RU2592730C1 - Устройство измерения амплитудно-временных и частотных параметров сигналов - Google Patents
Устройство измерения амплитудно-временных и частотных параметров сигналов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2592730C1 RU2592730C1 RU2015114892/28A RU2015114892A RU2592730C1 RU 2592730 C1 RU2592730 C1 RU 2592730C1 RU 2015114892/28 A RU2015114892/28 A RU 2015114892/28A RU 2015114892 A RU2015114892 A RU 2015114892A RU 2592730 C1 RU2592730 C1 RU 2592730C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- pulse
- adc
- amplitude
- video
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в цифровых осциллографах, панорамных радиоприемниках и в аппаратуре мониторинга и анализа параметров источников радиоизлучений. В устройство введены АЦП радиоимпульса (канал ПЧ) 1.1, АЦП видеоимпульса (канал Видео) 1.2, устройство сглаживания и децимации 4, обнаружитель 5, коммутатор 7, первичный и вторичный измерители параметров 6 и 9 соответственно, контроллер передачи данных 8, селектор по амплитуде и длительности импульса 10.1 и 10.2 соответственно, блок запоминающего устройства 11. При этом выход АЦП по Видео подключен к устройству сглаживания и децимации, выход которого подключен к обнаружителю, выход обнаружителя подключен к первичному измерителю параметров, при этом сигнал с выхода АЦП по каналу ПЧ 1.1 задерживается в линии задержки 3 и синхронно с сигналом по каналу Видео поступает на вход коммутатора 7, выход которого подключен к контроллеру передачи данных 8, выход контроллера подключен к вторичному измерителю параметров 9, выход которого подключен к селектору по амплитуде 10.1, выход селектора по амплитуде подключен к селектору по длительности импульса 10.2, выходные данные хранятся в блоке запоминающего устройства 11. Технический результат заключается в расширении перечня измеряемых импульсных параметров и увеличении чувствительности системы. 2 ил.
Description
Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в цифровых осциллографах, панорамных радиоприемниках и в аппаратуре мониторинга и анализа параметров источников радиоизлучений.
Известно устройство измерения длительности импульсов по двум уровням, разработанное Д.В. Беляевым, А.Н. Зикий, Р.Л. Зориным, К.Е. Румянцевым, В.И. Черкасовым, РФ (патент RU №2399922, МПК G01R 29/02), позволяющее измерять длительности импульсов аппаратурой с малым количеством элементов с высокой степенью интеграции.
Известно устройство измерения периода повторения импульсов, разработанное В.И. Симоновым, А.А. Чижовым, РФ (патент RU №2020496, МПК G01R 29/02), позволяющее измерять период повторения импульсов аппаратурой с высокой точностью.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является, выбранный в качестве прототипа, измеритель длительности импульсов (патент RU №1824597, МПК G01R 29/02), который позволяет измерять длительность импульса с высокой точностью за счет интегрирующих свойств фильтров.
Существенными недостатками данных устройств является устаревшая элементная база и громоздкость конструктивной реализации при ограничении измерения только одного параметрам импульсов (длительности/периода повторения), что не позволяет обеспечить необходимую полноту и качество описания принятых импульсов.
Целью изобретения является качественное расширение перечня измеряемых импульсных параметров за счет измерения по двум каналам, промежуточной частоты (ПЧ) и видеосигнала (Видео), а также увеличение чувствительности и помехозащищенности системы за счет применения устройства сглаживания и децимации, селекторов по амплитуде и длительности.
Цель достигается тем, что в известную систему (устройство), содержащую аналого-цифровой преобразователь (АЦП), схемы сравнения, регистры, генератор тактовых импульсов (ГТИ), согласно изобретению введены АЦП радиоимпульса (канал ПЧ), АЦП видеоимпульса (канал Видео), устройство сглаживания и децимации, обнаружитель, коммутатор, первичный и вторичный измерители параметров, контроллер передачи данных, селекторы по амплитуде и длительности импульса, блок запоминающего устройства, при этом выход АЦП по каналу Видео подключен к устройству сглаживания и децимации, выход которого подключен к обнаружителю, выход обнаружителя подключен к первичному измерителю параметров, при этом сигнал с выхода АЦП по каналу ПЧ задерживается в линии задержки и синхронно с сигналом по каналу Видео поступает на вход коммутатора, выход которого подключен к контроллеру передачи данных, выход контроллера подключен к вторичному измерителю параметров, выход которого подключен к селектору по амплитуде, выход селектора по амплитуде подключен к селектору по длительности импульса, выходные данные хранятся в блоке запоминающего устройства.
