SU1413541A1 - Digital frequency meter - Google Patents
Digital frequency meter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1413541A1 SU1413541A1 SU864136557A SU4136557A SU1413541A1 SU 1413541 A1 SU1413541 A1 SU 1413541A1 SU 864136557 A SU864136557 A SU 864136557A SU 4136557 A SU4136557 A SU 4136557A SU 1413541 A1 SU1413541 A1 SU 1413541A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- keys
- input
- frequency
- detector
- outputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в радиолокации. Цифровой измеритель частоты (ЦИЧ) содержит детектор 14,перестраиваемый полосовой фильтр 15,фазокорректирующий блок (В) 16, Б 17 формировани опорных импульсов, ключи 18, смесители I, генератор 2, фильтры 3 низких частот, дискретиза- торы 4, управл емый генератор 5 дискретизации , аналого-цифровые преобразователи 6, Б 7 вычислени дискретного преобразовани Фурье, Б В суммировани с запоминанием, квадратор 9, Б 10 перебора отсчетов и нахождени максимального значени , запоминающее устройство 11, Б 12 сравнени оценок, интерпол тор 13. ЦИЧ имеет повышенное быстродействие, 2 ил. (Л со О 1чThe invention can be used in radar. A digital frequency meter (CIC) contains a detector 14, a tunable band-pass filter 15, a phase-correction unit (C) 16, B 17 forming reference pulses, keys 18, mixers I, generator 2, filters 3 low frequencies, samplers 4, controlled oscillator 5 sampling, analog-to-digital converters 6, B 7 calculations of discrete Fourier transform, B C with memory, quad 9, B 10 counting and finding the maximum value, memory 11, B 12 comparing estimates, interpolator 13. CI has a higher speed, 2 Il. (L so O 1h
Description
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в радиолокации.The invention relates to a measurement technique and can be used in radar.
Цель изобретени - повьшение бы- стродействи измерител .The purpose of the invention is to increase the speed of the meter.
На фиг. 1 приведена функциональна схема предлагаемого цифрового измерител частоты; на фиг. 2 - диаграммы , по сн ющие его работу. FIG. 1 shows a functional diagram of the proposed digital frequency meter; in fig. 2 - diagrams explaining his work.
Цифровой измеритель частоты содержит смесители 1, генератор 2, фильтры 3 низкой частоты (ФНЧ) , дискре- тизаторы 4, управл емый генератор 5 дискретизации, аналого-цифровые пре-п образователи (АЦЦ) 6, блок 7 вычислени дискретного преобразовани Фурье (ДПФ), блок 8 суммировани с запоминанием , квадратор 9, блок 10 перебора отсчетов и нахождени макси- мального значени , запоминающее устройство 11, блок 12 сравнени оценок интерпол тор 13, детектор 14, перестраиваемый полосово фильтр 15, фа- зокорректирующий блок 16, блок 17 формировани опорных импульсов и электронные ключи 18.The digital frequency meter contains mixers 1, generator 2, low-frequency filters 3 (LPF), samplers 4, controlled sampling generator 5, analog-digital pre-p drivers (ADC) 6, block 7 of the calculation of the discrete Fourier transform (DFT) , block 8 with memory, quadrtor 9, block 10 for sampling samples and finding the maximum value, memory 11, block 12 for estimating interpolator 13, detector 14, tunable band-pass filter 15, phase-correcting block 16, block 17 formating reference pulse in and electronic keys 18.
