RU2137142C1

RU2137142C1 - Method measuring law of retuning of carrier frequency of radio pulses with frequency modulation and device to realize it

Info

Publication number: RU2137142C1
Application number: RU98116977A
Authority: RU
Inventors: К.Е. Румянцев; А.В. Помазанов; А.Н. Зикий; Б.Д. Дикарев
Original assignee: Таганрогский государственный радиотехнический университет
Priority date: 1998-09-09
Filing date: 1998-09-09
Publication date: 1999-09-10

Abstract

FIELD: radio engineering, measurement and test of parameters of radio radiation, determination of type of received signals and measurement of their frequency characteristics. SUBSTANCE: method of signal processing consists in computation of difference between readings of carrier frequency received and delayed by clock which arrive from meter of carrier frequency of radio pulse, in additional computation of first difference between second and first readings of frequency, of second difference between last and next to last readings of frequency, of third difference between first two differences, in determination of sign of this difference, in computation of fourth difference between last and first values of readings of frequency, in determination of sign of this difference. In this case value of fourth difference determines deviation of frequency in pulse and sign of this difference determines direction of retuning of carrier frequency in pulse. Value of third difference determines curvature and sign of this difference determines type ( convexity or concavity ) of function of law of retuning of frequency in pulse. Device to realize this method has carrier frequency meter and first register connected in series, amplitude detector which input is linked to input of carrier frequency meter and is input of device and clock pulse generator that is inserted with synchronization unit, second , third, fourth, fifth and sixth registers, first and second code subtracters, seventh, eighth and ninth registers, third and fourth code subtracters, connected in series. EFFECT: measurement of law of retuning of frequency in pulse in real time or close to real time with a priori uncertainty of parameters of frequency-modulated pulses. 2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для оценки и контроля параметров радиоизлучений, определения вида принимаемых сигналов и измерения их частотных характеристик. The invention relates to radio engineering and can be used to evaluate and control the parameters of radio emissions, determine the type of received signals and measure their frequency characteristics.

Для решения некоторых задач, например в радиоконтроле, необходимо обеспечить измерение и ввод в ЭВМ информации о законе внутриимпульсной частотной модуляции (ЧМ) в реальном (или близком к нему) масштабе времени (т.е. для каждого принятого радиоимпульса) для последующего использования этого параметра при идентификации и классификации сигналов. To solve some problems, for example, in radio monitoring, it is necessary to measure and input into a computer information on the law of intrapulse frequency modulation (FM) in a real (or close to it) time scale (i.e., for each received radio pulse) for subsequent use of this parameter in the identification and classification of signals.

Многообразие возможных законов изменения частоты в импульсе - линейные, нелинейные со степенной функцией частотной модуляции, составные (Кук Ч., Бернфельд М. Радиолокационные сигналы. Теория и применение. Пер. с англ./Под ред. М. Кельзона. М.: Сов. радио, 1971, с. 347), позволяет считать закон важнейшим информационным параметром, обеспечивающим идентификацию и классификацию сигналов совместно с такими параметрами, как несущая частота (начальная или средняя), длительность радиоимпульса, период следования радиоимпульсов, девиация частоты и направление перестройки несущей частоты (от начального меньшего значения к конечному большему, или наоборот). The variety of possible laws of change of frequency in a pulse is linear, non-linear with a power-law function of frequency modulation, compound (Cook Ch., Bernfeld M. Radar signals. Theory and application. Transl. From English / Ed. By M. Kelson. M .: Sov Radio, 1971, p. 347), it is possible to consider the law as the most important information parameter that provides identification and classification of signals together with such parameters as the carrier frequency (initial or average), the duration of the radio pulse, the period of the following radio pulses, the frequency deviation and direction adjustment of the carrier frequency (from an initial lower value to the final more or vice versa).

Закон изменения частоты в радиоимпульсе может быть оценен по результатам измерения мгновенных значений несущей частоты f_i в дискретные моменты времени t_i, i = 1, 2, 3, ..., n. Такие измерения обеспечивают, например, акустооптические измерители параметров сигналов (Кочемасов В.Н., Долбня Е.В. , Соболь Н.В. Акустоэлектронные Фурье-процессоры. - М.: Радио и связь, 1987, с. 133; авт.св. СССР N 1124431, кл. H 03 J 7/32, 1984; Кочемасов В.Н. Применение дисперсионных Фурье-процессоров в разведывательных приемниках. - Зарубежная радиоэлектроника, N 2, 1987, с. 66-73). Вместо измерения непосредственно мгновенных отсчетов частоты f_i могут измеряться, например, значения амплитуды A_i сигнала с выхода частотного детектора, функционально зависящие от частоты. Измерения могут проводиться как вручную, так и автоматически. В радиоконтроле измерение и ввод мгновенных отсчетов частоты производится автоматически и в реальном масштабе времени.The law of frequency change in the radio pulse can be estimated by measuring the instantaneous values of the carrier frequency f _i at discrete time instants t _i , i = 1, 2, 3, ..., n. Such measurements are provided, for example, by acousto-optical meters of signal parameters (Kochemasov V.N., Dolbnya E.V., Sobol N.V. Acoustoelectronic Fourier processors. - M .: Radio and communication, 1987, p. 133; ed. St. USSR N 1124431, class H 03 J 7/32, 1984; Kochemasov VN Use of dispersion Fourier processors in reconnaissance receivers. - Foreign Radio Electronics, N 2, 1987, pp. 66-73). Instead of measuring directly instantaneous samples of the frequency f _i , for example, the values of the amplitude A _{i of the} signal from the output of the frequency detector, functionally dependent on the frequency, can be measured. Measurements can be performed either manually or automatically. In radio monitoring, the measurement and input of instantaneous frequency samples is performed automatically and in real time.

После получения массива значений f_i необходимо провести построение функциональной зависимости f(t) закона изменения частоты в импульсе по дискретным значениям частоты f_i каким-либо методом интерполяции, например параболической (Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. - М. : Наука, 1967, с. 574). Таким образом, для измерения закона изменения частоты в импульсе требуется проведение дополнительных операций (сложение, деление и т.п.) с результатами измерения мгновенных отсчетов частоты f_i.After obtaining an array of values of f _i, it is necessary to construct a functional dependence f (t) of the law of change of frequency in a pulse from discrete values of the frequency f _i using some interpolation method, for example, parabolic (Bronstein I.N., Semendyaev K.A. - M.: Nauka, 1967, p. 574). Thus, to measure the law of change of frequency in a pulse, additional operations (addition, division, etc.) are required with the results of measuring instantaneous samples of frequency f _i .

Проведение таких операций в реальном масштабе времени с отсчетами несущей частоты f_i, поступающими с выхода измерителя с большой частотой следования и в большом объеме, а затем хранение в памяти функций f(t) в целях использования для классификации сигналов и идентификации источников излучения, затруднительно даже для высокопроизводительных ЭВМ, т.к. требует высокоскоростных устройств ввода информации, больших объемов оперативной и постоянной памяти, высокой скорости обработки информации.Carrying out such operations in real time with samples of the carrier frequency f _i coming from the output of the meter with a high repetition rate and in a large volume, and then storing the functions f (t) in memory in order to use it for signal classification and identification of radiation sources, is difficult even for high-performance computers, as It requires high-speed information input devices, large amounts of RAM and permanent memory, high speed information processing.

Для обеспечения требуемого быстродействия при измерении закона и уменьшения объема информации о законе изменения частоты в импульсе необходимо иметь оценку закона в виде одного или нескольких чисел. To ensure the required speed in measuring the law and reducing the amount of information about the law of frequency change in an impulse, it is necessary to have an estimate of the law in the form of one or more numbers.

