SU1479892A1

SU1479892A1 - Устройство дл определени комплекса параметров выходных сигналов импульсных радиопередатчиков

Info

Publication number: SU1479892A1
Application number: SU874314269A
Authority: SU
Inventors: Игорь Анатольевич Ермоленко; Константин Павлович Павлов; Валерий Николаевич Минаев
Original assignee: Калининградское Высшее Инженерное Морское Училище
Priority date: 1987-10-08
Filing date: 1987-10-08
Publication date: 1989-05-15

Abstract

Изобретение относитс к радиоизмерительной технике и может быть использовано дл автоматического определени комплекса параметров выходных сигналов импульсных радиопередатчиков, например передатчиков аварийных радиобуев. Цель изобретени - повышение быстродействи и упрощение устройства - достигаетс путем полной автоматизации процесса измерений и за счет замены р да отдельных измерительных приборов универсальным измерительным блоком. В устройстве с помощью последовательно соединенных блока 1 согласовани , амплитудного детектора 5, преобразовател 6 напр жение-частота, мультиплексора 9, формировател 10 временных интервалов, временного селектора 11, счетчика 12 импульсов, интерфейсного блока 18 и микроЭВМ 19 измер етс амплитуда радиоимпульсов. Выходные данные вывод тс из микроЭВМ 19 на печатающий блок 20. Дл измерени частотных характеристик сигнал со второго выхода блока 1 согласовани преобразуетс преобразователем 2 частоты и через формирователь 4 импульсов подаетс на второй вход мультиплексора 9. Дл задани временных характеристик работы устройства служат последовательно соединенные компаратор 7, блок 8 задержек и блок 14 записи и сброса, а также формирователь 13 импульса конца измерени и формирователь 17 импульса конца исследуемых сигналов. Сетка необходимых дл работы устройства частот формируетс опорным генератором 3, умножителем 15 частоты и делителем 16 частоты. 2 ил.

Description

ние быстродействи путем полной авто- ю что входное сопротивление устройства

составл ет Кех 50 Ом, ослабленный (в известное число раз) исследуемый сигнал поступает на входы преобразовател 2 частоты и амплитудного де15 тектора 5. Продетектированный сигнал на выходе амплитудного детектора 5 представл ет собой видеоимпульсы (фиг.26) с амплитудой Vm, пропорциональной амплитуде исследуемого

20 сигнала. Эти видеоимпульсы поступают на вход компаратора 7, имеющего заматизации процесса измерений, а также упрощени устройства за счет замены р да отдельных измерительных приборов универсальным измерительным блоком.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - диаграммы, по сн ющие работу устройства .

25

30

35

Устройство содержит блок 1 согласовани , первьй выход которого подключен к входу преобразовател 2 часг тоты, к второму входу которого подключен опорный генератор 3, а к выходу - вход формировател 4 импульсов . Второй выход блока 1 согласовани через амплитудный детектор 5 подключен к входам преобразовател 6 напр жение - частота и компаратора 7, выход которого через блок 8 задержек подключен к входам мультиплексора 9 и формировател 10 измер емых временных интервалов, первьй выход которого через временной селектор 11 подключен к первому входу счетчика 12 импульсов, второй выход - к входу формировател 13 импульсов конца измерени , а третий выход через блок 14 запуска и сброса подключен к соответствующим входам счетчика 12 и формировател 10. Выход опорного генератора 3 через умножитель 15 частоты подключен к второму входу временного селектора 11, а через де- Д5 литель 16 частоты - к третьему входу счетчика 12, при этом выход компаратора 7 подключен также к входу формировател 17 импульсов конца исследуемых импульсных сигналов. Выход счет- Q чика 12 импульсов через интерфейсный блок 18 подключен к входу микро- ЭВМ 19, имеющей св зь с печатающим блоком 20.

Рассмотрим работу устройства на примере измерени параметров сигнала аварийного радиобу АРБ-406.

Устройство работает следующим рбразом.

40

данный порог срабатывани V0 (относительно амплитуды VM).Ha выходе компаратора 7 формируютс пр моугольные импульсы (фиг.2в) стандартной амплитуды, начало и конец которых соответствует началу и концу радиоимпульсов исследуемого сигнала и которые используютс затем дл синхронизации работы отдельных блоков устройства . Фронтом этого импульса через блоки 8 и 14 счетчик 12 переводитс в режим измерени интервалов времени, сформированных формирователем 10 из сигналов, поступающих с мультиплексора 9. Одновременно этим фронтом запускаетс блок 8 задержки, который вырабатывает последовательно сигнал (фиг.2г), разрешающий прохождение через мультиплексор сигналов с канала измерени частоты преобразовател 2 частоты и формировател 4 импульсов в течение первого измерительного интервала Т. через первый

от

55

интервал времени задержки б}, начала импульса, затем сигнал (фиг.2д) разрешающий прохождение через мультиплексор 9 сигналов с преобразовател 6 напр жение - частота в течение второго измерительного интервала Т через второй интервал времени задержки от начала импульса, и, наконец, сигнал (фиг.2е), разрешающий прохождение через мультиплексор 9 оп ть сигналов с канала измерени частоты в течение третьего измерительного интервала Т3 через третий интервал времени задержки с, от начала радиоимпульса. При этом в пер-