К вторым входам смесителей 1 подключены соответствующие выходы квадратурного генератора 2, выходы смеси телей 1 соединены с ФНЧ 3, к выходам которых подключены дискретизаторы 4, к вторым входам которых подключены с ответствующие выходы управл емого генератора 5 дискретизации, выходы дискретизаторов 4 соединены с соответствующими входами АЦП 6, выходы которых соединены с блоком ДПФ 7, выход которого соединен с блоком В суммировани с запоминанием, выход кото- рого подключен к входу квадратора 9, первый выход которого через последовательно соединенные блок 10 перебора отсчетов и нахождени максимального значени , запоминающее устройст- во 11 и блок 12 сравнени оценок,подключен К второму входу интерпол тора 13, первый вход которого соединен с вторым выходом квадратора 9, к выходу детектора 14 подключен перестраиваемый полосовой фильтр 15, выход которого соединен с фазокорректируюшим блоком 16, выход которого соединен с блоком 17 формировани опорных импульсов , к выходам соторого подсоединены управл емые вч оды электронньгх ключей 18 и управл емого генератора 5 дискретизации, сигналышю входы детектора 14 и электронных ключей 18The corresponding outputs of quadrature generator 2 are connected to the second inputs of mixers 1, the outputs of the mixers of teli 1 are connected to the low-pass filter 3, the outputs of which are connected to the samplers 4, to the second inputs of which are connected to the corresponding outputs of the controlled generator 5 of sampling, the outputs of the samplers 4 are connected to the corresponding inputs of the ADC 6, the outputs of which are connected to the DFT block 7, the output of which is connected to the block B with memory, the output of which is connected to the input of the quadrant 9, the first output of which through Connected block 10 for sampling and finding the maximum value, memory 11 and evaluation block 12 are connected to the second input of the interpolator 13, the first input of which is connected to the second output of the quadrant 9, to the output of the detector 14 a tunable band-pass filter 15 is connected, the output which is connected to the phase-correcting block 16, the output of which is connected to the block 17 of the formation of reference pulses, to the outputs of which are connected controlled frequencies of electronic keys 18 and controlled generator of sampling 5, ignalyshyu input detector 14, and the electronic key 18
объединены, а выходы электронных ключей 18 соединены с соответствующими входами смесителей 1.combined, and the outputs of the electronic keys 18 are connected to the corresponding inputs of the mixer 1.
Измеритель работает следующим образом .The meter works as follows.
На вход детектора 14 поступает регул рна последовательность радиоимпульсов (фиг. 2а). После детектора 14 сигнал в виде импульсной последовательности поступает на вход перестраиваемого полосового фильтра (фиг. 2б). Предлагаемый измеритель предназначен дл работы по объекту, о котором имеютс априорные данные о структуре излучаемой последовательности радиоимпульсов. Вследствие эффекта Допплера априорно известна структура принимаемого сигнала нарушаетс , измен етс несуща частота радиоимпульсов, а также период следовани радиоимпульсов. Причем частота следовани измен етс незначительно:A regular sequence of radio pulses arrives at the input of the detector 14 (Fig. 2a). After the detector 14, the signal in the form of a pulse sequence is fed to the input of a tunable bandpass filter (Fig. 2b). The proposed meter is designed to work on an object about which there is a priori data on the structure of the radiated sequence of radio pulses. Due to the Doppler effect, the a priori known structure of the received signal is disturbed, the carrier frequency of the radio pulses changes, as well as the period of the radio pulses. Moreover, the frequency of the change varies slightly:
F YLF yl
тпtp
(1)(one)
о с Q j about c q j
00
5five
где YU - радиальна скорость объекта; с - скорость света; F - частота следовани радиоимпульсов излученной последовательности .where YU is the radial velocity of the object; c is the speed of light; F is the frequency of the radio pulse of the emitted sequence.
Перед началом измерени полосовой фильтр 15 настраивают на частоту F , причем полоса пропускани фильтра 4f(p больше возможного диапазона изменени частоты ±F .Before starting the measurement, the bandpass filter 15 is tuned to the frequency F, and the filter passband 4f (p is larger than the possible range of frequency variation ± F.