Получение результатов измерения закона в виде одного числа обеспечивает способ измерения нелинейных искажений закона изменения частоты ЧМ сигнала (Павленко Ю. Ф. , Шпаньон П.А. Измерение параметров частотно-модулированных колебаний. - М. : Радио и связь, 1986, с. 118). Способ состоит в измерении амплитуды гармонических составляющих модулирующего сигнала и вычислении отношения этих амплитуд к амплитуде первой гармоники. При этом после преобразования принятого частотно-модулированного сигнала на промежуточную частоту, усиления сигнала на промежуточной частоте, частотного детектирования производится частотная селекция и измерение амплитуд гармонических составляющих модулирующего сигнала. Далее производят операцию вычисления коэффициента гармоник по каждой i-й гармонике по формуле
K_гi=U_i/U₁,
где U_i - измеренная амплитуда напряжения i-й гармоники;
U₁ - измеренная амплитуда напряжения 1-й гармоники модулирующего сигнала.Obtaining the results of measuring the law in the form of a single number provides a way to measure the nonlinear distortions of the law of changing the frequency of the FM signal (Pavlenko Yu.F., Shpanion P.A. ) The method consists in measuring the amplitude of the harmonic components of the modulating signal and calculating the ratio of these amplitudes to the amplitude of the first harmonic. In this case, after converting the received frequency-modulated signal to an intermediate frequency, amplifying the signal at an intermediate frequency, and frequency detection, frequency selection and measurement of the amplitudes of the harmonic components of the modulating signal are performed. Next, perform the operation of calculating the harmonic coefficient for each i-th harmonic by the formula
K _gi = U _i / U ₁ ,
where U _i is the measured voltage amplitude of the i-th harmonic;
U ₁ - the measured voltage amplitude of the 1st harmonic of the modulating signal.

Признаком аналога, совпадающим с признаками заявляемого технического решения, является измерение несущей частоты радиоимпульса. A sign of an analogue that coincides with the features of the claimed technical solution is the measurement of the carrier frequency of the radio pulse.

Недостатком известного способа является невозможность проведения измерения в реальном масштабе времени. The disadvantage of this method is the inability to measure in real time.

Причины, препятствующие достижению требуемого результата, состоят в необходимости настройки селективных по частоте устройств на гармоники модулирующей частоты, т.е. априорного знания параметров исследуемого сигнала. The reasons that impede the achievement of the desired result are the need for tuning frequency-selective devices to harmonics of the modulating frequency, i.e. a priori knowledge of the parameters of the signal under investigation.

Устройство, реализующее данный способ (Павленко Ю.Ф., Шпаньон П.А. Измерение параметров частотно-модулированных колебаний. - М.: Радио и связь, 1986, с. 118), состоит из последовательно соединенных генератора модулирующего напряжения, частотно-модулированного генератора, измерителя девиации частоты (ИДЧ), и измерителя нелинейных искажений (ИНИ). Причем ИДЧ состоит из последовательно соединенных преобразователя частоты, ограничителя и частотного детектора. A device that implements this method (Pavlenko Yu.F., Spanion P.A. Measurement of parameters of frequency-modulated oscillations. - M .: Radio and communication, 1986, p. 118), consists of a series-connected modulating voltage generator, frequency-modulated generator, frequency deviation meter (HDI), and nonlinear distortion meter (INI). Moreover, the IDH consists of a series-connected frequency converter, limiter and frequency detector.

Признаком аналога, совпадающим с признаком заявляемого технического решения, является измеритель девиации частоты, состоящий, например, из усилителя ограничителя с частотным детектором, на основе которых может быть построен измеритель частоты радиоимпульса. A sign of an analogue coinciding with a sign of the claimed technical solution is a frequency deviation meter, consisting, for example, of a limiter amplifier with a frequency detector, on the basis of which a pulse frequency meter can be built.

Недостатком известного устройства является невозможность проведения измерения в реальном масштабе времени. A disadvantage of the known device is the inability to measure in real time.

Известно устройство измерения скорости линейного изменения частоты внутри импульса (патент РФ N 2010243, кл. G 01 R 23/00, 1994). A known device for measuring the speed of a linear change in frequency within a pulse (RF patent N 2010243, class G 01 R 23/00, 1994).

Измеритель скорости линейного изменения частоты в импульсе содержит блок формирования, информационный вход которого соединен с шиной входных сигналов, два счетчика, блок вычитания, блок управления и синхронизации, две цифровые линии задержки, N+1 элементов И, блок ждущего мультивибратора, причем счетчики выполнены в виде реверсивных, выход блока формирования подключен к суммирующему входу первой цифровой линии задержки, выход которой соединен с вычитающим входом первого счетчика, суммирующим входом второго реверсивного счетчика и входом второй цифровой линии задержки, выход которой подключен к вычитающему входу второго реверсивного счетчика и первому входу (N+1)-го элемента И, выход которого через блок ждущего мультивибратора соединен с вторыми входами элементов И с первого по N-й, выходы первого и второго реверсивных счетчиков соединены соответственно с первой и второй группами входов блока вычитания, выходы которого с первого по N-й соединены с первыми входами соответствующих элементов И, выходы которых подключены к выходам измерителя, первый выход блока управления и синхронизации соединен с управляющим входом блока формирования, а второй выход - с синхронизирующими входами первой и второй цифровых линий задержки и вторым входом (N+1)-го элемента И. The pulse frequency ramp meter comprises a forming unit, the information input of which is connected to the input signal bus, two counters, a subtraction unit, a control and synchronization unit, two digital delay lines, N + 1 elements AND, a standby multivibrator, and the counters are made in in the form of reversible ones, the output of the formation unit is connected to the summing input of the first digital delay line, the output of which is connected to the subtracting input of the first counter, summing the input of the second reversible counter and the input m of the second digital delay line, the output of which is connected to the subtracting input of the second reverse counter and the first input of the (N + 1) -th element And, the output of which through the block of the standby multivibrator is connected to the second inputs of the elements And from the first to the Nth, the outputs of the first and the second reverse counters are connected respectively to the first and second groups of inputs of the subtraction unit, the outputs of which from the first to the Nth are connected to the first inputs of the corresponding elements And, the outputs of which are connected to the outputs of the meter, the first output of the control unit and Synchronizing is connected to a control input forming unit, and the second output - with the clock inputs of the first and second digital delay line and a second input (N + 1) -th element I.

Признаки аналога, совпадающие с признаками заявляемого технического решения, следующие: две цифровые линии задержки, реализованные, например, как два регистра, блок вычитания. Signs of an analogue that coincide with the features of the claimed technical solution are as follows: two digital delay lines, implemented, for example, as two registers, a subtraction unit.

Причины, препятствующие достижению требуемого технического результата, заключаются в том, что выходной информацией в данном устройстве является значение скорости изменения частоты, которое не несет информации о законе изменения частоты во времени. The reasons that impede the achievement of the required technical result are that the output information in this device is the value of the rate of change of frequency, which does not carry information about the law of frequency change in time.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу и устройству является способ сжатия информации, основанный на дифференциальном (обобщенно-разностном) представлении аналогового сообщения (Новоселов О.П., Фомин А.Ф. Основы теории и расчета информационно-измерительных систем. - М.: Машиностроение, 1991, 336 с. ). Дифференциальным (обобщенно-разностным) представлением аналогового сообщения λ(t) называется последовательность разностей вида
g_k= λ_k-λ_эk= ε_эk; k = 1, 2,...,
g₀= λ₀,
при условии, что экстраполированное сообщение λ_эk вычисляется по передаваемым значениям разностей g_k-1, которые могут отличаться от фактических.The closest in technical essence to the proposed method and device is a method of compressing information based on the differential (generalized-difference) representation of an analog message (Novoselov OP, Fomin AF Fundamentals of the theory and calculation of information-measuring systems. - M. : Engineering, 1991, 336 p.). A differential (generalized-difference) representation of an analog message λ (t) is a sequence of differences of the form
g _k = λ _k -λ _ek = ε _ek ; k = 1, 2, ...,
g ₀ = λ ₀ ,
provided that the extrapolated message λ _{ek is} calculated from the transmitted values of the differences g _k-1 , which may differ from the actual ones.

Разностное представление, определяемое как последовательность конечных разностей вида
g₀= λ₀
Δ^kλ_k; 0 ≤ k ≤ N-1;
Δ^Nλ_k; k ≥ N,
где

является частным случаем дифференциального представления (1).Difference representation defined as a sequence of finite differences of the form
g ₀ = λ ₀
Δ ^k λ _k ; 0 ≤ k ≤ N-1;
Δ ^N λ _k ; k ≥ N,
Where

is a special case of differential representation (1).