от

вом измерительном интервале Т, в немодулированной части импульса с осуществл ют р д последовательных измерений частоты посредством измерени сформированных формирователем 10 измерительных интервалов, кратных периоду Тп преобразованного в преобразователе 2 частоты исследуемого сигнала ij, п, Тп (с кратностью п, 500), откуда ,/Т, а частота исследуемого сигнала определ етс в ЭВМ через известный коэффициент преобразовани частоты в преобразователе 2 частоты. Во втором измерительном интервале Т4 производ т определение мощности в импульсе посредством измерени амплитуды импульса на выходе амплитудного детектора 5, использу промежуточное преобразование напр жени Vm6)c (К - коэффициент передачи, амплитудного устройства детектора с учетом ослаблени в блоке 1 согласовани (Vm BX - амплитуда исследуемого сигнала на входе) на выходе амплитудного детектора 5 в частоту следовани импульсов на выходе преобразовател 6 напр жение частота.

f,, vfH+K, YVBX, С1)

где fH - начальное значение частоты, определ емое настройкой преобразовател b при нулевом значении Un. , К, - крутизна характеристики

преобразовател . Счетчик 12 (вместе с формирователем 10) измер ет период этого сигнала Tnp 1/fnp , значение которого вводитс в ЭВМ. Она производит расче значени мощности в соответствии с формулой

Ри (f/TKp-fH 2/RBx K, Kr

где КЕ - входное сопротивление блока 1 согласовани .

Значени коэффициентов К( и К,, определ ютс при калибровке измерител по образцовому ваттметру.

В первом и втором измерительных интервалах блок 14 запуска и сброса формирует импульсы запуска формировател 10 и сброса счетчика 12 (фиг.2ж), при поступлении которых в формирователе 10 начинают формироватьс измерительные интервалы, которые открывают временной селектор 11

и заполн ютс импупьсами ктфотких меток времени с периодом Тщ,0,01 мкс (с частотой соответственно м,1/ТМ(

f. 100 МГц), поступающими с выхода умножител 15 частоты с коэффициентом умножени образцовой частоты, равным 20 . Величина периода ТМ) определ ет минимальную погрешность

JO измерени интервалов времени, сформированных формирователем 10 в пределах длительности импульса Ји . В третьем измерительном интервале Т3 блок 14 запуска и сброса формирует

15 тактирующие импульсы со стабильным периодом TTav.T (его величина выбрана в данном варианте измерител равной TTORr 1 мс, т.е. меньшей минимального интервала между соседними скачками

20 фазы при ФМ в модулированной части импульса АРБ-406 (СМммн 1,1 мс). В каждом тактовом интервале формирователь 10 формирует из выходного сигнала преобразовател 2 и формировате25 л измер емые интервалы (с кратностью ). Эти интервалы измер ют в счетчике 12 (так же, как и в интервале Т,) и запоминают в ЭВМ 19 вплоть до окончани импуль30 са Ји (и, соответственно, окончани измерительного интервала Т3). По изменени м этих измер емых интервалов , вызванных попадающими в них скачками фазы при ФМ, и по соответствующим изменени м рассчитанных по ним значени м частоты сигнала путем статистической обработки массива значений частоты, полученного в измерительном интервале Т,, ЭВМ определ .-. ет максимальное отклонение фазы при ФМ в модулированной части импульса. Длительность импульса определ етс как сумма третьего интервала времени задержки Ј, и третьего измерительного интервала Т3, который определ етс по подсчитанному в ЭВМ количеству тактовых интервалов Ктакт разместившихс в интервале Т, и известному .периоду Ттакт , т.е.

35

е,, гь+ к,

(3)

и JV IVTOKT J- такт

Длительность немодулированной части импульса определ етс по номеру i тчкт пеРвог° же тактового интервала (в измерительном интервале Т),

в который попадает первый скачок фазы в начале модулированной части импульса

нм- 3+ такт

т.

(4)

При этом погрешность определени длительности импульса „. и его немодулированной части fИм , как следует из (3) и (4), определ етс практически периодом Т

такт

величина которого во много раз больше, чем погрешность времени задержки Л С 1

-р- в данном устройстве. гв

По окончании импульсов на выходе компаратора 7 формирователь 17 вырабатывает импульсы на ЭВМ об окончании входного сигнала (фиг. 2Э). Одновременно с этим компаратор 7 переводит счетчик 12 в режим измерени длительности паузы, при котором счетчик 12 считает импульсы длинных

Таким образом, после окончани первого же импульса устройство определ ет большинство из комплекса 5 перечисленных параметров: действительное значение частоты сигнала, мощность в импульсе, длительность импульса и его немодулированной части , а также максимальное отклонение Ю фазы при ФМ. С приходом второго импульса определ етс период следовани импульсов после измерени длительности паузы. И лишь дл определени таких параметров, как дрейф 15 частоты от импульса к импульсу и среднеквадратическое значение кратко временной нестабильности частоты осу ществл ют, в соответствии со спецификацией на АРБ, статическую обработ ку результатов измерени частоты (в первом измерительном интервале Т, каждого импульса в соответствии с предложенным алгоритмом), полученных в заданном количестве импульсов

