SU1275317A1 - Способ формировани частотной метки и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиоизмерени м . Может быть использовано в панорамных измерител х частотных характеристик. Цель изобретени  - повышение точности формировани  частотной метки. Осуществл ют преобразование входного частотно-модулированного сигнала в сигнал промежуточной частоты с частотг ой модул цией по полигональному закону. Измер ют длительность двух последовательных отрезков времени, в которых содержитс  заданное число периодов напр жени  промежуточной частоты. Затем путем делени  квадрата значени  первого отрезка времени на разность результатов обоих измерений и вычитани  из полученного частного половины этой pasfHocTH получают длительность .остаточного временного интервала между концом последнего измерени  и временным положением метки. Частотную метку формируют в момент равенства результата вычислений фактически из- меренному текущему значению данного с SS временного интервала. Дл  реализации способа в устройство, содержащее сл блок 1 преобразовани  частоты, генератор 2 гармоник, введены формирователь 3, злементы И 4 и 7, счетчики 5 и 8, генератор 6 квантующих импульсов и вычислительньй блок 9. Данный способ позвол ет формировать ГС короткую метку, длительность которой не зависит от избирательной системы. сл 00 Кроме того, положение метки вычисл етс  независимо от скорости свипировани  частоты. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к радиоизмерени м и может быть использовано в панорамных измерител х частотных характеристик . Цель изобретени  - повышение точности формировани  частотной метки. Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу, основанном на преобразовании входного сигнала с частотной модул цией по линейному закону в сигнал промежуточной частоты . с частотной модул цией по полигоI нальному (треуг ольному/закону 5Произ вод т измерение длительностей двух отрезков времени, в которых,содержитс  заданное число периодов напр жени  промежуточной частоты, причем результат измерени  длительности первого отрезка времени возвод т в квадрат, вычисл ют.длительность остаточного временного интерзала между концом последнего измеренного отрез ка времени и временным положением метки путем делени  квадрата резуль тата первого измерени  на разность результатов обоих измерений и вычитани  из полученного частного половины этой разницы, .измер ют текущее значение временного интервала от ко ца последнего измеренного отрезка времени, в момент равенства этого интервала результату вычислений фор мируют импульс-частотную метку. На фиг. 1 приведена схема устрой ства, реализующего предлагаемкй спо соб; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы , по сн ющие работу предлагаемого устройства. Устройство, реализующее предлагаемый способ, состоит из блока 1 преобразовани  частоты, один вход которого  вл етс  входом устройства а другой соединен с выходом генератора 2 гармоник, g которое введены последовательно соединенные формирователь 3, первый элемент И 4, пер вый счетчик 5 и последовательно соединенные второй элемент И 7, вто рой счетчик 8, а также вычислительный блок 9, причем первый вход вьгчи лительного блока 9 соединен с выходом второго счетчика 8,второй вход с выходом переноса первого сЧетчика 5, первый выход - с первым входом первого элемента И 4, второй выход с входами сброса счетчиков 5 и 8, второй вход второго элемента И 7 соединен с. выходом генерато72 ра 6 квантующих импульсов, второй вход первого элемента И 4 соединен с выходом формировател  3, вход которого подключен к выходу блока 1 преобразовани  частоты, а третий выход вычислительного блока  вл етс  выходом устройства. На фиг. 2 ct - временна  зависимость частоты сигнала, поступающего на вход блока 1 преобразовани  частоты , S- временна  зависимость частоты выходного сигнала блока 1 преобразовани  частоты, Ь- выходное напр жение фильтра нижних частот в устройстве, работающем по известному способу. На фиг. 3 q - выходное напр жение U вычислительного . блока 9,; о- выходной сигнал формировател  3, &- импульсы на выходе старшего разр да первого счетчика 5, г - импульсы Up переноса первого счетчика 5, - пачки импульсов Uy,,Ha выходе второго элемента И 7, е - импульсы сброса U первого 5 и второго 8 счетчиков, импульс «метки U на выходе вычислит .ельного блока 9. Блок 1 преобразовани  частоты содержит последовательно соединенные смеситель и фильтр нижних частот с полосой пропускани  равной половине величины ч-астоты первой гармоники генератора 2 гармоник. Способ заключаетс  в следующем. Сначала осуществл ют преобразование входного частотно-модулированного сигнала в сигнал промежуточной частоты с частотной модул цией по полигональному закону. Эта операци  реализуетс  с помощью блока 1 преобразовани  частоты, дл  чего на его вход подаетс  сигнал U cos(Trqt + + Чс с фазой ) (Tat + i-jJc и с частотой (t) , измен ющейс  линейно во времени, а скорость изменени  частоты а где Q - частотный интервал между метками, li - временной интервал между метками (фиг. 2 о. ) . На другой вход блока 1 преобразовани  частоты поступает сигнал от генератора 2 гармоник Uf. С09 п ( +Ч ), где п 1, 2,3, ..-, начальна  фаза первой гармоники. В результате этого на выходе блока 1 преобразовани  час тоты после фильтрации с помощью фильтра нижних частот, полоса пропускани  которого И Я /2 вьщел етс  сигнал U(t)Cos(tat - nS2|)t + п (1 Промежуточна  частота Я (фиг.25 модулируетс  по полигональному закону . «(t) 2TIat - n Й„ . После первой операции производитс  измерение двух отрезков времени, в которых Содержитс  одинаковое число периодов промежуточной частоты, например число А переходов через нуль напр жени  промежуточной частоты . Дл  этого с помощью формировател 3 сигнал промежуточной частоты (1) преобразуют в пр моугольные импульсы Urt,(t) (на фиг. ЗВ показан фрагмент колебани  в окрестности метки (t)§ign{ cos(lTat - nS))t +. 