Сопоставительный анализ технического решения с устройством, выбранным в качестве прототипа, показывает, что новизна технического решения заключается в интеграции в заявленное устройство новых схемных элементов: АЦП радиоимпульса (канал ПЧ), АЦП видеоимпульса (канал Видео), устройства сглаживания и децимации, обнаружителя, коммутатора, первичного и вторичного измерителя параметров, контроллера передачи данных, селекторов по амплитуде и длительности импульса, блока запоминающего устройства.
Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения «новизна».
Анализ известных технических решений в исследуемой и смежных областях позволяет сделать вывод о том, что введенные функциональные узлы известны. Однако введение их в устройство измерения амплитудно-временных и частотных параметров сигналов с указанными связями придает этому устройству новые свойства. Введенные функциональные узлы взаимодействуют таким образом, что позволяют качественно расширить перечень измеряемых импульсных параметров за счет измерения по двум каналам (ПЧ и Видео) и увеличить чувствительность системы за счет применения устройства сглаживания и децимации.
Таким образом, техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень", так как оно для специалиста явным образом не следует из уровня техники.
Изобретение может быть использовано в цифровых осциллографах, панорамных радиоприемниках, а также в аппаратуре мониторинга и анализа параметров источников радиоизлучений для обнаружения, измерения амплитудно-временных и частотных параметров сигналов с целью последующей селекции и классификации сигналов из потока импульсных параметров.
Таким образом, изобретение соответствует критерию "промышленная применимость".
На фиг. 1 представлена структурная блок-схема устройства измерения амплитудно-временных и частотных параметров сигналов,
на фиг. 2 - таблица сравнения аналогов по измеряемым параметрам.
Устройство измерения амплитудно-временных и частотных параметров сигналов (фиг. 1) содержит: аналого-цифровой преобразователь, со входа ПЧ - 1.1, аналого-цифровой преобразователь, со входа Видео - 1.2, генератор тактовых импульсов - 2, линия задержки - 3, устройство сглаживания и децимации - 4, обнаружитель - 5, первичный измеритель параметров - 6, коммутатор - 7, контроллер передачи данных - 8, вторичный измеритель параметров - 9, селектор по амплитуде импульса - 10.1, селектор по длительности импульса - 10.2, блок запоминающего устройства (БЗУ) - 11, причем выход АЦП (канал Видео) подключен к устройству сглаживания и децимации, выход которого подключен к обнаружителю, выход обнаружителя подключен к первичному измерителю параметров, при этом сигнал с выхода АЦП (канал ПЧ) задерживается в линии задержки и синхронно с сигналом канала Видео поступает на вход коммутатора, выход которого подключен к контроллеру передачи данных, выход контроллера подключен к вторичному измерителю параметров, выход которого подключен к селектору по амплитуде, выход селектора по амплитуде подключен к селектору по длительности импульса, выходные данные хранятся в блоке запоминающего устройства.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
В ходе мониторинга в радиотехнике существует необходимость классификации, распознавания и идентификации принимаемых импульсных сигналов в автоматическом\автоматизированном режиме работы аппаратуры. Для этого необходимо качественно и количественно описать принятые импульсы с помощью специальных устройств в виде потока параметров импульсов, удобном для дальнейшей обработки в специальном устройстве или электронно-вычислительной машине (ЭВМ). Следовательно, требуется специальное устройство измерения параметров импульсных сигналов.
В радиотехнике сверхвысокочастотные (СВЧ) сигналы обрабатываются на заранее выбранной промежуточной частоте (ПЧ). Для решения указанных задач в предлагаемом устройстве на вход устройства измерения амплитудно-временных и частотных параметров сигналов подают сигнал на ПЧ, причем на вход канала Видео - продетектированный сигнал (огибающая радиоимпульса с выхода видеодетектора).
Далее в АЦП 1.1 и АЦП 1.2 выполняются процедуры квантования и дискретизации радиосигнала и видеосигнала соответственно с возможностью выбора частоты дискретизации. После этого амплитудно-временные отсчеты от АЦП 1.2 поступают в блок сглаживания и децимации, где исключаются выбросы и грубые ошибки измерения по амплитуде и времени прихода импульсов, а также выполняется процедура сглаживания, построенная на основе автокорреляционной функции с изменяемым размером окна по формуле для каждого импульса:
где Ai - i-ая амплитуда импульса,
Ai+k - i+k-ая амплитуда импульса,
i=1…N (N - количество отсчетов АЦП импульса по каналу Видео)
k - программно изменяемая величина окна автокорреляционной функции (от 16 до 256 точек).