Сущность способа заключается в следующем: непрерывная во времени измеряемая аналоговая величина λ(t) (в нашем случае частота высокочастотного заполнения радиоимпульса) подвергается аналого-цифровому преобразованию (измеряются и преобразуются в цифровой вид отсчеты мгновенной частоты). Получаемые в результате цифровые отсчеты мгновенной частоты f_i, следующие с частотой дискретизации, задерживаются на такт в цифровом запоминающем устройстве - регистре (f_i-l), а далее выполняется операция вычитания последующего отсчета мгновенной частоты f_i из значения предыдущего отсчета частоты f_i-l.The essence of the method is as follows: the continuous continuous measured analog value λ (t) (in our case, the frequency of the high-frequency filling of the radio pulse) is subjected to analog-to-digital conversion (samples of the instantaneous frequency are measured and converted to digital form). The resulting digital samples of the instantaneous frequency f _i , the next with the sampling frequency, are delayed per clock in the digital memory - register (f _il ), and then the operation of subtracting the subsequent sample of the instantaneous frequency f _i from the value of the previous sample of the frequency f _il is performed.

Признаки прототипа, совпадающие с признаками заявляемого технического решения, следующие: вычисление разности между принятыми и задержанными на один такт отсчетами несущей частоты радиоимпульсов после измерения несущей частоты радиоимпульсов. The signs of the prototype, coinciding with the features of the proposed technical solution, are as follows: calculating the difference between the received and delayed by one clock samples of the carrier frequency of the radio pulses after measuring the carrier frequency of the radio pulses.

Структурная схема устройства, реализующего данный способ, показана на фиг. 1 (Новоселов О.Н., Фомин А.Ф. Основы теории и расчета информационно-измерительных систем. - М.: Машиностроение, 1991). Устройство содержит измеритель несущей частоты (ИЧ), состоящий из последовательно соединенных частотного детектора и аналого-цифрового преобразователя (АЦП), запоминающее устройство (регистр), устройство вычитания и последовательно соединенные амплитудный детектор (АД), вход которого соединен с входом устройства и генератор тактовых импульсов (ГТИ), выход которого соединен с тактовым входом АЦП, причем выход АЦП соединен с первым входом устройства вычитания и с входом запоминающего устройства, выход которого соединен с вторым входом устройства вычитания, выход которого является выходом устройства. A block diagram of a device implementing this method is shown in FIG. 1 (Novoselov O.N., Fomin A.F. Fundamentals of the theory and calculation of information-measuring systems. - M.: Mechanical Engineering, 1991). The device comprises a carrier frequency meter (IF), consisting of a series-connected frequency detector and an analog-to-digital converter (ADC), a storage device (register), a subtraction device and a series-connected amplitude detector (AD), the input of which is connected to the device input and a clock generator pulses (GTI), the output of which is connected to the ADC input, and the ADC output is connected to the first input of the subtraction device and to the input of the storage device, the output of which is connected to the second input of the ADC roystva subtraction, the output of which is an output device.

Признаки прототипа, совпадающие с признаками заявляемого технического решения, следующие: измеритель несущей частоты, запоминающее устройство (регистр). The signs of the prototype, coinciding with the signs of the proposed technical solution, are as follows: a carrier frequency meter, a storage device (register).

Причины, препятствующие достижению требуемого технического результата, заключаются в том, что выходной информацией в данном способе и устройстве являются первое значение параметра и значения первой разности, которые характеризуют величину параметра, но напрямую не несут информации о законе изменения параметра во времени. The reasons that impede the achievement of the required technical result are that the output information in this method and device is the first parameter value and the first difference values that characterize the parameter value, but do not directly carry information about the law of the parameter change in time.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в измерении закона перестройки частоты в импульсе в реальном масштабе времени (или близком к нему) при априорной неизвестности параметров ЧМ импульсов. The problem to which the invention is directed is to measure the law of frequency tuning in a pulse in real time (or close to it) with a priori unknown parameters of the FM pulses.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, позволяет обеспечивать измерение закона изменения частоты в импульсе при ЧМ несущей радиоимпульса в реальном масштабе времени, чем достигается повышение быстродействия в два и более раз (в зависимости от вида закона изменения частоты) аппаратуры радиоконтроля, при решении задачи идентификации и классификации ЧМ сигналов. The technical result achieved by the implementation of the invention makes it possible to measure the law of change of frequency in a pulse during an FM carrier of a radio pulse in real time, thereby achieving a performance increase of two or more times (depending on the type of law of frequency change) of the radio monitoring equipment, when solving the identification problem and classification of FM signals.

Технический результат достигается тем, что в способе измерения закона изменения несущей частоты радиоимпульсов с частотной модуляцией, состоящем в вычислении разности между принятыми и задержанными на такт отсчетами несущей частоты радиоимпульсов после измерения несущей частоты радиоимпульса, вычисляют первую разность между вторым и первым отсчетами частоты, вторую разность между последним и предпоследним отсчетами частоты радиоимпульса, третью разность между первыми двумя разностями, а также четвертую разность между последним и первым значениями отсчетов частоты радиоимпульса, при этом модуль четвертой разности определит девиацию частоты в радиоимпульсе, а знак этой разности определит направление перестройки несущей частоты в радиоимпульсе, модуль третьей разности определит кривизну, а знак этой разности определит вид (выпуклость или вогнутость) функции закона перестройки частоты в радиоимпульсе. The technical result is achieved by the fact that in the method of measuring the law of change in the carrier frequency of radio pulses with frequency modulation, which consists in calculating the difference between the received and delayed samples of the carrier frequency of the radio pulses after measuring the carrier frequency of the radio pulse, the first difference between the second and first samples of the frequency, the second difference is calculated between the last and penultimate samples of the frequency of the radio pulse, the third difference between the first two differences, and the fourth difference between the last and n the first values of the samples of the frequency of the radio pulse, while the fourth difference module determines the frequency deviation in the radio pulse, and the sign of this difference determines the direction of the carrier frequency tuning in the radio pulse, the third difference module determines the curvature, and the sign of this difference determines the form (convexity or concavity) of the frequency tuning law function in the radio pulse.

Технический результат достигается также тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные измеритель несущей частоты и первый регистр, последовательно соединенные амплитудный детектор, вход которого соединен с входом измерителя несущей частоты и является входом устройства, и генератор тактовых импульсов, введены соединенные по информационным входам второй регистр, третий регистр, четвертый регистр и пятый регистр, последовательно соединенные с вторым регистром шестой регистр и первое устройство вычитания кодов, соединенное с выходом четвертого регистра второе устройство вычитания кодов, седьмой, восьмой и девятый регистры, третье и четвертое устройство вычитания кодов и блок синхронизации, причем вход второго регистра соединен с выходом первого регистра, выход третьего регистра соединен с вторым входом первого устройства вычитания кодов и первым входом четвертого устройства вычитания кодов, а выход четвертого устройства вычитания кодов соединен с информационным входом седьмого регистра, выход которого является первым выходом устройства, выход четвертого регистра соединен также с вторым входом четвертого устройства вычитания кодов и с информационным входом восьмого регистра, выход которого является вторым выходом устройства, выходы второго и четвертого устройств вычитания кодов соединены с первым и вторым входами третьего устройства вычитания кодов соответственно, выход которого соединен с информационным входом девятого регистра, выход которого является третьим выходом устройства, выход амплитудного детектора соединен также с вторым входом блока синхронизации, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом блока синхронизации и с тактовыми входами измерителя частоты, первого регистра и второго регистра, первый выход блока синхронизации соединен с входом записи информации четвертого регистра, второй выход блока синхронизации соединен с входом записи информации пятого регистра; третий выход блока синхронизации соединен с входами записи информации третьего и шестого регистров; четвертый выход блока синхронизации соединен с входами сброса информации измерителя частоты, первого регистра, второго регистра, третьего регистра, четвертого регистра, пятого и шестого регистров; пятый выход блока синхронизации соединен с входами записи информации седьмого, восьмого и девятого регистров. The technical result is also achieved by the fact that in a device containing a serially connected carrier frequency meter and a first register, a serially connected amplitude detector, the input of which is connected to the input of the carrier frequency meter and is an input of the device, and a clock pulse generator, a second register connected via information inputs is introduced , a third register, a fourth register and a fifth register connected in series with a second register, a sixth register and a first code subtractor, connected second with the output of the fourth register, the second device for subtracting codes, the seventh, eighth and ninth registers, the third and fourth device for subtracting codes and the synchronization unit, the input of the second register being connected to the output of the first register, the output of the third register being connected to the second input of the first device for subtracting codes the input of the fourth device for subtracting codes, and the output of the fourth device for subtracting codes is connected to the information input of the seventh register, the output of which is the first output of the device, the output is four the eighth register is also connected to the second input of the fourth code subtractor and to the information input of the eighth register, the output of which is the second output of the device, the outputs of the second and fourth codes subtractor are connected to the first and second inputs of the third code subtractor, respectively, the output of which is connected to the information input the ninth register, the output of which is the third output of the device, the output of the amplitude detector is also connected to the second input of the synchronization unit, the output is generator A clock pulse is connected to the first input of the synchronization block and to the clock inputs of the frequency meter, the first register and the second register, the first output of the synchronization block is connected to the input of the fourth register information, the second output of the synchronization block is connected to the input of the fifth register information; the third output of the synchronization unit is connected to the inputs of the recording information of the third and sixth registers; the fourth output of the synchronization unit is connected to the reset inputs of the frequency meter, first register, second register, third register, fourth register, fifth and sixth registers; the fifth output of the synchronization unit is connected to the inputs of recording information of the seventh, eighth and ninth registers.

