan de ingang A, B van de overdrachtslijn 200.The phase shifts undergone by each of the input signals between the respective propagation starting points A, B and the reference point Mo of the transmission line are equal and therefore their relative phase shift at the reference point Mo is equal to their possible relative phase shift JF at the input A, B of the transfer line 200.

Op elk punt van de overdrachtslijn liggende op een afstand £ van het referentiepunt Mo wordt de resulterende spanning e(s) uitgedrukt door de betrekking (2) :At any point on the transfer line at a distance £ from the reference point Mo, the resulting voltage e (s) is expressed by the relationship (2):

(2) waarin - E een spanning is afhankelijk van de amplitude van geïnjecteerde signalen aan elk einde van de lijn; - I het faseverschil is van de twee ingangssignalen van de over-drachtslijn;en - Cu = 2 ft .f de pulsatie is overeenkomende met de onbekende frequentie £ van de ingangssignalen.(2) wherein - E is a voltage depending on the amplitude of injected signals at each end of the line; - I is the phase difference of the two input signals of the transmission line, and - Cu = 2 ft .f the pulsation corresponds to the unknown frequency β of the input signals.

Er is verondersteld, dat de koppelmiddelen 201, 202, ..., 20N zodanig zijn uitgevoerd, dat zij de opgewekte stationaire golf niet storen.It is assumed that the coupling means 201, 202, ..., 20N are designed such that they do not disturb the generated stationary wave.

De spanning E (s) die langs de lijn wordt gedetecteerd door de kwadratische detectors is evenredig metThe voltage E (s) detected along the line by the quadratic detectors is proportional to

De spanning die verkregen wordt na het filteren aan de uitgang van de ruimte-tijdomvormer 31 is dan evenredig aanThe voltage obtained after filtering at the output of the space-time converter 31 is then proportional to

voor een geschikte waarde van de oorsprong van de tijden, waarbij F de frequentie is van de resulterende golf aan de uitgang van de ruimte-tijdomvormer 31.for an appropriate value of the origin of the times, where F is the frequency of the resulting wave at the output of the space-time converter 31.

Men kan aantonen, dat de resulterende frequentie F verbonden is met de ruimtelijke frequentie Fs door de betrekking (3):It can be shown that the resulting frequency F is connected to the spatial frequency Fs by the relationship (3):

(3) waarin: - fe de bemonsteringsfrequentie van het omhulsel is door de ruimte-tijdomvorminrichting 31 (waarbij de frequentie van het impulssignaal de schakelaar bestuurt volgens het bovengenoemde uitvoeringsvoorbeeld); en - 4 s het interval is tussen de koppelmiddelen 201, 202,...,20N.(3) wherein: - fe is the sample frequency of the envelope by the space-time converter 31 (the frequency of the pulse signal controlling the switch according to the above embodiment); and - 4 s is the interval between the coupling means 201, 202, ..., 20N.

De schakeling 4 bepaalt de frequentie F, door Fourier analyse bij voorbeeld, van het uitgangssignaal Sp en berekent de ruimtelijke frequentie Fs van de omhullende met de hierbovengenoemde formule (3).The circuit 4 determines the frequency F, by Fourier analysis, for example, of the output signal Sp and calculates the spatial frequency Fs of the envelope with the above formula (3).

De schakeling 5 berekent, uitgaande van de ruimtelijke frequentie Fs geleverd door de schakeling 4, de frequentie £ van het invallende signaal door gebruikmaking van de hoger genoemde formule (1), nl. f = c.Fs/2.The circuit 5 calculates, starting from the spatial frequency Fs supplied by the circuit 4, the frequency β of the incident signal by using the above-mentioned formula (1), viz. F = c.Fs / 2.