В процессе измерени на выходе частотного полосового фильтра 15 формируетс сигнал (фиг, 2в)5 поступающий на фазокорректи1$ующий блок 16, который исключает фазовые сдвиги сигнала, после чего сигнал проходит в блок 17 формировани опорных импульсов, в котором при переходе сигнала из отрицательного значени в положительное формируетс импульс, длительность которого равна длительности принимаемых радиоимпульсов. В результате на выходе блока 17 формировани опорных импульсов формируетс периодическа импульсна последовательность (фиг.2г), Котора поступает на управл емый вход электронного ключа 18 и на управл емый генератор 5 дискретизации. В момент прихода импульса электронный, ключ открываетс и пропускает на сме ситель 1. соответствующий радиоимпульс (фиг. 2д). После смесител 1 и ФНЧ 3During the measurement, the output of the frequency bandpass filter 15 generates a signal (FIG. 2c) 5 arriving at the phase correction unit 16, which eliminates the signal phase shifts, after which the signal passes to the reference pulse formation unit 17, in which the signal transitions from a negative value a positive pulse is formed, the duration of which is equal to the duration of the received radio pulses. As a result, at the output of the reference pulse generation unit 17, a periodic pulse sequence is formed (Fig. 2d), which is fed to the controlled input of the electronic key 18 and to the controlled sampling generator 5. At the moment of arrival of an electronic pulse, the key opens and passes a corresponding radio pulse to the mixer 1. (Fig. 2e). After mixer 1 and low pass filter 3
сигнал, пониженный по частоте, поступает на дискретизатор 4. Управл емый генератор 5 дискретизации включаетс в моменты прихода импульсов {фиг,2г) Частота дискретизации выбираетс по теореме Котельникова и определ етс в данном случае максимальной частото полосы пропускани ФНЧ 3,the signal is reduced in frequency to the sampler 4. The controlled sampling generator 5 is turned on at the moments of arrival of pulses (Fig. 2d) The sampling frequency is selected according to the Kotelnikov theorem and in this case the maximum frequency of the passband LPF 3 is determined,
Аналогично работает втора часть схемы, симметрична описанной. После блока 7 вычислени ДПФ составл ющие комплексного спектра поступают на блок 8 суммировани с запоминанием, где выполн етс операци почлененног сложени коэффициентов ДПФ, формиру- от радиоимпульса к радиоимпульсу ..The second part of the scheme works similarly, symmetric to the described one. After the DFT calculation unit 7, the components of the complex spectrum arrive at the memory summation unit 8, where the wordwise addition of the DFT coefficients is performed, which is formed from the radio pulse to the radio pulse ..
На участке когерентности входного сигнала сложение дискретных отсчетов комплексного спектра полезного сигнала происходит в фазе, а шумовые составл ющие имеют случайный характер и вследствие этого компенсируют друг друга.In the coherence section of the input signal, the addition of discrete samples of the complex spectrum of the useful signal occurs in phase, and the noise components are random and, as a result, compensate each other.
Сформированный суммарный спектр поступает на квадратор 9, где вычисл етс квадрат составл ющих дискретного комплексного спектра и формируютс отсчеты энергетического спектра . В блоке 10 перебора отсчетов и нахождени максимального значени определ етс груба оценка частоты F р , котора хранитс в запоминающем устройстве 11. После получени нескольких грубых оценок частоты в блоке 12 сравнени оценок вьтолн - етс операци сравнени оценокThe generated total spectrum is fed to quadrant 9, where the square of the discrete complex spectrum components is calculated and the energy spectrum counts are formed. In block 10, the search of the samples and the finding of the maximum value determines the rough estimate of the frequency F p, which is stored in the storage device 11. After receiving several rough estimates of the frequency in block 12 of the comparison of the estimates, the comparison of the estimates
ЛРН.Л.,LRN.L.,
(2)(2)
t.где , - груба оценка частоты, по- лученна путем нахождени максимальной составл ющей спектра мощности. Если условие (2) выполн етс не- ск олько раз подр д, что определ етс t. where, is a rough estimate of the frequency obtained by finding the maximum component of the power spectrum. If condition (2) is fulfilled several times, this is determined by
заданной достоверностью оценки частоты , то последн оценка- считаетс истинной и ее значение пост5тает в инgiven by the reliability of the frequency estimate, the last estimate is considered true and its value is in
терпол тор 13, на второй вход которо- гр поступают отсчеты суммарного энергетического спектра. Интерпол тор 13 формирует точную оценку, так как при дискретизации лГ возможно точное восстановление спектра в интервале между спектральными отсчетами с помощью р да Котельникова. Это позвол ет определить точное значение координаты максимума энергетическогоterpolor 13, the second input of which receives counts of the total energy spectrum. Interpolator 13 forms an accurate estimate, since when sampling LG it is possible to accurately reconstruct the spectrum in the interval between spectral readings using the Kotelnikov series. This allows you to determine the exact value of the coordinate of the maximum energy
спектра, т.е. получить оценку частоты , совпадающую в данном случае с оценкой максимального правдоподоби .spectrum, i.e. obtain a frequency estimate that is consistent with the maximum likelihood estimate in this case.