Анализ существенных признаков прототипа и заявляемого объекта выявил следующие новые существенные признаки для заявляемого объекта:
- для способа: вычисляют первую разность между вторым и первым отсчетами частоты, вторую разность между последним и предпоследним отсчетами частоты радиоимпульса, третью разность между первыми двумя разностями, а также четвертую разность между последним и первым значениями отсчетов частоты радиоимпульса, при этом модуль четвертой разности определит девиацию частоты в радиоимпульсе, а знак этой разности определит направление перестройки несущей частоты в радиоимпульсе, модуль третьей разности определит кривизну, а знак этой разности определит вид (выпуклость или вогнутость) функции закона перестройки частоты в радиоимпульсе;
- для устройства: соединенные по информационным входам второй регистр, третий регистр, четвертый регистр и пятый регистр, последовательно соединенные со вторым регистром шестой регистр и первое устройство вычитания кодов, соединенное с выходом четвертого регистра второе устройство вычитания кодов, седьмой, восьмой и девятый регистры, третье и четвертое устройство вычитания кодов и блок синхронизации.The analysis of the essential features of the prototype and the claimed object revealed the following new significant features for the claimed object:
- for the method: calculate the first difference between the second and first samples of the frequency, the second difference between the last and penultimate samples of the frequency of the radio pulse, the third difference between the first two differences, and the fourth difference between the last and first values of the samples of the frequency of the radio pulse, while the fourth difference module determines frequency deviation in the radio pulse, and the sign of this difference will determine the direction of tuning of the carrier frequency in the radio pulse, the third difference module will determine the curvature, and the sign of this difference will limits the form (convexity or concavity) of the function of the law of frequency tuning in the radio pulse;
- for the device: the second register, the third register, the fourth register and the fifth register connected through the information inputs, the sixth register and the first code subtractor connected to the second register output, the second code subtractor connected to the fourth register output, the seventh, eighth and ninth registers, third and fourth code subtractor and synchronization unit.

Совокупность введенных регистров и устройств вычитания кодов позволяет определять параметры закона внутриимпульсной модуляции - девиацию несущей частоты и ее знак, определяющий направление перестройки несущей частоты, кривизну закона перестройки несущей частоты в импульсе и ее знак, определяющий вид закона ЧМ - выпуклость или вогнутость. The combination of the introduced registers and code subtraction devices makes it possible to determine the parameters of the intrapulse modulation law - the carrier frequency deviation and its sign, which determines the direction of carrier frequency tuning, the curvature of the carrier frequency tuning law in a pulse and its sign, which determines the type of FM law - convexity or concavity.

Теоретическое доказательство наличия причинно-следственной связи совокупности заявляемых существенных признаков с указанным техническим результатом состоит в следующем. The theoretical evidence for the presence of a causal relationship of the totality of the claimed essential features with the specified technical result is as follows.

Предлагаемый способ измерения закона внутриимпульсной ЧМ основан на методе исследования функций непрерывного аргумента с помощью производных первого и второго порядка (Смирнов В.И. Курс высшей математики. Т. 1. - М.: Наука, 1974, с. 169). При этом знак первой производной определит вид функции: монотонно возрастающая или убывающая, а знак второй производной укажет на выпуклость или вогнутость функции. Величина средней кривизны (там же, с. 169) определит степень выпуклости или вогнутости функции. The proposed method for measuring the law of intrapulse FM is based on the method of studying the functions of a continuous argument using first and second order derivatives (Smirnov V.I. Course in Higher Mathematics. T. 1. - M .: Nauka, 1974, p. 169). In this case, the sign of the first derivative will determine the form of the function: monotonically increasing or decreasing, and the sign of the second derivative will indicate the convexity or concavity of the function. The magnitude of the average curvature (ibid., P. 169) will determine the degree of convexity or concavity of the function.

Пусть Y₁, Y₂, Y₃, Y₄ - гладкие, непрерывные и дифференцируемые по крайней мере дважды функции. При этом,
Y₁(t₀) = Y₂(t₀) = Y₃(t₀) = Y₄(t₀),
Y₁(t_n) = Y₂(t_n) = Y₃(t_n) = Y₄(t₀),
t = t₀, t₁, t₂, ..., t_n.Let Y ₁ , Y ₂ , Y ₃ , Y ₄ be smooth, continuous, and differentiable functions at least twice. Wherein,
Y ₁ (t ₀ ) = Y ₂ (t ₀ ) = Y ₃ (t ₀ ) = Y ₄ (t ₀ ),
Y ₁ (t _n ) = Y ₂ (t _n ) = Y ₃ (t _n ) = Y ₄ (t ₀ ),
t = t ₀ , t ₁ , t ₂ , ..., t _n .

Для целей классификации необходимо определить вид этих функций на ограниченном отрезке временили τ_и(t₀≤τ_и≤t_n): возрастание (убывание) и выпуклость (вогнутость), а если функции имеют одинаковый вид, то иметь возможность различать функции одинакового вида. Предположим, что первые производные
Y₁ ^I(t) > 0, Y₂ ^I(t) > 0, Y₃ ^I(t) > 0, Y₄ ^I(t) > 0
а вторые производные
Y₁ ^II(t) = 0, Y₂ ^II(t) > 0, Y₃ ^II(t) < 0, Y₄ ^II > 0.For classification purposes, it is necessary to determine the form of these functions on a limited time interval τ _and (t ₀ ≤ τ _and ≤t _n ): increase (decrease) and convexity (concavity), and if the functions have the same form, then it is possible to distinguish between functions of the same type. Suppose the first derivatives
Y ₁ ^I (t)> 0, Y ₂ ^I (t)> 0, Y ₃ ^I (t)> 0, Y ₄ ^I (t)> 0
and the second derivatives
Y ₁ ^II (t) = 0, Y ₂ ^II (t)> 0, Y ₃ ^II (t) <0, Y ₄ ^II > 0.

т. е. все функции монотонно возрастающие; Y₁(t) - линейная, Y₂(t) и Y₄ - вогнутые, а Y₃(t) - выпуклая (фиг. 2, где t_i = 0, 1, 2, ..., 20).i.e., all functions are monotonically increasing; Y ₁ (t) is linear, Y ₂ (t) and Y ₄ are concave, and Y ₃ (t) is convex (Fig. 2, where t _i = 0, 1, 2, ..., 20).

Для различения функций Y₂(t) и Y₄(t) необходима дополнительная информация. Такую информацию может дать величина средней кривизны, под которой понимается (Смирнов В.И. Курс высшей математики. Т. 1. - М.: Наука, 1974, с. 169): абсолютная величина отношения угла между касательными в концах этой дуги к длине дуги.To distinguish between the functions Y ₂ (t) and Y ₄ (t), additional information is needed. Such information can give the value of the average curvature, which is understood (V. Smirnov. Course in higher mathematics. T. 1. - M .: Nauka, 1974, p. 169): the absolute value of the ratio of the angle between the tangents at the ends of this arc to the length arcs.

