SU1575127A1 - Устройство дл измерени девиации и скорости изменени частоты в течении импульса - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и позвол ет повысить точность измерени  девиации частоты линейно-частотно-модулированных сигналов и скорости изменени  частоты в течение импульса. Дл  этого в измеритель, содержащий последовательно соединенные линию задержки 3, смеситель 4, второй вход которого соединен с входом линии задержки, введены функциональные элементы, позвол ющие точно измерить частоту и число периодов сигнала на выходе смесител  в течение импульса: триггеры 10, 21, 23, счетчики 12, 14, 19, 25, элементы И 11, 13, 17, 18, 22, 24, запоминающий регистр 15, эталонный генератор 20. Кроме того, устройство содержит модул тор 1, управл емый генератор 2, компаратор 7, блок 8 дифференцировани , преобразователь 9. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  девиации частоты линейно-частотно-модулированных сигналов, а также дл  измерени  скорости изменени  частоты в течение импульса.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  девиации и скорости изменени  частоты в -течение импульса путем заполнени  периодов преобразованного сигнала счетными импульсами и устранени  ошибок измерени  в начале и конце импульса линейно- часто тно-модулиро ванно го сигнала.

На фиг.1 представлена функциональна  схема устройства дл  измерени  девиации и скорости изменени  частоты в течение импульса; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу.

Устройство дл  измерени  девиации и скорости изменени  частоты в течение импульса содержит модул тор 1, управл емый генератор 2, линию 3 задержки, смеситель 4, регулируемый элемент 5 задержки, генератор 6 стро- бирующих импульсов, компаратор 7, блок 8 дифференцировани , преобразователь 9, первый триггер 10, первый элемент II 11, первый счетчик 1 2, второй элемент И 13, второй счетчик 14, запоминающий регистр 15, вторую линию 16 задержки, третий элемент И 17, четвертый элемент И 18, третий счетчик 19, эталонный генератор 20, втосл - ел

to

vj

рой триггер 21, п тый элемент И 22, третий триггер 23, шестой элемент И 24, четвертый счетчик 25.

В устройстве дл  измерени  девиации и скорости изменени  частоты в течение импульса (фиг.1) лоследова- тельно соединены модул тор 1, управл емый генератор 2, линии 3 задержки , смеситель 4, второй вход которого соединен с выходом управл емого генератора 2, компаратор 7, блок 8 дифференцировани , преобразователь 9, последовательно соединены регулируемый элемент 5 задержки, вход которого подключен к выходу модул тора 1 , генератор 6 стробирующих импульсов.Выход преобразовател  9 соединен с первым входом первого триггера 10, с входом второй линии 16 задержки, с первыми входами четвертого 18 и п того 22 элементов И. Выход генератора 6 стробиругощих импульсов соединен с вторым входом первого триггера 10, с первыми входами второго 21 и третьего 23 триггеров , с первыми входами второго 13 и третьего 17 элементов И, а также с вторым входом четвертого элемента И 18. Выход первого триггера 10 подключен к последовательно соединенным первому логическому элементу И 11, первому счетчику 12 импульсов. Выход второго логического элемента И 13 подключен к последовательно соединенным второму счетчику 14 импульсов, второй вход которого соединен с выходом второй линии 16 задержки через третий элемент И 17, и запоминающему регистру 15. Выход четвертого элемента И 18 подключен к второму входу запоминающего регистра 15 и входу третьего счетчика 19 импульсов. Выход второго триггера 21 соединен с последовательно включенными п тым элементом И 22, третьим триггером 23, выход которого подключен также к второму входу второго триггера 21, шестым элементом И 24 и четвертым счетчиком 25 импульсов. Выход эталонного генератора 20 соединен с вторыми входами первого 11, второго 13 и шестого 24 логических элементов И.

Устройство работает следующим Образом.