Wanneer het invallende signaal een complex signaal is, d.w.z. is samengesteld uit een aantal elementaire signalen of van verschillende frequenties kan men aantonen, dat de omhullende van de stationaire golf de draaggolf is van de eigenlijke informaties bij elke frequentie: de langs de overdrachtslijn 200 gedetecteerde spanning is de som van de spanningen die men zou verkrijgen voor elk elementair signaal, aangelegd aan de ingang A en met een eventuele faseverschuiving £ over de ingang B, waarbij de faseverschuiving J voor alle elementaire signalen gelijk is.When the incident signal is a complex signal, ie composed of a number of elementary signals or of different frequencies, it can be shown that the envelope of the stationary wave is the carrier of the actual information at each frequency: the voltage detected along the transmission line 200 is the sum of the voltages one would obtain for each elementary signal applied to input A and with any phase shift β over input B, the phase shift J being equal for all elementary signals.

De schakeling 4 staat toe, in het geval van een complex signaal, elke frequentie F te isoleren die behoort bij elk elementair signaal en elke bijbehorende ruimtelijke frequentie Fs te berekenen.Circuit 4 allows, in the case of a complex signal, to isolate each frequency F associated with each elementary signal and to calculate each associated spatial frequency Fs.

Volgens een andere (niet weergegeven) uitvoeringsvorm kan het tweede beginpunt B van voortplanting zodanig worden kortgesloten, dat het tweede ingangssignaal het eerste ingangssignaal is dat zich in omgekeerde richting voortplant, na terugkaatsing ter hoogte van de kortsluiting.According to another embodiment (not shown), the second propagation start point B may be shorted such that the second input signal is the first input signal which propagates in the reverse direction after reflection at the short circuit.

Fig. 3 toont een andere uitvoeringsvorm van de overdrachtsmiddelen 2 welke, behorende bij de schakeling 3 van fig.2, bruikbaar zijn in de inrichting volgens de uitvinding die in fig.l is weergegeven:Fig. 3 shows another embodiment of the transfer means 2, which are associated with the circuit 3 of FIG. 2, which can be used in the device according to the invention shown in FIG. 1:

De overdrachtsraiddelen 2 kunnen eveneens omvatten de parallelle overdrachtslijnen 210 en 220 die aan één einde zijn gesloten over hun karakteristieke impedantie resp. Z , terwijl hun andere einde naast elkaar is geplaatst met het einde van de andere lijn gesloten over de karakteristieke impedantie.The transfer means 2 may also include the parallel transfer lines 210 and 220 closed at one end over their characteristic impedance, respectively. Z, while their other end is juxtaposed with the end of the other line closed over the characteristic impedance.

De twee ingangssignalen worden aangelegd aan het open einde A,B van de eerste en de tweede overdrachtslijnen 210, resp.220.The two input signals are applied to the open end A, B of the first and second transfer lines 210 and 220, respectively.

Elk koppelmiddel 201, 202, ..., 20N kan een eerste en een tweede koppeling omvatten, die een gedeelte afneemt van het signaal dat wordt overgedragen door de eerste en de tweede lijn 210 resp.220, waarbij een schakeling de optelling uitvoert van de afgenomen signalen. Op eenvoudiger wijze kan elk koppelmiddel 201, 202,..., 20N tegelijkertijd met de eerste en de tweede overdrachtslijn zijn gekoppeld. Er is dan een optelling van de signalen die van elke lijn zijn afgenomen op twee punten Np M|; ...; of M , M'^ die naast elkaar liggen. Bij een dergelijke structuur werken de lijnen 210 en 220 bij een progressief bedrijf. Deze uitvoeringsvorm staat, indien noodzakelijk, toe om de signalen langs de lijnen te versterken, terwijl de versterking bij de uitvoeringsvorm van fig.2 slechts kan plaats vinden bij de ingangen A en B van de lijn 200.Each coupling means 201, 202, ..., 20N may comprise a first and a second coupling, which takes a portion of the signal transmitted by the first and second lines 210 and 220, respectively, with a circuit adding the sum of the decreased signals. In a simpler manner, each coupling means 201, 202, ..., 20N can be coupled to the first and the second transfer line simultaneously. There is then an addition of the signals taken from each line at two points Np M |; ...; or M, M '^ that are next to each other. With such a structure, lines 210 and 220 operate in progressive operation. This embodiment allows, if necessary, to amplify the signals along the lines, while the amplification in the embodiment of FIG. 2 can take place only at the inputs A and B of the line 200.