Т. о. для компактного представления и последующего различения в ЭВМ ограниченной во времени гладкой и дифференцируемой функции непрерывного аргумента необходимо иметь следующий набор параметров:
1) начальное значение функции Y(t₀);
2) конечное значение функции Y(t_n) или значение разности Y(t_n) - Y(t₀);
3) длительность существования функции (t_n-t₀);
4) знак первой производной Δ^I.,
5) знак второй производной Δ^II.;
6) значение средней кривизны Δ_cp.T. about. for a compact representation and subsequent distinction in computers of a time-limited smooth and differentiable function of a continuous argument, it is necessary to have the following set of parameters:
1) the initial value of the function Y (t ₀ );
2) the final value of the function Y (t _n ) or the value of the difference Y (t _n ) - Y (t ₀ );
3) the duration of the existence of the function (t _n -t ₀ );
4) the sign of the first derivative Δ ^I. ,
5) the sign of the second derivative Δ ^II. ;
6) the value of the average curvature Δ _cp .

Отметим, что при измерении параметров ЧМ радиосигнала Y(t₀) - соответствует начальному значению несущей частоты; разность Y(t_n) - Y(t₀) - девиации частоты; длительность существования функции (t_n - t₀) - длительности импульса τ_и. Т.о., для измерения закона внутриимпульсной ЧМ необходимо измерить знаки первой и второй производной функции перестройки частоты в импульсе и значение средней кривизны этой функции.Note that when measuring the parameters of the FM radio signal Y (t ₀ ) - corresponds to the initial value of the carrier frequency; the difference Y (t _n ) - Y (t ₀ ) - frequency deviation; the duration of the existence of the function (t _n - t ₀ ) is the pulse duration τ _and . Thus, to measure the law of intrapulse FM, it is necessary to measure the signs of the first and second derivatives of the frequency tuning function in the pulse and the mean curvature of this function.

Информация о функции внутриимпульсного закона изменения частоты поступает в виде дискретных отсчетов частоты f_i, через равные промежутки времени t_i. Дискретные отсчеты f_i, i = 1, 2, ..., n значений частоты можно представить как функцию дискретного аргумента - сеточную функцию (Фильчаков П.Ф. Численные и графические методы прикладной математики. - Киев.: Наукова думка, 1970, 800 c. ). В этом случае аналогом первой производной являются разности Δ^I первого порядка
Δ^I= f_i+l-f_i,
где f_i+1 - отсчет мгновенного значения частоты в момент времени t_i+1;
f_i - отсчет мгновенного значения частоты в момент времени t_i.Information about the function of the intrapulse law of frequency change comes in the form of discrete samples of frequency f _i , at equal time intervals t _i . Discrete samples f _i , i = 1, 2, ..., n of frequency values can be represented as a function of a discrete argument - a grid function (Filchakov PF Numerical and graphical methods of applied mathematics. - Kiev .: Naukova dumka, 1970, 800 c.). In this case, the first derivative are the first order differences Δ ^I
Δ ^I = f _{i + l} -f _i ,
where f _{i + 1} is the reference instantaneous value of the frequency at time t _{i + 1} ;
f _i - the reference instantaneous value of the frequency at time t _i .

Аналогом второй производной являются разности Δ^II второго порядка
Δ^II= Δ $\binom{I}{i+l}$ -Δ $\binom{I}{i}$ .
Для определения средней кривизны Δ_cp, как указывалось выше, необходимо определить угол между касательными в концах кривой, равный разности углов, образуемых касательными с осью абсцисс. Т.к. тангенс угла касательной есть первая производная, определение разности углов можно свести к определению разностей первых производных функции в концах кривой, т.е.An analog of the second derivative are the second order differences Δ ^II
Δ ^II = Δ $\binom{I}{i + l}$ -Δ $\binom{I}{i}$ .
To determine the average curvature Δ _cp , as mentioned above, it is necessary to determine the angle between the tangents at the ends of the curve, equal to the difference of the angles formed by the tangents with the abscissa axis. Because the tangent of the tangent angle is the first derivative, the determination of the difference in angles can be reduced to the determination of the differences of the first derivatives of the function at the ends of the curve, i.e.

Δ_cp= Δ₁-Δ₂, (2)
где Δ₁= f₂-f₁,
Δ₂= f_n-f_n-1,
f₁ - первый отсчет частоты;
f₂ - второй отсчет частоты;
f_n - последний отсчет частоты;
f_n-1 - предпоследний отсчет частоты.Δ _cp = Δ ₁ -Δ ₂ , (2)
where Δ ₁ = f ₂ -f ₁ ,
Δ ₂ = f _n -f _n-1 ,
f ₁ - the first sample of the frequency;
f ₂ - the second sample of the frequency;
f _n is the last sample of the frequency;
f _n-1 - the penultimate countdown of the frequency.

Покажем возможность идентификации импульсных сигналов с частотной модуляцией несущей частоты по параметру средняя кривизна закона изменения частоты в импульсе. Let us show the possibility of identifying pulse signals with frequency modulation of the carrier frequency by the parameter average curvature of the law of change of frequency in the pulse.

Сигнал со степенной функцией частотной модуляции запишем в виде (Варакин Л.Е. Теория сложных сигналов. - М.: Сов. радио, 1970, с. 117)

0≤t≤τ_и,
где A - амплитуда импульса;
ω₀ - начальное значение несущей частоты;
Δω - девиация частоты в импульсе;
k - показатель степени.A signal with a power-law function of frequency modulation can be written as (Varakin L.E. Theory of complex signals. - M.: Sov. Radio, 1970, p. 117)

0≤t≤τ _and ,
where A is the pulse amplitude;
ω ₀ is the initial value of the carrier frequency;
Δω is the frequency deviation in the pulse;
k is an exponent.

При этом закон изменения частоты в импульсе определяется выражением

Так как измерение отсчетов несущей частоты производится в дискретные моменты времени iΔt, где i= 1, 2, ..., n - количество отсчетов несущей частоты, Δt - интервал времени, то функцию ω(t) можно представить как функцию дискретного аргумента

Тогда согласно (2) средняя кривизна определится как

где

разность между последним n и предпоследним (n-1) значениями отсчетов несущей частоты с выхода измерителя;

разность между вторым и первым значениями отсчетов несущей частоты.In this case, the law of change of frequency in the pulse is determined by

Since the measurement of the samples of the carrier frequency is carried out at discrete time instants iΔt, where i = 1, 2, ..., n is the number of samples of the carrier frequency, Δt is the time interval, the function ω (t) can be represented as a function of a discrete argument

Then, according to (2), the average curvature is defined as

Where

the difference between the last n and penultimate (n-1) values of the samples of the carrier frequency from the output of the meter;

the difference between the second and first values of the samples of the carrier frequency.

По выражению (3) вычислялись значения средней кривизны для функций Yl, Y2, Y4, Y5, представленных на фиг. 2, где для Y1: k = 1, для Y2: k = 2, для Y3: k = 1/2, для Y4: k = 3, для Y5: k = 2,5. А также для Y6: k = 2,1 (на фиг. 2 не показана). Результаты вычислений при Δt = 1 мкс, Δω = 400 МГц, τ_И = 20 мкс, n = 20 представлены в таблице, изображенной на фиг. 6.Using expression (3), the mean curvature values were calculated for the functions Yl, Y2, Y4, Y5 shown in FIG. 2, where for Y1: k = 1, for Y2: k = 2, for Y3: k = 1/2, for Y4: k = 3, for Y5: k = 2.5. And also for Y6: k = 2.1 (not shown in Fig. 2). The calculation results at Δt = 1 μs, Δω = 400 MHz, τ _И = 20 μs, n = 20 are presented in the table shown in FIG. 6.

Как видно из представленных результатов, точность представления закона ЧМ одним показателем в виде кривизны достаточна для различения сигналов с различными законами ЧМ, отличающимися показателями степени всего на 0,1. As can be seen from the presented results, the accuracy of the representation of the FM law by one indicator in the form of curvature is sufficient to distinguish signals with different FM laws, differing only by 0.1 in the exponents.