2) + - пЧ„ Дл  отсчитывани  времени относительно момента по влени  метки прини маем t пТ -ЛТ (3), где Т„ 2 П /S - период колебаний с частотой первой гармоники генератора 2 гармоник , Д - число периодов Т между текущим моментом времени и меткой. Подстановка (3) в (2) дает U(ibsigncos{(ht-/i|)TT%(.)м . м . и после преобразований получаем Цр(1) Sign Cos (4 где дЧг,Ч,-ьЧ„-1Гп -р . Приравнива  к нулю (4), находим положение моментов. переходов колебани  U(t) через нуль v/t где j 1,2,3... Рассмотрим интервалы , Aj между точками I, k и , i (фиг, 3S ) Согласно (3) и (5) -С л -Al-- f ; f/i -А- -- ; ч 1 J. f где А - число переходов через нуль сигнала между точками Т, k и k, i. Реша  (6) и (7) и переход  к счету импульсов квантующей частоты N, Tj, N Т. находим число N, пропорциональное остаточному интервалу Т. А. Т между концом последнего измеренного отрезка времени и временным положением метки в момент N uN N, (8) где U N N - N , V Устройство работает следующим образом . Дл  определени  чисел N , пропорциональных временным интервалам Т. и Т , из вычислительного блока 9 единичным потенциалом и V (фиг. За ) открываетс  первый элемент И 4, на другой вход которого поступают импульсы с формировател  3, а коротким импульсом U (фиг. 3 е ) первый 5 и второй 8 счетчики сбрасываютс . Единичным потенциалом с инверсного выхода старшего разр да первого счетчика 5 Ц. V открываетс  второй элемент И 7, поэтому во второй счетчик 8 начинают проходить импульсы от генератора 6 квантующих импульсов. Когда первьй счетчик 5 досчитьшает до А, на инверсном выходе старшего разр да по вл етс  нулевой потенциал (фиг.Зб), который закрывает второй элемент И 7. В результате в счетчике 8 оказываетс  записанным код N, , пропорциональный отрезку времени Т . Одновременно в вычислительный блок 9 поступает импульс переноса U (фиг. Зг ). По его приходу вычислительный блок 9 формирует сигнал записи из второго счетчика 8 кода N и затем сигнал сброса Ид первого 5 и второго 8 счетчиков в нуль (фиг. Зе ). Второй элемент И 7 открьтаетс  и процесс повтор етс , в вычислительный блок 9 записьшаетс  из второго счетчик а 8 код N, пропорциональный отрезку времени Т- . После этого сигналом U, V° нулевого потенциала (фиг. За) первый элемент I 4 закрываетс , подсчет импульсов $12 первым счетчиком 5 прекращаетс  и,следо вательно,второй элемент И 7 остаетс  открытым. Таким образом,оказываетс  измеренной длительность двух отрезков в.ре мени 1е.ц и с заданным числом периодов напр жени  промежуточной частоты. После того вычисл ют длительность остаточного временного интервала Т между концом последнего измеренного отрезка времени Т и временным положением метки m. В устройстве эта операци  выполн етс  в вычислительном блоке 9: по заданной программе и введеиньпм в блок кодам N и N согласно (8) осуществл ют деление квадрата результата первого измерени  N2,43 разность результатов обоих. „измерений AN N., и вьтитают из полученного частного uN половину , этой разности dN/2. В результате в ОЗУ вычислительного блока 9 оказываетс  записанным код N н Т . Далее осуществл ют измерение теку щего значени  временного интервала T от конца последнего измеренного отрезка времени и в момент равенства этого интервала результату вычислений формируют импульс-частотную метку Поскольку в устройстве после измерени  отрезка времени второй элемент И 7 остаетс  открытым, в CVJBTчике 8 формируетс  код, пропорциональньй текущему значению Т . Этот код поступает в вычислительный блок 9 и непрерывно сравниваетс  в нем с кодом N, записанным в ОЗУ блока. В момент равенства кодов попрограмме в вычислительном блоке 9 вырабат ы ваетс  импульс U (фиг. ), представл ющий собой частотную метку. Введение операций измерени  длительностей двух отрезков времени, в которых содержитс  заданное число периодов напр жени  промежуточной частоты, и вычисление остаточного временного интервала между концом последнего измеренного отрезка времени и временным положением метки уменьшает (на пор док и более) из-з отсутстви  узкополосных частотноизбирательных узлов динамическую погрешность. Становитс  возможным формирование короткой метки, длител ность которой не зависит от избирательной системы, уменьшени  частотного интервала между метками. Кроме то го,положение метки вычисл етс  незав симо от скорости свипировани  частоты 17 Фор бретени  мула 1. Способ формировани  частотной метки, основанный на преобразовании входного сигнала с частотной модул  циёй по линейному закону в сигнал промежуточной частоты с частотной модул цией по полигональному закону. отличающийс  тем что, с целью повьппени  точности, измер ют длительность двух последовательных отрезков времени, в которых содержитс  заданное число периодов напр жени  промежуточной частоты,причем результат измерени  длительности первого отрезка времени возвод т в квадрат, вычисл ют длительность остаточного временного интервала между концом последнегг :. меренного отрезка времени, и временным положением метки путем дел€.ни  квадрата результата первого измерени  на разность результатов обоих измерений и вычитани  из полученного частного половины этой разности, измер ю - текуп ее значение Р.- менно .го интервала от конца после/длего измеренного отрезка времени, в момент равенства этого интервала результату вычислений формируют частотную метку. 2. Устройство формировани  частотной метки, содержащее блок преобразовани  частоты, один вход которого  вл етс  входом устройства, а другой соединен с выходом генератора гармоник , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности ,, в него введены последовательно соединенные формирователь, первьй элемент И, первый счетчик, второй элемент И, второй счетчик, а также генератор квантующих импульсов и вычислительный блок, причем первый вход вычислительного блока соединен с выходом второго счетчика, второй вход - с выходом переноса первого счетчика, первый выход - с первым входом первого элемента И, второй выход - с входами сброса счетчиков, второй вход второго элемента И соединен с выходом генератора квантующих импульсов, вход формировател  подключен к выходу блока преобразовани  частоты, а третий выход вычислительного блока  вл етс  выходом устройства.