Fig.4 toont een andere uitvoeringsvorm van de schakelingen 2 en 3 van fig.l.Fig. 4 shows another embodiment of the circuits 2 and 3 of Fig. 1.

De overdrachtsmiddelen 2 omvatten een overdrachtslijn 230 met verbeelde constanten van de coaxiale soort b.v.,aan de twee einden A, B waaraan de twee ingangssignalen resp. worden aangelegd en waarvan de lijn-inductanties met L worden aangeduid. De koppelmiddelen die de stationair-golf afnemen worden door transistors gevormd, die in fig.4 met hun equivalente schema's 201, 202,..., 20N zijn weergegeven. De parasitaire in-gangscapaciteit van de transistors treedt op bij de berekening van de lijnimpedantie van de lijn en de ingangscapaciteit van elke koppeltran-sistor wordt voorgesteld door een enkele capaciteit die met C wordt aangeduid.The transfer means 2 comprise a transfer line 230 with imagined constants of the coaxial type, e.g., at the two ends A, B to which the two input signals resp. and whose line inductances are indicated with L. The idle-wave coupling means is formed by transistors shown in FIG. 4 with their equivalent schemes 201, 202, ..., 20N. The parasitic input capacitance of the transistors occurs in the calculation of the line impedance of the line, and the input capacitance of each coupling transistor is represented by a single capacitance designated C.

De detectoren 301, 302,..., 30N van het ondersamenstel 3 worden elk gevormd door het parallel plaatsen van een gelijkrichtdiode D en een capaciteit C'. Een volledige ruimte-tijdomvormer 31, zoals b.v. in fig.2 het ondersamenstel 3, geeft aan de uitgang 311 een signaal Sp af dat de omhullende van de stationaire golf voorstelt.The detectors 301, 302, ..., 30N of the subassembly 3 are each formed by placing a rectifying diode D and a capacitance C 'in parallel. A full space time converter 31, such as e.g. in FIG. 2, the subassembly 3 outputs a signal Sp at output 311 representing the envelope of the stationary wave.

Fig.5 toont een gedetailleerde uitvoeringsvorm van de meetschakeling 4, wanneer men een parallelle behandeling uitvoert. In dit geval is de ruimte-tijdomvorminrichting 31 (fig.2 en 4) niet noodzakelijk. De monsters geleverd door de detectoren 301, 302, ..., 30N van de middelen 3 voor de bepaling van de omhullende worden aangelegd door middel van weegweerstan- den 411, ..., 41N; 421, ..., 42N; 4M1, ..., 4MN aan de positieve of negatieve ingangen van de M optelschakelingen 41, ..., 4M, zodanig dat de uitgang 401, ...., 40M van elk van de M optelschakelingen 41, ..., 4M overeenkomt met een punt van de discrete Fourier transformatie van de omhullende. Een samenstel 40 van logische schakelingen staat toe om de weg van de maximum sterkte te bepalen onder de wegen 401,..., 40M en hieruit de overeenkomstige ruimtelijke frequentie F af te leiden. Deze s ruimtelijke frequentie Fg wordt gecodeerd en door de schakeling 15 gebruikt voor het berekenen van de frequentie f = c.Fs/2 van het invallende signaal.Fig. 5 shows a detailed embodiment of the measuring circuit 4, when a parallel treatment is carried out. In this case, the space-time converter 31 (Figures 2 and 4) is not necessary. The samples supplied by detectors 301, 302, ..., 30N of the envelope determination means 3 are applied by means of weighing resistors 411, ..., 41N; 421, ..., 42N; 4M1, ..., 4MN at the positive or negative inputs of the M adders 41, ..., 4M, such that the output 401, ...., 40M of each of the M adders 41, ..., 4M corresponds to a point of the discrete Fourier transform of the envelope. A logic circuit assembly 40 allows to determine the path of maximum strength under paths 401, ..., 40M and derive therefrom the corresponding spatial frequency F. This spatial frequency Fg is encoded and used by the circuit 15 to calculate the frequency f = c.Fs / 2 of the incident signal.