Если учесть, что в реальных устройствах измерение отсчетов несущей частоты производится с некоторой погрешностью Δf_i, то погрешность определения кривизны по формуле (2) будет равна 4Δf_i.
На фиг. 1 показана структурная схема прототипа устройства измерения закона перестройки несущей частоты радиоимпульсов с частотной модуляцией; на фиг. 2 изображены графики различных законов изменения частоты в импульсе; на фиг. 3 представлена схема электрическая структурная заявляемого устройства; на фиг. 4 - эпюры напряжений в характерных точках схемы и частотно-временные зависимости, иллюстрирующие работу устройства; на фиг. 5 представлена схема электрическая принципиальная генератора тактовых импульсов и блока синхронизации, как пример практической реализации указанных блоков; на фиг. 6 представлена таблица результатов вычисления кривизны закона изменения частоты в импульсе для различных законов.If we take into account that in real devices the measurement of the carrier frequency samples is carried out with some error Δf _i , then the error in determining the curvature according to formula (2) will be equal to 4Δf _i .
In FIG. 1 shows a block diagram of a prototype device for measuring the law of tuning the carrier frequency of radio pulses with frequency modulation; in FIG. 2 shows graphs of various laws of change in frequency in a pulse; in FIG. 3 presents an electrical structural diagram of the claimed device; in FIG. 4 - voltage diagrams at characteristic points of the circuit and time-frequency dependencies illustrating the operation of the device; in FIG. 5 is an electrical schematic diagram of a clock and a synchronization unit, as an example of the practical implementation of these units; in FIG. Figure 6 presents a table of results of calculating the curvature of the law of change in frequency in momentum for various laws.

Способ измерения закона перестройки несущей частоты радиоимпульсов с частотной модуляцией заключается в следующем. A method for measuring the law of tuning of the carrier frequency of radio pulses with frequency modulation is as follows.

После измерения несущей частоты радиоимпульса и вычисления разности между принятыми и задержанными на такт отсчетами несущей частоты радиоимпульсов вычисляют первую разность между вторым и первым отсчетами частоты, вторую разность между последним и предпоследним отсчетами частоты радиоимпульса, третью разность между первыми двумя разностями, а также четвертую разность между последним и первым значениями отсчетов частоты радиоимпульса, при этом модуль четвертой разности определит девиацию частоты в радиоимпульсе, а знак этой разности определит направление перестройки несущей частоты в радиоимпульсе, модуль третьей разности определит кривизну, а знак этой разности определит вид (выпуклость или вогнутость) функции закона перестройки частоты в радиоимпульсе. After measuring the carrier frequency of the radio pulse and calculating the difference between the received and delayed samples of the carrier frequency of the radio pulses, the first difference between the second and first samples of the frequency, the second difference between the last and penultimate samples of the frequency of the radio pulse, the third difference between the first two differences, and the fourth difference between the last and first values of the samples of the frequency of the radio pulse, while the fourth difference module determines the frequency deviation in the radio pulse, and the sign of this separation it will determine the direction of tuning of the carrier frequency in the radio pulse, the module of the third difference will determine the curvature, and the sign of this difference will determine the form (convexity or concavity) of the function of the law of frequency tuning in the radio pulse.

Возможность осуществления способа измерения закона перестройки несущей частоты радиоимпульсов с частотной модуляцией поясним примером описания способа как последовательности следующих действий:
1. Измеряют значение несущей частоты радиоимпульса f_i в дискретные моменты времени t_i= i•Δt в течение длительности входного радиоимпульса.The possibility of implementing a method of measuring the law of tuning of the carrier frequency of radio pulses with frequency modulation will explain an example of a description of the method as a sequence of the following:
1. Measure the value of the carrier frequency of the radio pulse f _i at discrete time instants t _i = i • Δt during the duration of the input radio pulse.

2. Последовательно с измерением f_i запоминают значения первого и второго отсчетов частоты f₁, f₂, предпоследнего и последнего отсчетов частоты f_K-1, f_K.2. In sequence with the measurement of f _{i, the} values of the first and second samples of the frequency f ₁ , f ₂ , the penultimate and last samples of the frequency f _K-1 , f _{K are} stored.

3. Вычисляют и запоминают значение первой разности отсчетов
Δ₁= f₂-f₁;
4. Вычисляют и запоминают значение второй разности отсчетов
Δ₂= f_K-f_K-1;
5. Вычисляют и запоминают значение третьей разности
Δ₃= Δ₁-Δ₂;
6. Вычисляют и запоминают значение четвертой разности отсчетов
Δ₄= f_K-f₁,
при этом модуль четвертой разности определит девиацию частоты в радиоимпульсе, а знак этой разности определит направление перестройки несущей частоты в радиоимпульсе, модуль третьей разности определит кривизну, а знак этой разности определит вид (выпуклость или вогнутость) функции закона перестройки частоты в радиоимпульсе.3. Calculate and store the value of the first difference of samples
Δ ₁ = f ₂ -f ₁ ;
4. Calculate and store the value of the second difference of samples
Δ ₂ = f _K -f _K-1 ;
5. Calculate and remember the value of the third difference
Δ ₃ = Δ ₁ -Δ ₂ ;
6. Calculate and store the value of the fourth difference of samples
Δ ₄ = f _K -f ₁ ,
the fourth difference module will determine the frequency deviation in the radio pulse, and the sign of this difference will determine the direction of carrier frequency tuning in the radio pulse, the third difference module will determine the curvature, and the sign of this difference will determine the form (convexity or concavity) of the frequency tuning law function in the radio pulse.

Устройство измерения закона перестройки несущей частоты радиоимпульсов с частотной модуляцией содержит (фиг. 3) измеритель несущей частоты 1, первый регистр 2, амплитудный детектор 3, генератор тактовых импульсов 4, блок синхронизации 5, второй регистр 6, третий регистр 7, четвертый регистр 8, пятый регистр 9, шестой регистр 10, первое устройство вычитания кодов 11, второе устройство вычитания кодов 12, седьмой регистр 13, восьмой регистр 14 и девятый регистр 15, третье устройство вычитания кодов 16 и четвертое устройство вычитания кодов 17. A device for measuring the law of tuning the carrier frequency of radio pulses with frequency modulation contains (Fig. 3) a carrier frequency meter 1, a first register 2, an amplitude detector 3, a clock generator 4, a synchronization unit 5, a second register 6, a third register 7, a fourth register 8, fifth register 9, sixth register 10, first code subtractor 11, second code subtractor 12, seventh register 13, eighth register 14 and ninth register 15, third code subtractor 16 and fourth code subtractor 17.