(с МШн

Н

J

Ucr 6

и,

Р г ||

NZ

и

л

-э

//о

t

TJ

л

фие.З

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Способ формирования частотной метки, основанный на преобразовании входного сигнала с частотной модуля*циёй по линейному закону в сигнал промежуточной частоты с частотной модуляцией по полигональному закону, отличающийся тем^ что, с целью повышения точности, измеряют длительность двух последовательных отрезков времени, в которых содержится заданное число периодов напряжения промежуточной частоты,причем результат измерения длительности первого отрезка времени возводят в квадрат, вычисляют длительность остаточного временного интервала между концом последнегг :. 'меренного отрезка времени, и временным положением метки путем деления квадрата результата первого измерения на разность результатов обоих измерений и вычитания из полученного частного половины этой разности, измеряют;· текущее значение в- менно- ‘ .го интервала от конца последнего измеренного отрезка времени, в момент равенства этого интервала результату вычислений формируют частотную метку.
2. 2. Устройство формирования частотной метки, содержащее блок преобразования частоты, один вход которого является входом устройства, а другой соединен с выходом генератора гармоник , отличающееся тем, что, с целью повышения точности,. в него введены последовательно соединенные формирователь, первый элемент И, первый счетчик, второй элемент И, второй счетчик, а также генератор квантующих импульсов и вычислительный блок, причем первый вход вычислительного блока соединен с выходом второго счетчика, второй вход - с выходом переноса первого ς4βΤ4ΗΚ3, первый выход - с первым входом первого элемента И, второй выход - с входами сброса счетчиков, второй вход второго элемента И соединен с выходом генератора квантую* щих импульсов, вход формирователя подключен к выходу блока преобразования частоты, а третий выход вычислительного блока является выходом устройства.

   фиг. 2