Men heeft aldus een inrichting beschreven, die over een brede frequentieband de berekening toestaat van de frequentie van een signaal, evenals de respectieve frequenties van de simultane signalen, i.h.b. bij hoge frequentie.Thus, a device has been described which allows the calculation of the frequency of a signal, as well as the respective frequencies of the simultaneous signals, in particular over a wide frequency band. at high frequency.

Claims

Method for measuring the frequency of a signal, characterized in that it comprises successively: - a first stage of the injection of the so-called incident signal of unknown frequency at the input of the transmission means, such that this produces in this transfer means a first and a second signal, the so-called input signals, the frequency of which is identical to that of the incident signal and propagates in opposite directions from the two resp. starting points; - a second stage of the envelope generation of the resulting wave existing in the envelope transfer means, which depends on the distance to a reference point of the transfer means for which the electrical paths traversed by these input signals from the respective starting point of reproduction is equal, has periodic variations of the so-called spatial frequency (Fs); a third stage of the measurement of the spatial frequency Fs of the envelope of the resulting wave; a fourth stage of calculating the frequency of the incident signal by multiplying this spatial frequency of the envelope by the coefficient c / 2, wherein c_ is the propagation of the waves along the transmission means.

A method of measuring frequency according to claim 1, characterized in that the second stage comprises sampling the extracted resulting wave at a number of N points along the transfer means and detecting each extracted sample.

A method of measuring frequency according to claim 2, characterized in that the detection is followed by a space-time conversion, whereby a sampled curve can be generated, which represents the changes depending on the time of the envelope of the resulting wave.

A method of measuring frequency according to claim 3, characterized in that the third stage comprises determining the frequency F of the sampled curve corresponding to the incident signal of the frequency £ and calculating the associated spatial frequency of the envelope.

A method of measuring frequency according to claim 4, characterized in that the frequency F of the sampled curve is determined by a Fourier analysis.

A method of measuring frequency according to claim 2, characterized in that the third stage comprises the calculation of the discrete Fourier transform and the determination of the spatial frequency Fs corresponding to the maximum strength of this Fourier transform.

Method for measuring frequency according to one or more of claims 2 to 6, characterized in that the transfer means comprise two transfer circuits, at the input of which the two input signals resp. and in which these input signals propagate in respective opposite directions, the detection being performed on the number of samples corresponding to the sum of two elementary samples resp. on one and the other transfer circuit have decreased at adjacent points.

A method for measuring frequency according to one or more of claims 2 to 7, characterized in that the detection is quadratic.

Device for measuring the frequency of a signal, characterized in that it comprises: - transfer means (2) at the input of which the so-called incident signal of unknown frequency (_f) is injected, and comprising means comprising a first and a second signal, so-called input signals, of the same frequency (f) as the incident signal generate and propagate in the propagation means in opposite directions from a first resp. a second point (A, B) the so-called starting points of reproduction; - means (3) for generating the envelope of the resultant wave existing in the transfer means, the envelope depending on the distance to a reference point (Mo) of the transmission means for which the electrical paths produced by these input signals traversing from the respective starting point of propagation are equal, have periodic changes, with the so-called spatial frequency (Fs); - means (4) for measuring the spatial frequency (Fs) of the envelope of the resulting wave; and - means (5) for calculating the frequency (f) of the incident signal equal to the product of the spatial frequency (Fs) of the envelope with the coefficient c / 2, wherein c is the propagation speed of the waves along the transmission means (2).