Входом устройства является вход измерителя частоты 1, выход которого соединен с информационным входом первого регистра 2, вход амплитудного детектора 3 соединен с входом измерителя частоты 1, а выход с входом генератора тактовых импульсов 4 и вторым входом блока синхронизации 5, выход генератора тактовых импульсов 4 соединен с входом синхронизации измерителя частоты 1, с входом синхронизации первого регистра 2, с первым входом блока синхронизации 5 и с входом синхронизации второго регистра 6, выход первого регистра 2 соединен со следующими информационными входами: второго регистра 6, третьего регистра 7, четвертого регистра 8 и пятого регистра 9, выход второго регистра 6 соединен с информационным входом шестого регистра 10, выход которого соединен с первым входом первого вычитающего устройства 11, выход четвертого регистра 8 соединен с первым входом второго устройства вычитания 12, второй вход которого соединен с выходом пятого регистра 9, входы синхронизации седьмого регистра 13, восьмого регистра 14 и девятого регистра 15 соединены с пятым выходом блока синхронизации 5, вход девятого регистра 15 соединен с выходом третьего устройства вычитания 16, первый вход которого соединен с выходом первого устройства вычитания 11, а второй вход с выходом второго устройства вычитания 12, выход третьего регистра 7 соединен с первым выходом четвертого устройства вычитания 17, выход которого соединен с информационным входом седьмого регистра 13, а второй вход соединен с выходом четвертого регистра 8, с вторым входом второго устройства вычитания 12 и с информационным входом восьмого регистра 14, первый выход блока синхронизации 5 соединен с входом записи информации четвертого регистра 8, второй выход блока синхронизации 5 соединен с входом записи информации пятого регистра, третий выход блока синхронизации 5 соединен с входом записи информации третьего 7 и шестого 10 регистров, четвертый выход блока синхронизации 5 соединен с входом сброса информации измерителя частоты 1, первого регистра 2, второго регистра 6, третьего регистра 7, четвертого регистра 8, пятого регистра 9, шестого регистра 10. The input of the device is the input of the frequency meter 1, the output of which is connected to the information input of the first register 2, the input of the amplitude detector 3 is connected to the input of the frequency meter 1, and the output with the input of the clock generator 4 and the second input of the synchronization unit 5, the output of the clock generator 4 is connected with the synchronization input of the frequency meter 1, with the synchronization input of the first register 2, with the first input of the synchronization unit 5 and with the synchronization input of the second register 6, the output of the first register 2 is connected to the following by input inputs: second register 6, third register 7, fourth register 8 and fifth register 9, the output of the second register 6 is connected to the information input of the sixth register 10, the output of which is connected to the first input of the first subtractor 11, the output of the fourth register 8 is connected to the first input the second subtraction device 12, the second input of which is connected to the output of the fifth register 9, the synchronization inputs of the seventh register 13, the eighth register 14 and the ninth register 15 are connected to the fifth output of the synchronization unit 5, the input of the ninth register 15 is connected to the output of the third subtractor 16, the first input of which is connected to the output of the first subtractor 11, and the second input to the output of the second subtractor 12, the output of the third register 7 is connected to the first output of the fourth subtractor 17, the output of which is connected to the information input the seventh register 13, and the second input is connected to the output of the fourth register 8, with the second input of the second subtraction device 12 and with the information input of the eighth register 14, the first output of the synchronization unit 5 is connected to the process of recording information of the fourth register 8, the second output of the synchronization unit 5 is connected to the input of the information recording of the fifth register, the third output of the synchronization unit 5 is connected to the input of the information recording of the third 7 and sixth 10 registers, the fourth output of the synchronization unit 5 is connected to the reset input of the frequency meter 1 , first register 2, second register 6, third register 7, fourth register 8, fifth register 9, sixth register 10.

Устройство работает следующим образом (фиг. 4). The device operates as follows (Fig. 4).

Измеряемые импульсные радиосигналы с ЧМ несущей частотой подаются на вход устройства. Измеритель частоты 1 обеспечивает измерение значений несущей частоты радиоимпульса в дискретные моменты времени t_i, i = 1, 2, ..., n, задаваемые генератором тактовых импульсов 4. С выхода измерителя частоты 1 коды дискретных отсчетов частоты f_i поступают на вход первого регистра 2 и с задержкой на такт, задаваемый генератором тактовых импульсов 4 - на входы второго 6, третьего 7, четвертого 8 и пятого 9 регистров. Таким образом, если в первый регистр 2 записан код второго отсчета несущей частоты f_i, то во второй регистр 6 записан код первого отсчета несущей частоты и так далее.Measured pulsed radio signals with an FM carrier frequency are fed to the input of the device. Frequency meter 1 provides measurement of the values of the carrier frequency of the radio pulse at discrete time instants t _i , i = 1, 2, ..., n, set by the clock generator 4. From the output of frequency meter 1, the codes of discrete samples of frequency f _i go to the input of the first register 2 and with a delay per cycle, set by the clock generator 4 - to the inputs of the second 6, third 7, fourth 8 and fifth 9 registers. Thus, if the code of the second sample of the carrier frequency f _{i is} recorded in the first register 2, then the code of the first sample of the carrier frequency and so on is recorded in the second register 6.

Амплитудный детектор 3 обеспечивает выделение огибающей радиоимпульса с длительностью, равной длительности входного радиоимпульса и амплитудой, соответствующей уровню логической единицы цифровых микросхем транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ) (фиг. 4а). Импульс с выхода амплитудного детектора 3 является стробирующим для генератора тактовых импульсов 4, т.е. тактовые импульсы на его выходе существуют только во время существования импульса с выхода амплитудного детектора 3 (фиг. 4а, в). Таким образом, количество n тактовых импульсов на выходе генератора тактовых импульсов 3 определяется длительностью входного радиоимпульса τ_И и периодом тактовых импульсов T_т

где ent - целая часть числа.Amplitude detector 3 provides the selection of the envelope of the radio pulse with a duration equal to the duration of the input radio pulse and the amplitude corresponding to the level of the logical unit of the digital transistor transistor logic (TTL) circuits (Fig. 4a). The pulse from the output of the amplitude detector 3 is a gating pulse for the clock generator 4, i.e. clock pulses at its output exist only during the existence of a pulse from the output of the amplitude detector 3 (Fig. 4a, c). Thus, the number n clock pulses at the output of the clock generator 3 is determined by the duration of the input radio pulse τ _And and the period of the clock pulses T _t

where ent is the integer part of the number.

В результате по срезу входного радиоимпульса в первом регистре 2 будет записан код последнего отсчета частоты f_n, а во втором регистре 6 будет записан код предпоследнего отсчета несущей частоты f_n-1.As a result, by cutting the input radio pulse in the first register 2, the code of the last sample of the frequency f _n will be recorded, and in the second register 6, the code of the penultimate sample of the carrier frequency f _n-1 will be recorded.

Блок синхронизации 5 (фиг.2 и 5) формирует импульсы записи информации из первого регистра 2 и второго регистра 6 для обеспечения записи: первого отсчета несущей частоты f₁ - в четвертый регистр 8, второго отсчета несущей частоты f₂ - в пятый регистр 9, n-1 отсчета несущей частоты f_n-1 - в шестой регистр 10, n-го отсчета несущей частоты f_n - в третий регистр 7 (фиг. 4д, е, ж). Импульсы записи формируются: по срезу первого тактового импульса (фиг. 4д) для записи первого отсчета - выход 1 блока синхронизации 5 (запись первого отсчета - фиг. 5); по срезу второго тактового импульса (фиг. 4е) для записи второго отсчета - выход 2 блока синхронизации (фиг. 5 - выход 2); по срезу импульса с выхода амплитудного детектора 3 для записи n-1 и n-го отсчетов частоты (фиг. 4 ж) - выход 3 блока синхронизации 5 (фиг. 5).The synchronization unit 5 (FIGS. 2 and 5) generates pulses for recording information from the first register 2 and the second register 6 to ensure recording: the first reference carrier frequency f ₁ in the fourth register 8, the second reference carrier frequency f ₂ in the fifth register 9, n-1 reference frequency carrier f _n-1 - in the sixth register 10, n-th reference frequency carrier f _n - in the third register 7 (Fig. 4e, e, g). The recording pulses are formed: by a slice of the first clock pulse (Fig. 4e) for recording the first sample - output 1 of the synchronization unit 5 (recording the first sample - Fig. 5); by a slice of the second clock pulse (Fig. 4e) for recording the second sample - output 2 of the synchronization unit (Fig. 5 - output 2); by cutting a pulse from the output of the amplitude detector 3 to record the n-1 and n-th samples of the frequency (Fig. 4 g) - output 3 of the synchronization unit 5 (Fig. 5).

Во втором устройстве вычитания 12 проводится вычисление первой разности между вторым f₂ и первым f₁ кодами отсчетов несущей частоты. В первом устройстве вычитания кодов 11 проводится вычисление второй разности между последним f_n и предпоследним f_n-1 кодами отсчетов несущей частоты. В третьем устройстве вычитания кодов 16 проводится вычисление третьей разности между первой и второй разностями, вычисленными в устройствах 11 и 12, значение которой определит величину кривизны α со знаком: знак + соответствует вогнутой кривой, знак - (минус) - выпуклой кривой. В четвертом устройстве вычитания кодов 17 проводится вычисление четвертой разности между последним f_n и первым f₁ отсчетами частоты, значение которой определит величину девиации несущей частоты радиоимпульса. Знак этой разности показывает направление перестройки несущей частоты: от меньшего значения начальной частоты к большему (+), или от большего значения к меньшему (-).In the second subtraction device 12, a first difference between the second f ₂ and the first f ₁ codes of the carrier frequency samples is calculated. In the first code subtractor 11, a second difference between the last f _n and the penultimate f _{n − 1} codes of the carrier frequency samples is calculated. In the third code subtractor 16, a third difference between the first and second differences calculated in devices 11 and 12 is calculated, the value of which determines the magnitude of the curvature α with a sign: the + sign corresponds to a concave curve, the sign - (minus) to a convex curve. In the fourth code subtractor 17, a fourth difference between the last f _n and the first f ₁ samples of the frequency is calculated, the value of which will determine the magnitude of the deviation of the carrier frequency of the radio pulse. The sign of this difference indicates the direction of tuning of the carrier frequency: from a lower value of the initial frequency to a larger (+), or from a larger value to a smaller (-).