Преобразованный сигнал разностной частоты fnp с выхода смесител  4 (и4,фиг.2г) поступает на вход компаратора 7 (фиг. 3), в котором происходит формирование импульсного сиг.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

нала U7 (фиг.2д) из гармонического колебани  разностной частоты М4 (фиг.2г). Импульсный сигнал U с выхода компаратора 7 подаетс  на блок 8 дифференцировани , с выхода которого напр жение U (фиг,2е) подводитс  к преобразователю 9. На выходе преобразовател  9 формируютс  импульсы Ug (фиг.2ж), соответствующие моментам перехода через нуль преобразованного сигнала и(фиг.2г). Одновременно напр жение с выхода модул тора 1 че- рез регулируемый элемент 5 задержки в котором происходит задержка модулирующего сигнала на врем  , , запускает генератор 6 стробирующих импульсов . На выходе генератора 6 стробирующих импульсов формируетс  импульс строба U4 (фиг.2з), длительность которого определ етс  периодом модул ции исходного линейно-частотно-модулированного сигнала (фиг,2а). Четвертый логический элемент И 18 при воздействии сигналов U и U3 выдел ет напр жение и(фиг.2м), соответствующее числу целых полупериодов преобразованного сигнала U4 (фиг.2г) за врем  действи  импульса строба U& (фиг.2з). Импульсы U. (фиг.2м) с выхода четвертого логического элемента И 18 поступают на вход третьего счетчика 19 импульсов, на выходе которого получают число N3, определ ющее целую часть. Импульс строба U (фиг. 2з) подаетс  на второй вход первого триггера 10, на первый вход которого воздействуют импульсы Ьj с выхода- преобразовател  9. В результате на Выходе первого триггера 10 формируетс  импульс ЪТо (фиг.2к), длительность которого определ етс  разностью между моментом времени по влени  первого перехода через нуль преобразованного сигнала и началом строба U (фиг.2з). С помощью первого элемента II И временной интервал С, сигнала U. (фиг.2к) заполн етс  импульсами эталонного генератора 20 (Uio, фиг. 2и), и на выходе первого элемента Il И формируетс  напр жение U (фиг.2л),-подаваемое на вход первого счетчика 12 импульсов. Число N на выходе первого счетч ика 12 импульсов характеризует дробную часть периода Ua на начальном участке модул ции линейно-частотно-модулйрован- ного сигнала. Дл  выделени  интервала времени . 2д), определи-ющего дробную часть, вызванную набегом фазы преобразованного сигнала U,j, (фиг.2г) в конце периода модул ции , в устройство введены элемент И 13, счетчик 14, регистр 15, лини  16 задержки, элемент И 57. Второй элемент И 13 по приходе импульса строба 1ТЈ (фиг.2з) начинает пропускать на выход импульсы эталонного генератора 20 (1 го ,фиг.2и), поступающие на второй вход второго элемента И 13, и далее на вход второго счетчика 14 импульсов. На второй вход второго счетчика 14 импульсов поступают импульсы U 3 (фиг.2ж) с выхода преобразовател  9 через вторую линию 16 задержки и третий ,элемент И 17. Импульсы U (фиг.2ж), задержанные во второ й линии 16 задержки и выделенные с помощью импульса строба U/ (фиг.2з) в третьем элементе И 7, осуществл ют сброс второго счетчика 14 импульсов в исхоное состо ние в соответствии с кажды переходом через нуль преобразованного сигнала U (фиг.2г). Число М2 импульсов эталонного генератора 20, подсчитанных вторым счетчиком 14 импульсов в каждый полупериод преобразованного сигнала разностной частоты fп , записываетс  в запоминающи регистр 15 по приходе каждого импульса с выхода четвертого элемента И 18 на второй вход регистра 15. Необходимость второй линии 6 задержки вызвана тем, чтобы согласовать процессы записи информации с выхода второго счетчика 14 импульсов в запоминающий регистр 15 по сигналу U (фиг.2м и установить в исходное состо ние счетчик 14. Врем  задержки линии 16 определ етс  минимальной длительностью процесса записи информации в регистр 15. По окончании импульса и (фиг.2з) в запоминающем

строба и

N

сорегистре 15 записано число ответствующее длительности последнего целевого полупериода преобразованного сигнала U (фиг.2д) за м  действи  импульса строба, а на выходе счетчика 14 импульсов имеетс  число которое определ ет длительность Кроме этого введен дополнительный измерительный канал, включающий триггеры 21, 23, элементы 22s 24 И, счетчик 25, дл  вычислени  длительности первого с начала модул ции целевого полупериода преобра .ованного сигнала Г7 (фиг .2д )0 Импульс строба U (фнг.2з) устанавливает второй триггер 21 в состо ние,