Далее данные поступают в обнаружитель, который выполняет процедуру обнаружения импульсов и передает результаты обнаружения первичному измерителю параметров. Обнаружитель построен на основе критерия превышения видеосигналом порога, устанавливаемого программно с помощью специальной команды.
Первичный измеритель параметров управляет работой обнаружителя, осуществляет предварительный расчет временных параметров сигналов и управляет процессом записи информативных данных в блок запоминающего устройства (БЗУ) путем формирования признака обнаружения.
Обнаруженный сигнал после селекции по длительности подается в измеритель, который производит определение амплитуды, длительности и времени прихода импульсов.
При этом параметры радиосигнала задерживаются на время, достаточное для обнаружения импульса по каналу Видео и первичного измерения параметров, с помощью линии задержки 3.
Коммутатор 7 обеспечивает запись данных обнаруженного сигнала в БЗУ только при наличии признака обнаружения, а при калибровке измерителя переключает потоки данных по каналам ПЧ и Видео.
После коммутатора поток данных поступает в контроллер передачи данных буферной памяти 8 и через него в БЗУ. Контроллер выполняет коммутацию банков на запись и чтение.
Вторичный измеритель параметров 9 производит считывание параметров импульсов из БЗУ сигналов. Данные последовательно передаются между модулями измерения амплитуды, длительности, корректором времени прихода. Выходные данные передаются в селектор по амплитуде 10.1 и селектор по длительности 10.2, которые осуществляет процедуру селекции по уточненным параметрам сигналов. Селекторы работают по принципу полосовых фильтров по величине параметра импульса (длительности и амплитуде) в соответствии с критерием:
Pmin<Pi<Pmax,
где Pmin, Pmax - минимальное и максимальное значение параметра импульса,
Pi - i-oe значение параметра импульса.
Измеренные параметры записываются в БЗУ вместе с оцифрованными сигналами с предысторией и постисторией. Длина предыстории и постистории выбирается программно и составляет максимально порядка 250 нс каждая. По команде данные из БЗУ переписываются в ЭВМ для дальнейшей обработки.
Устройство формирует слово состояния, в котором содержится информация о состоянии системы (запущена или остановлена), признаках остановки, количестве принятых импульсов, объеме БЗУ.
Таким образом, достигнут положительный эффект, заключающийся в качественном расширении перечня измеряемых импульсных параметров за счет измерения по двум каналам (ПЧ и Видео) и увеличении чувствительности системы за счет применения устройства сглаживания и децимации. Применение предложенного устройства в современных и перспективных комплексах радиотехнического контроля позволяет в одних и тех же условиях расширить перечень измеряемых импульсных параметров за счет измерения по двум каналам (ПЧ и Видео): к длительности импульса, измеряемой прототипом, добавлены амплитуда, время прихода, период повторения импульса, а также результаты АЦП по каналу ПЧ для программного расчета несущей частоты и ширины спектра импульса.
Для реализации заявляемого устройства использованы известные элементы и схемы, выпускаемые зарубежной промышленностью. Блоки 3-10.2 реализованы на перепрограммируемой логической интегральной схеме (ППЛИС) XILINX VERTEX6. Блоки 1.1, 1.2, 2, 11 являются отдельными микросхемами.