По срезу импульса записи n-1 и n-го отсчетов частоты с некоторой задержкой формируется (фиг. 4з) импульс записи параметров закона в выходные регистры: девиации со знаком (±Δf) в седьмой регистр 13, значения несущей частоты (первого отсчета несущей частоты) f₁ - в восьмой регистр 14, значение кривизны со знаком (±α) - в девятый регистр 15. По срезу этого импульса формируется импульс сброса всех регистров устройства, кроме выходных.By cutting the write pulse of the n-1 and n-th frequency samples with some delay, a pulse is generated (Fig. 4h) to write the parameters of the law to the output registers: deviations with a sign (± Δf) in the seventh register 13, the values of the carrier frequency (first sample of the carrier frequency ) f ₁ - in the eighth register 14, the curvature with a sign (± α) - in the ninth register 15. A cut-off of this pulse generates a reset pulse of all device registers, except the output ones.

Функциональные элементы заявленного объекта удовлетворяют критерию промышленного применения, так как могут быть выполнены, например, с использованием серийно выпускаемых компонентов (Аванесян Г.Р., Левшин В.П. Интегральные микросхемы ТТЛ, ТТЛШ. - М.: Машиностроение, 1993). The functional elements of the claimed object satisfy the criterion of industrial use, as they can be performed, for example, using commercially available components (Avanesyan G.R., Levshin V.P. Integrated circuits TTL, TTLSH. - M .: Mashinostroenie, 1993).

Измеритель несущей частоты 1 может быть реализован по различным известным схемам, например по схеме панорамного приемника на основе эффекта сжатия импульсов (Цурский Д.А., Перетягин И.В., Калюжный Н.М. Многоканальный панорамный приемник, а.с. СССР N 995285, кл. H 03 J 7/32, 07.02.83), или по схеме акустооптоэлектронного Фурье-процессора (Кочемасов В.Н., Долбня Е.В., Соболь Н. В. Акустооптоэлектронные Фурье-процессоры. - М.: Радио и связь, 1987, рис. 5.12 б, с. 137). The carrier frequency meter 1 can be implemented according to various known schemes, for example, according to a panoramic receiver circuit based on the pulse compression effect (Tsursky D.A., Peretyagin I.V., Kalyuzhny N.M. Multichannel panoramic receiver, A.S. USSR N 995285, class H 03 J 7/32, 02/07/83), or according to the scheme of an acousto-optoelectronic Fourier processor (Kochemasov V.N., Dolbnya E.V., Sobol N.V. Acousto-optoelectronic Fourier processors. - M.: Radio and Communications, 1987, Fig. 5.12 b, p. 137).

Амплитудный детектор 3 может быть выполнен на полупроводниковых диодах по схеме двухтактного диодного детектора (Справочник по учебному проектированию приемно-усилительных устройств. / Под ред. М.К.Белкина - Киев: Выща школа, 1982, с. 212, рис. 8.7). Amplitude detector 3 can be performed on semiconductor diodes according to the scheme of a push-pull diode detector (Reference for educational design of receiving-amplifying devices. / Ed. By M.K. Belkin - Kiev: Vyshcha shkola, 1982, p. 212, Fig. 8.7).

Генератор тактовых импульсов 4 может быть реализован на микросхеме D1 типа 533ЛА3, двух резисторах R1, R2, конденсаторе C1 и кварцевом резонаторе ZQ (фиг. 5). The clock generator 4 can be implemented on a D1 chip type 533LA3, two resistors R1, R2, a capacitor C1 and a quartz resonator ZQ (Fig. 5).

Блок синхронизации 5 (фиг. 5) выполнен на пяти микросхемах одновибраторов, D2, D3, D4, D9, D10 типа 533АГ3 с времязадающими конденсаторами C2 - C6, триггере D6 (микросхема типа 533ТМ2), двоичном счетчике D8 (микросхема типа 533ИЕ5), логическом элементе 2И-НЕ D5.1, D5.2 типа 533ЛА3, логическом элементе НЕ (D7.1, D7.2) типа 533ЛН1. The synchronization unit 5 (Fig. 5) is made on five single-chip microcircuits, D2, D3, D4, D9, D10, type 533AG3 with timing capacitors C2 - C6, trigger D6 (type 533TM2 chip), binary counter D8 (type 533IE5 chip), logic element 2I-NOT D5.1, D5.2 type 533LA3, logical element NOT (D7.1, D7.2) type 533LN1.

Регистры 2, 6, 7, 8, 10, 13, 14, 15 могут быть выполнены на микросхемах типа 533ИР8 (8-разрядный регистр сдвига с параллельным выходом). Registers 2, 6, 7, 8, 10, 13, 14, 15 can be performed on type 533IR8 microcircuits (8-bit shift register with parallel output).

Вычитающие устройства 11, 12, 16, 17 могут быть выполнены на микросхемах типа 533ИМ7 (четыре последовательных сумматора-вычитателя). Subtracting devices 11, 12, 16, 17 can be performed on type 533IM7 microcircuits (four sequential adders-subtracters).

Claims

1. A method of measuring the law of tuning the carrier frequency of radio pulses with frequency modulation, consisting in calculating the difference between the received and delayed per clock samples of the carrier frequency of the radio pulses, after measuring them, characterized in that they calculate the first difference between the second and first samples of the frequency of the radio pulses, the second difference - between the last and penultimate samples of the frequency of the radio pulses, the third difference between the first two differences of the radio pulses and determine the sign of this difference, and also calculate the fourth the difference between the last and first values of the samples of the frequency of the radio pulses and determine the sign of this difference, while the fourth difference module determines the frequency deviation in the radio pulse, and the sign of this difference determines the direction of tuning of the carrier frequency in the radio pulse, the third difference module determines the curvature, and the sign of this difference determines type of function of the law of frequency tuning in a radio pulse.

2. A device for measuring the law of tuning of the carrier frequency of radio pulses with frequency modulation, comprising a series-connected carrier frequency meter and a first register, a series-connected amplitude detector, the input of which is connected to the input of the carrier frequency meter and is the device input and a clock generator, characterized in that the second register, the third register, the fourth register and the fifth register, connected in series with the information inputs, are additionally introduced the sixth register and the first code subtractor connected to the fourth register output, the second code subtractor, the seventh, eighth and ninth registers, the third and fourth code subtractor and the synchronization unit, the information inputs of the second, third, fourth and fifth registers connected to the output of the first register, the output of the third register is connected to the second input of the first device for subtracting codes and the first input of the fourth device for subtracting codes, and the output of the fourth device subtracting codes is connected to the information input of the seventh register, the output of which is the first output of the device, the output of the fourth register is also connected to the second input of the fourth code subtracting device and to the information input of the eighth register, the output of which is the second output of the device, the output of the fifth register is connected to the second input of the second code subtracting devices, outputs of the first and second code subtracting devices are connected to the first and second inputs of the third code subtracting device, respectively, output for which it is connected to the information input of the ninth register, the output of which is the third output of the device, the output of the amplitude detector is also connected to the second input of the synchronization unit, the output of the clock generator is connected to the first input of the synchronization unit and to the clock inputs of the frequency meter, first and second registers, the output of the synchronization unit is connected to the input recording information of the fourth register, the second output of the synchronization unit is connected to the input of recording information of the fourth register, the third output the synchronization lock is connected to the information recording inputs of the third and sixth registers, the fourth output of the synchronization block is connected to the information reset inputs of the frequency meter, the first register, the second register, the third register, the fourth register, the fifth and sixth registers, the fifth output of the synchronization block is connected to the information recording inputs seventh, eighth and ninth registers.