SU1352391A1 - Устройство дл автоматического измерени девиации частоты - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в радиотехнических измерительных устройствах, предназначенных дл  непосредств.енного измерени  девиации частотно-модулированных сигналов. Цель изобретени  - повьппение быстродействи  измерени  девиации частоты- достигаетс  введением в данное ройство второго блока 2 фазовой дискриминации , коммутаторов 5 и 6, ка 8 выделени  модул  напр жени  и компаратора 9. Кроме того, оно содер-, жит линию 3 задержки, фазовращатель 4, фильтры 7 и 10, схему 11 выделени  размаха напр жени , блок 12 измерени  размаха напр жени , схему 13 делени , индикатор 14 девиации частоты . Введение указанных схем и блоков позвол ет автоматизировать процесс измерени  девиации частоты и сократить врем , необходимое дл  ручной настройки. 3 ил. е S (Л qsue.l

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в радиотехнических измерительных устройствах , предназначенных дл  непосред ственных измерений девиации частотно-модулированных (W) сигналов.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  измерени  девиации частоты .

Поставленна  цель достига.етс  введением в устройство второго блока фазовой дискриминации, коммутаторов, схем вьщелени  модул  напр жени  и компаратора, позвол ющих автоматизировать процесс измерени  девиации частоты и сэкономить врем , необходимое дл  осуществлени  ручной настройки .

На фиг,1 изображена схема устройства; иа фиг.2 и 3 - эпюры напр жений , по сн ющие работу устройства.

Устройство содержит блоки 1 и 2 фазовой дискриминации, линию 3 задержки , вход которой соединен с источником входного сигнала, а -выход - с первым входом блока 1 фазовой дискриминации, второй вход которого подключен через фазовращатель 4 к источнику входного сигнала, и с первым входом блока 2 фазовой дискриминации , второй вход которого соединен с источником входного сигнала, коммутатор 5, первый вход которого соединен с вторым выходом блока 1 фазовой дискриминации, а второй вход - с вторьм выходом блока 2 фазовой дискриминации . Первый выход блока 1 фазовой дискриминации подключен к первому входу коммутатора 6 и к входу фильтра 7, выход которого через схему 8 вьщелени  модул  напр жени  подключен к первому входу компаратора 9 а первый выход блока 2 фазовой дискриминации подключен к второму входу коммутатора 6 и к входу фильтра 10, выход которого через схему II выделени  размаха напр жени  подключен к второму входу компаратора 9, выход которого соединен с третьими входами коммутаторов 5 и 6.

Устройство содержит также блок 12 измерени  размаха напр жени , вход которого соединен с выходом коммутатора 6, а выход - с первым входом схемы 13 делени , второй вход которой подключен к выходу коммутатора 5 и индикатор 14 девиации частоты, вхо

5

которого подключен к выходу схемы 13 делени ,

Устройство работает следующим образом .

Лини  3 задержки и блок 2 фазовой дискриминации образуют первый частотный детектор, дискриминационна  характеристика которого на первом выхо- Q де блока 2 описываетс  следующим выражением :

и (о)) А ( /cos |( - / sin -j-p.

где.Л - амплитудный множитель;

Т - врем  задержки сигнала ли нией 3; и) частота входного сигнала, напр жение которого определ етс  соотношением И А sinolt. 0 Зависимость Т1 (сО) приведена на фиг.2 а.

Второй частотный детектор образован линией 3 задержки, фазовращателем 4, внос щим фазовый сдвиг 90°, 5 и блоком 1 фазовой дискриминации, дискриминационна  характеристика которого на первом выходе блока 1 описываетс  следующим выражением:

и, 4j)A(l/cos(+ |)/-/sin()

Зависимость U (о)) приведена на фиг.2 а.

При поступлении на вход устройства ЧМ-сигнала оба частотных детектоg pa его детектируют, при зтрм линейное детектирование осуществл етс : тем частотным детектором, у которого спектр входного сигнала попадает на линейный участок его дискриминацион0 ной характеристики.

Из фиг.2 а видно, что благодар  фазовому сдвигу на 90, вносимому фазовращателем 4, обе дискриминационные характеристики смещены одна от5 носительно другой таким образом, что центры линейных участков (точки перехода через ноль) соответствуют пикам другой характеристики и наоборот. Таким образом, дл  любой входной .

0 частоты один из частотных детекторов всегда осуществл ет линейное детектирование входного сигнала (при условии ди), где лсОс - девиаци  частоты входного сигнала, Atx) - разg ность частот между двум  пиками дискриминационной характеристики). Выбор сигнала того или иного частотного детектора осуществл етс  коммутатором 6, которым управл ет компа3 - 13 ратор 9. На второй вход компаратора 9 через фильтр IО и схему 11 выделени  модул  напр жени  поступает модуль посто нной составл ющей напр жени  на выходе первого частотного детектора. На первьй вход компаратора 9 через фильтр 7 и схему 8 вьщеле- ни  модул  напр жени  поступает модуль посто нной составл ющей напр - жени  на выходе второго частотного детектора. Если при этом абсолютное значение посто нной составл ющей напр жени  на выходе первого частотного детектора меньше соответствующего напр жени  на выходе второго, то выходной сигнал с первого частотного детектора через коммутатор 6 поступает блока 12 измерени  размаха напр жени . В противном случае сраба- тьшает компаратор 9, коммутатор 6