Claims (1)
- Устройство измерения амплитудно-временных и частотных параметров сигналов, содержащее аналого-цифровой преобразователь радиоимпульса (АЦП) по каналу ПЧ, аналого-цифровой преобразователь видеоимпульса (АЦП) по каналу Видео, генератор тактовых импульсов (ГТИ), линию задержки, устройство сглаживания и децимации, обнаружитель, первичный и вторичный измерители параметров, коммутатор, контроллер передачи данных, селекторы по амплитуде и длительности импульса, блок запоминающего устройства, при этом выход АЦП по каналу Видео подключен к устройству сглаживания и децимации, выход устройства сглаживания и децимации подключен к обнаружителю, выход обнаружителя подключен к первичному измерителю параметров, выход первичного измерителя параметров подключен на вход коммутатора, выход коммутатора подключен к контроллеру передачи данных, выход контроллера передачи данных подключен к вторичному измерителю параметров, выход вторичного измерителя параметров подключен к селектору по амплитуде, выход селектора по амплитуде подключен к селектору по длительности импульса, выход селектора по длительности импульса подключен к блоку запоминающего устройства, отличающееся тем, что сигнал с выхода АЦП по каналу ПЧ задерживается в линии задержки и синхронно с сигналом по каналу Видео поступает на вход коммутатора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015114892/28A RU2592730C1 (ru) | 2015-04-20 | 2015-04-20 | Устройство измерения амплитудно-временных и частотных параметров сигналов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015114892/28A RU2592730C1 (ru) | 2015-04-20 | 2015-04-20 | Устройство измерения амплитудно-временных и частотных параметров сигналов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2592730C1 true RU2592730C1 (ru) | 2016-07-27 |
Family
ID=56557005
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015114892/28A RU2592730C1 (ru) | 2015-04-20 | 2015-04-20 | Устройство измерения амплитудно-временных и частотных параметров сигналов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2592730C1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1343363A1 (ru) * | 1986-02-13 | 1987-10-07 | Предприятие П/Я А-1001 | Устройство дл определени временных параметров сигналов |
SU1372234A1 (ru) * | 1985-09-06 | 1988-02-07 | Предприятие П/Я Г-4493 | Осциллографический способ измерени временных параметров сигналов |
RU2020496C1 (ru) * | 1991-12-09 | 1994-09-30 | Владимир Иванович Симонов | Измеритель периода повторения импульсов |
-
2015
- 2015-04-20 RU RU2015114892/28A patent/RU2592730C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1372234A1 (ru) * | 1985-09-06 | 1988-02-07 | Предприятие П/Я Г-4493 | Осциллографический способ измерени временных параметров сигналов |
SU1343363A1 (ru) * | 1986-02-13 | 1987-10-07 | Предприятие П/Я А-1001 | Устройство дл определени временных параметров сигналов |
RU2020496C1 (ru) * | 1991-12-09 | 1994-09-30 | Владимир Иванович Симонов | Измеритель периода повторения импульсов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100724115B1 (ko) | Ate 타이밍 측정 유닛 및 방법 | |
US7856578B2 (en) | Strobe technique for test of digital signal timing | |
US20200124709A1 (en) | Circuit, method and related chip for time measurement, system, and device | |
CN105301627B (zh) | 一种能谱分析方法、能谱分析系统及伽马射线探测系统 | |
CN109283833A (zh) | 一种时间统计系统和方法 | |
CN107727906B (zh) | 一种示波器自动设置的方法及其设备 | |
TW201423138A (zh) | 脈波雷達測距裝置及其測距演算法 | |
US6901339B2 (en) | Eye diagram analyzer correctly samples low dv/dt voltages | |
US9244126B2 (en) | Automated test system with event detection capability | |
RU2592730C1 (ru) | Устройство измерения амплитудно-временных и частотных параметров сигналов | |
CN106970319B (zh) | 一种关于继电器抖断抖闭时间的测量方法 | |
RU2620881C1 (ru) | Одноканальное устройство измерения амплитудно-временных и частотных параметров сигналов с цифровым детектированием | |
RU2622232C1 (ru) | Двухканальное устройство измерения амплитудно-временных и частотных параметров сигналов | |
CN111863114B (zh) | 芯片采样准位确定方法及装置 | |
CN107408333B (zh) | 数据收集系统 | |
JP7006587B2 (ja) | 特徴量計測装置、電波環境計算装置、特徴量計測方法、電波環境計測方法、プログラム | |
US20130070830A1 (en) | Characterization of the jitter of a clock signal | |
US8255188B2 (en) | Fast low frequency jitter rejection methodology | |
US7178071B2 (en) | Device for and method of examining the signal performance of semiconductor circuits | |
JP5179615B2 (ja) | Apd測定器の検査装置及び検査方法 | |
US8098787B1 (en) | Method and apparatus for precision quantization of temporal spacing between two events | |
RU2631157C2 (ru) | Устройство для адаптивной оценки помехоустойчивости широкополосного радиоканала | |
US20210018536A1 (en) | Measurement device and measurement method with advanced trigger | |
US11387922B2 (en) | Receiver with a power detecting function for a pulsed signal and receiving method | |
RU2260192C1 (ru) | Устройство обнаружения и обработки радиолокационных сигналов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200421 |