меток времени с периодом мкс с выхода делител 16 частоты (с ко- 20 эффициентом делени образцовой часто- ты равным 500). Это сделано дл предотвращени переполнени счетчика 12 импульсов при Ограниченном (с целью сокращени объема оборудовани ) чис- 25 (до 10-20). При этом процедура обра- ле его разр дов, исход из заданной ботки результатов в микроЭВМ зани4798926

Таким образом, после окончани первого же импульса устройство определ ет большинство из комплекса 5 перечисленных параметров: действительное значение частоты сигнала, мощность в импульсе, длительность импульса и его немодулированной части , а также максимальное отклонение Ю фазы при ФМ. С приходом второго импульса определ етс период следовани импульсов после измерени длительности паузы. И лишь дл определени таких параметров, как дрейф 15 частоты от импульса к импульсу и среднеквадратическое значение кратковременной нестабильности частоты осуществл ют , в соответствии со спецификацией на АРБ, статическую обработку результатов измерени частоты (в первом измерительном интервале Т, каждого импульса в соответствии с предложенным алгоритмом), полученных в заданном количестве импульсов

20 25 (до 10-20). При этом процедура обра- ботки результатов в микроЭВМ зани

точности при определении частотных параметров и с учетом большой величины паузы (около 50 с в АРБ-406) и сравнительно невысоких требований к стабильности периода (+5%). Длительность периода следовани импульсов определ ет ЭВМ как сумму определенной в соответствии с (3) длительности импульса Ји и измеренной дли (5)

тельности паузы vn Т «ФИ+ЯЯ.

Си

Погрешность определени периода ТСл , как следует из (5), определ етс практически погрешностью определени длительности импульса, а также погрешностью измерени паузы, котора равна периоду длинных меток Тл .

При по влении очередного импульса исследуемого сигнала формирователь 13 вырабатывает импульс конца измерени паузы на интерфейсный блок 18, по которому интерфейсный блок 18 передает измеренное значение со счетчика 12 в ЭВМ 19. Аналогично формирователь 13 вырабатывает такие импульсы по окончании каждого измер емого интервала, сформированного формирователем 10 в пределах длительности импульса t и при измерении всех упом нутых параметров импульсного сигнала.

0

5

0

5

0

5

мает малый промежуток времени (по сравнению с периодом следовани импульсов АРБ), так что определение всех перечисленных параметров импульсных сигналов по предлагаемому способу производ т практически в реальном масштабе времени (с максимально возможной оперативностью), т.е. за 15-20 мин;

I

После окончательной обработки

результатов ЭВМ выдает значени параметров исследованного импульсного сигнала на печатающий блок 20 в заданной форме, например в виде таблицы , с необходимыми комментари ми в соответствии с разработанной программой дл ЭВМ

Ч

Claims

Формула изобретени

Устройство дл определени комплекса параметров выходных сигналов импульсных радиопередатчиков, содержащее блок согласовани , к выходу которого подключен вход преобразовател частоты, опорный генератор, а также микроЭВМ, к входу которой подключен интерфейсный блок, а к выходу - печатающий блок, отличающеес тем, что, с целью повышени быстродействи , в него введены последовательно соединенные формирователь импульсов, мультиплексор, формирователь временных интервалов, временной селектор и счетчик импульсов , последовательно соединенные амплитудный детектор, компаратор,блок задержек и блок запуска и сброса, а также преобразователь напр жение - частота, формирователь импульсов конца измерени , формирователь импульсов конца исследуемых сигналов, умножитель частоты и делитель частоты, при этом выход амплитудного детектора через преобразователь напр жение - частота подключен к второму входу мультиплексора, третий вход которого подключен к выходу блока задержек и второму входу измерител временных интервалов, третий вход которого подключен к выходу блока запуска и сброса и второму входу счетчика импульсов , второй выход преобразовател временных интервалов подключен к второму входу блока запуска и сброfol-%- Щ.

са, а третий выход - к входу формировател импульсов конца измерени , второй вход которого подключен к выходу компаратора и входу формировател импульсов конца исследуемых сигналов, выход которого подключен к соответствующему входу микроЭВМ, выход опорного генератора подключен

Q к второму входу преобразовател частоты , через умножитель частоты - к второму входу временного селектора, а через делитель частоты - к третьему входу счетчика импульсов, причем

второй выход согласующего блока подключен к входу амплитудного детектора , выход преобразовател частоты подключен к входу формировател импульсов , а выход формировател им- . .

Q пульсов конца измерени подключен к входу управлени интерфейсного блока , информационные входы которого подключены к соответствующим выходам счетчика импульсов.

ftwunzZ/mZm/

LU

-fu

1 I

III Illlllllllllllll

I

t}

u

I I

J1