Frequency measuring device according to claim 9, characterized in that the transmission means (2) are formed by a transmission line (200, 230) at the first and second ends, the first and second of which respectively. the second input signal is applied, said first and second ends being the first and second starting points of propagation of the input signals.

Frequency measuring device according to claim 9, characterized in that the transmission means (2) are constituted by a first and a second parallel transmission line (210, 220), which are loaded at their first end by their respective characteristic impedance (Z ^, Z ^) and at their second end, which resp. form the first and second starting point (A, B) of propagation, by the first and. the second input signal is supplied, while the first end of a transmission line (210, 220) is arranged adjacent to the second end of the other line (220, 210), so that the input signals propagate in opposite directions.

Measuring device according to one or more of claims 9 and 10, characterized in that the second propagation starting point (B) is short-circuited such that the second signal is the first input signal which propagates in reverse.

Measuring device according to one or more of claims 9 to 12, characterized in that a number of N samples of the resulting wave consisting in the transfer means (2) respectively. are taken off by a number of N coupling means (201, 202, ..., 20N), the means (3) for generating the envelope of the resulting wave a number of N detection means (301, 302, ..., 30N) include those resp. are fed by a sample taken by the coupling means (201, 202, ..., 20N).

Frequency measuring device according to claims 11 and 13, characterized in that the number of N coupling means (201, 202, ..., 20N) each take a first sample from the first input signal on the first transmission line ( 210) and a second sample of the second input signal on the second transmission line (220) and each sum the extracted first and second samples, the points of decrease of the first and second samples being adjacent for each coupling means (201, 202, ..., 20N).

Frequency measuring device according to claim 13 or 14, characterized in that the means (3) for generating the envelope of the resulting wave further comprise space-time transforming means (31), based on the number of N detected samples generate a sampled curve (Sp) representing the changes over time of the envelope of the resulting wave.

Measuring device according to claim 15, characterized in that the space-time transforming means (31) comprises a switch with N inputs respectively fed by the N detected samples, which are successively fed to the output of the switch at the rhythm determined is determined by the frequency (fe) of an external control pulse signal.

Frequency measuring device according to claim 16, characterized in that the means (4) for measuring the spatial frequency (Fs) of the envelope of the resulting wave comprises a circuit for measuring the frequency (F) of the sampled curve (Sp) generated by the space-time transforming means (31) and a spatial frequency (Fs) arithmetic circuit such that Fs = F / (Fe.As), where As is the interval between the coupling means (201, 202,). .., 20N) among themselves.

Frequency measuring device according to claim 17, characterized in that the frequency measuring circuit (F) of the sampled curve (Sq) is a Fourier analyzer circuit.

Frequency measuring device according to claim 13, characterized in that the means (4) for measuring the spatial frequency (Fs) of the envelope of the resulting wave comprises a circuit for calculating the discrete Fourier transformed which are fed in parallel by the N detected samples, which are output from the envelope generating means (3), as well as a circuit (40) that determines the spatial frequency (Fs) of the envelope of the resulting wave corresponding with the highest level of the discrete Fourier transformed.

Frequency measuring device according to claim 19, characterized in that the circuit for calculating the discrete Fourier transform comprises a number of M_ adder circuits (41, ...., 4M), the positive and resp. negative inputs are fed by a sum of N detected samples, which are output by the means (3) for generating the casing and each are weighed by a weighing resistance (411, ..., 41N; ...; 4M1,. .., 4MN) and whose respective outputs (401, ..., 40M) supply the circuit (40) for determining the envelope spatial frequency (Fs).

Frequency measuring device according to one or more of claims 13 to 20, characterized in that the detection means (301, 302, ..., 30N) are quadratic detectors.