переключаетс , и на его первый вход поступает сигнал с выхода второго чатотного детектора. Так как меньшее значение I посто нной составл ющей напр жени  на выходе частотного детектора соответствует и более точному детектированию входного сигнала, то на выходе коммутатора 6 всегда присутствует сигнал с выхода того частотного детектора, который осуществл ет линейное детектирование дл  всех значений и). В блоке 12 измерени  размаха напр жени  вьщел ютс  пиковые напр жени  положительной и отрицательной полуволн сигнала переменной составл ющей напр жени  на выходе коммутатора 6 - U и .З). Выходное напр жение блока 12 равно размаху переменной составл ющей на выходе коммутатора 6 и определ етс  следующим выражением:

и,

М это

и.

- IL

-. , и . о Гц/В - -крутизна

Г1 (ч

на  это напр жение и крутизну риминационной характеристики, о определить девиацию частоты ного сигнала

Ли) б и,.. ,

дискриминационной характеристики, ко-, тора  может быть определена из фиг.2 а как ли

1.11 - поправочный козффици- ент, учитьшающий не- , линейность дискриминационных характеристик вблизи пиков этих

8-

J ---

К

0

характеристик, § - крутизна в точке перехода через ноль. Таким образом, дл  определени  крутизны необходимо знать До) и А. .ЛиЬ зависит от времени Т задержки сигнала линией 3 задержки и определ етс  как &uJ

..

t

Дл  определени  А рассмотрим напр жение на вторых выходах блоков 1 и 2 фазовой дискриминации, которые определ ютс  следующими выражени ми:

и (aj)A(tCOS(| - t |)( +|sin()l ),

U2(«))A( + Isin 1).

Зависимости U (fJ) и U (a)) привеДИу

Ч.1(-)с

дены на фиг.2 б. Кз фиг.2 б видно, что напр жени  и (о)) и И ((sj) практически посто нны в широкой полосе частот вокруг точек 5 перехода через ноль соответствующих дискриминационных характеристик и равны 1/2 А. Зна  это напр жение, легко можно определить девиацию частоты входного сигнала

(У1

, , г,

где .

. Ягк

Операци  делени  осуществл етс  5 схемой 13 делени , на управл ющий пер вый вход которой в качестве делител  .через коммутатор 5 поступает напр жение с выхода блока 2 фазовой дискриминации либо с второго выхода бло- 0 ка 1 фазовой дискриминации, равное ;1Г.А. Напр жение на выходе схемы 13 делени 

Удг J2A

Ц

1

|Удг

(1)

45 пр мо пропорционально девиации частоты входного сигнала и постзшает на индикатор 14 девиации частоты, отградуированный в единицах девиации частоты .

50 Устройство обеспечивает измерение девиации частоты . ЧМ-сигналов с произвольным законом модул ции, так как измер ет разность частот, соответствующих минимальному и максимальному

55 значени м модулирующего сигнала, независимо от его формы, при этом отпадает необходимость в ручной настройке фазовращател  с целью опреде- . лени  момента точной настройки, что

сокращает врем  измерени  девиации частоты входного сигнала.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  автоматического измерени  девиации частоты, содержащее линию задержки и фазовращатель, входы которых соединены с входом устройства, два фильтра, блок фазовой дискриминации, первый вход ко- торогр соединен с выходом линии задержки , второй вход -.с выходом фазовращател , а- выход - с входом первого фильтра, блок измерени  размаха напр жени , выход которого соединен с первьм входом схемы делени , выход которой соединен с входом индикатора девиации частоты, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  быстродействи , в него введены второй блок фазовой дискриминации , первый вход которого соединен с выходом линии задержки, а второй вход которого соединен с входом уст352391 :6

   ройства, первьй коммутатор, первый вход которого подключен к первому выходу первого блока фазовой дискриминации , второй вход - к первому выходу второго блока фазовой дискриминации , а выход - к входу блока измерени  размаха напр жени , второй коммутатор , первый вход которого под1Q ключей к второму выходу первого блока фазовой дискриминации, второй вход -,к второму выходу второго блока фазовой дискриминации, а выход - к второму входу (хемы делени , ком15 паратор, первый вход которого через первую схему вьщелени  модул  напр жени  подключен к выходу первого фильтра , а второй вход которого через последовательно соединенные вторую

   20 схему выделени  модул  напр жени  и второй фильтр подключен к первому вы- ходу второго блока фазовой дискриминации , причем выход компаратора соединен с третьим входом первого ком25 мутатора и третьим входом второго коммутатора.

   4 и

   )

   о

   -ft

   Uil

   g-ft

   cuo./p

   L i/:v: f :

   fi

   I 7 У X / Xу XIX /

   :NQZ:Nk ZN

   .ЖV.

   1

   &)

   Фиг.г

   ш

   y

   Um

   Й/

   0

   7

   Фиг. 5