разрешающее п тому элементу 22 П пропускать на его выход импульсы U, (фпг,2ж) с выхода преобразоватеп  9. Напр жение и21(фиг.2п) поступает на вход третьего триггера 23, работающего в режиме делени  частоты, и на его выходе образуетс  импульс |и2з(6иг 2р)f по заднему фронту которого производитс  установка второго триггера 21 в исходное состо ние

5 (Ц, ,фиг.2н). Дл  начальной установки третьего триггера 23 в исходное состо ние на его второй вход посту

пает импульс строба Ut (фиг.2з). С пом щью сигнала U

23

(фиг.2р) шестой элемент И 24 выдел ет определенное количество импульсов (U ,фиг. 2с) эталонного генератора 20. Импульсы

&

(фиг.2с) поступают на четвертый г счетчик 25 импульсов, на выходе которого образуетс  число N4, соответствующее длительности первото с начала модул ции целого полупериода преобразованного сигнала. Использу  измеренные числовые данные, девиацию

частоты исходного лннейно-частотно- модулированного сигнала наход т из выражени 

35

Af

0

5

5

0

где N.

Nчисло , записанное в первом счетчике 12 импульсов и опредл ющее длитель- ность t,;

число, записанное во втором счетчике 14 импульсов и определ ющее длительность

число, записанное в третьем счетчике 19 импульсов и определ ющее количество целых полупериодов преобразованного сигнала за врем  действи  импульса строба;

число, записанное в четвертом счетчике 25 импульсов и определ ющее длительность первого с начала модул ции целого пслупериода преобразованного сигнала;

Ny - число, записанное в запоминающий регистр 15 и определ ющее длительность последнего целого полу- г периода преобразованного .сигнала за врем  действи  импульса строба. Дл  измерени  скорости изменени  частоты устройство работает знало- JQ гично, но при этом длительность им- пульса строба И(($иг.2з) может быть меньше и с помощью регулируемого элемента 5 задержки можно .измер ть скорость изменени  частоты на любом 15 участке длительности исходного линейно-частотно-модулированного сигнала. Скорость изменени  частоты вычисл етс  по формуле

И , + Ь + Е«20

3 N Ил ь «„ ...

3 стр

где Гетр- длительность импульса

строба.25

Таким образом, заполнение временных интервалов преобразованного сигнала счетными импульсами позвол ет существенно повысить точность измерени  девиации и скорости изме- 30 нени  частоты в течение импульса.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  девиа- 35 ции и скорости изменени  частоты в течение импульса, содержащее последовательно соединенные модул тор, управл емый генератор, первую линию задержки, смеситель, второй вход 40 которого соединен с выходом управл емого генератора, последовательно

   соединенные регулируемый элемент -задержки, вход которого подключен к выходу модул тора, генератор строби рующих импупьсов, отличающеес  тем,что,с целью повышени  точности измерени  девиации и скоростей изменени  частоты в течение импульса , в него введены последовательно соединенные компаратор, блок дифференцировани , преобразователь и втора  лини  задержки, три триггера, запоминающий регистр, четыре счетчика шесть элементов И и эталонный гене- ратор, к выходу преобразовател  подключены входы первого триггера, четвертого и п того элементов И, выход первого триггера подключен к входу первого элемента И, выход которого соединен с входом первого счетчика импульсов, выход второго элемента И подключен к входу второго счетчика импульсов, выход которого .соединен с входом запоминающего регистра, выход четвертого элемента И подключен к второму входу запоминающего регистра и третьему счетчику импульсов, выход второго триггера соединен через п тый элемент И с третьим триггером; выход которого подключен к шестому элементу И и первому входу второго триггера, выход генератора стробиру ющих импульсов соединен с вторыми входами первого, второго, третьего триггеров, четвертого элемента И и первыми входами второго и третьего элементов И, выход эталонного гене- - ратора соединен с вторыми входами первого , второго и шестого элементов И, выход второй линии задержки через третий элемент И соединен с вторым входом второго счетчика.

   /

   и

   7 V/ у ЛУ