.I .I
Поскольку предлагаемое устройствоSince the proposed device
анализирует сигнал не на всем периоде повторени радиоимпульсов, а на эффективной длительности радиоимпульсов , то его быстродействие существенно повьпиаетс .If the signal is not analyzed for the entire period of the radio pulse repetition, but for the effective duration of the radio pulses, then its speed will be significantly higher.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864136557A SU1413541A1 (en) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | Digital frequency meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864136557A SU1413541A1 (en) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | Digital frequency meter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1413541A1 true SU1413541A1 (en) | 1988-07-30 |
Family
ID=21263559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864136557A SU1413541A1 (en) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | Digital frequency meter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1413541A1 (en) |
-
1986
- 1986-10-20 SU SU864136557A patent/SU1413541A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Теоретические основы радирлока- ции/Под ред. В.Е.Дулевича. М.: Сов. радио, 1978. Авторское свидетельство СССР № 1091086, кЛ. G 01 R 23/00, 1984. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102309359B1 (en) | Time-to-digital converter with increased range and sensitivity | |
EP2198323B1 (en) | Time delay estimation | |
US5198748A (en) | Frequency measurement receiver with bandwidth improvement through synchronized phase shifted sampling | |
CN105021904B (en) | A kind of fast phase noise measurement system and measuring method based on DDS phase shift technologies | |
RU2017122646A (en) | Method for measuring range and radial velocity in a radar with a probing composite pseudo-random chirp pulse | |
SU1413541A1 (en) | Digital frequency meter | |
JPS60192269A (en) | Method and device for measuring frequency | |
US8023534B2 (en) | Signal processor latency measurement | |
JP2003157142A (en) | Phase digitizer | |
US4069482A (en) | Target range sensor | |
SU879306A2 (en) | Ultrasonic frequency pulse flowmeter | |
FR2917179A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE INCREASE ANGLE IN A RADIONAVIGATION SYSTEM | |
RU2444758C1 (en) | Method for determining number, velocity and range of targets and amplitudes of signals reflected from them as per return signal in digital channel of radar | |
RU186027U1 (en) | DEVICE FOR DOPPLER FREQUENCY DEFINITION DETERMINATION BY THE PHASOMANIPULATED SIGNAL INFORMATION BY THE WEIGHTED APPROXIMATION OF PHASE DEFLECTION | |
RU2255351C1 (en) | Radio-receiving device of coherent radar with optimum filtration of signal | |
SU1091086A1 (en) | Digital frequency meter | |
CN104950168A (en) | Quadratic average based high-accuracy frequency measurement method for sinusoidal signal low in signal to noise ratio | |
SU613334A1 (en) | Correlator of frequency differential with coherent storage | |
SU734589A1 (en) | Device for digital processing of linearly frequency-modulated signals | |
RU2794168C1 (en) | Multi-signal phase auto-tuning system | |
Xu et al. | Time Delay Estimation of Ultrasonic Forward and Reverse Signals Based on Phase Difference | |
RU2048683C1 (en) | Radio signal frequency and time delay measuring device | |
Garifullin et al. | RESEARCH OF THE RECEIVING MODULE OF PHASE MEASUREMENTS BASED ON A NAVIGATION SIGNAL | |
RU1824642C (en) | Digital correlator | |
SU611210A1 (en) | Signal processing device |