SU1691766A1 - Wave-impulse frequency meter - Google Patents

Wave-impulse frequency meter Download PDF

Info

Publication number
SU1691766A1
SU1691766A1 SU884448697A SU4448697A SU1691766A1 SU 1691766 A1 SU1691766 A1 SU 1691766A1 SU 884448697 A SU884448697 A SU 884448697A SU 4448697 A SU4448697 A SU 4448697A SU 1691766 A1 SU1691766 A1 SU 1691766A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
frequency
input
output
detector
amplifier
Prior art date
Application number
SU884448697A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вилиамин Яковлевич Супьян
Александр Игнатьевич Гуцало
Мосель Матазаба Лингбенда
Original Assignee
Винницкий политехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Винницкий политехнический институт filed Critical Винницкий политехнический институт
Priority to SU884448697A priority Critical patent/SU1691766A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1691766A1 publication Critical patent/SU1691766A1/en

Links

Landscapes

  • Superheterodyne Receivers (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к радиоизме- рительной технике и может быть использовано дл  измерени  несущей частоты одиночных и периодически повтор ющихс  радиоимпульсных сигналов. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей. Радиоимпульсный частотомер содержит сумматоры 1 и 13, детектор 2 огибающей, усилитель 3 с автоматической регулировкой усилени , линию 4 задержки, ключ 5, смеситель б, фильтр 7 нижних частот, усилитель 8 промежуточной частоты, цифровой частотомер 9, делитель 10 частоты, фазовый детектор 11, частотный детектор 12, пропорционально-интегрирующий фильтр 14, элемент 15 перестройки гетеродина 16. Введение в радиоимпульсный частотомер дополнительных узлов позвол ет расширить его функциональные возможности путем измерени  параметров одиночного импульса. 2 ил.The invention relates to radio measurement technology and can be used to measure the carrier frequency of single and periodically repeated radio pulse signals. The aim of the invention is to expand the functionality. Radio pulse frequency meter contains adders 1 and 13, an envelope detector 2, amplifier 3 with automatic gain control, delay line 4, key 5, mixer b, low-pass filter 7, intermediate frequency amplifier 8, digital frequency meter 9, frequency divider 10, phase detector 11 , a frequency detector 12, a proportional-integrating filter 14, a local oscillator tuning element 15 16. Introducing additional nodes into the radio frequency counter allows you to expand its functionality by measuring the parameters of a single pulse lsa. 2 Il.

Description

о юo you

-but

ON OsON Os

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  несущей частоты одиночных и периодически повтор ющихс  радиоимпульсных сигналов.The invention relates to a radio measuring technique and can be used to measure the carrier frequency of single and periodically repeated radio pulse signals.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей.The purpose of the invention is to expand the functionality.

На фиг.1 приведена структурна  схема радиоимпульсного частотомера; на фиг.2 - диаграммы напр жений, иллюстрирующие принцип его работы.Figure 1 shows the structural scheme of the radio frequency counter; Fig. 2 shows voltage diagrams illustrating the principle of its operation.

Радиоимпульсный частотомер содержит первый сумматор 1, детектор 2 огибающей , усилитель 3 с автоматической регулировкой усилени , линию 4 задержки, ключ 5, смеситель б, фильтр 7 нижних частот , усилитель 8 промежуточной частоты, цифровой частотомер 9, делитель 10 частоты , фазовый детектор 11, частотный детектор 12, второй сумматор 13, пропорционально-интегрирующий фильтр 14, элемент 15 перестройки гетеродина, гетеродин 16Radio pulse frequency meter contains the first adder 1, envelope detector 2, amplifier 3 with automatic gain control, delay line 4, key 5, mixer b, low pass filter 7, intermediate frequency amplifier 8, digital frequency meter 9, frequency divider 10, phase detector 11, frequency detector 12, second adder 13, proportional-integrating filter 14, local oscillator adjustment element 15, local oscillator 16

Первый вход первого сумматора 1 соединен с источником радиоимпульсного сигнала , детектор 2 огибащей соединен входом с первым входом первого сумматора 1, выход которого через усилитель 3 с автоматической регулировкой усилени  и последовательно соединенную линию 4 задержки и ключ 5 соединен с вторым входом сумматора 1, эторой вход ключа 5 соединен с выходом детектора 2 огибающей, выход первого сумматора 1 соединен с первым входом смесител  6, выход которого через последовательно соединенные фильтр 7 нижних частот и усилитель 8 промежуточной частоты соединен с входом цифрового частотомера 9, выход фильтра 7 нижних частот подключен одновременно на первый вход фазового детектора 11 и на вход уг,- тотного детектора 12, выход цифрового частотомера 9 через делитель 10 частоты подключен к второму входу фазового детектора 11, эыходы фазового детектора 11 и частотного детектора 12 подключены к входам второго сумматора 13. выходом подключенного через последовательно соединенные интегрирующий фильтр 14, элемент 15 перестройки гетеродина и гетеродин 16 х второму аходу смесител  6.The first input of the first adder 1 is connected to the source of the radio pulse signal, the envelope detector 2 is connected to the first input of the first adder 1, the output of which is through an amplifier 3 with automatic gain control and a serially connected delay line 4 and the switch 5 is connected to the second input of the adder 1, this input the key 5 is connected to the output of the envelope detector 2, the output of the first adder 1 is connected to the first input of the mixer 6, the output of which is connected through a serially connected low-pass filter 7 and an amplifier 8 intermediate the frequency is connected to the input of a digital frequency meter 9, the output of the low-pass filter 7 is connected simultaneously to the first input of the phase detector 11 and to the input of the yy, digital detector 12, the output of the digital frequency meter 9 through the frequency divider 10 connected to the second input of the phase detector 11, phase detector outputs 11 and the frequency detector 12 are connected to the inputs of the second adder 13. An output connected via a series-connected integrating filter 14, a local oscillator tuning element 15 and a 16 local oscillator to the second mixer 6.

Радиоимпульсный частотомер работает следующим образом.Radio pulse frequency meter works as follows.

Входные одиночные радиоимпульсные сигналы Uc(t) (фиг.2а) с несущей частотой fx подаютс  одновременно на первый вход первого сумматора 1 и на вход детектора 2 огибающей. С выхода сумматора 1 радиоимпульсные сигналы поступают через последовательно включенные усилитель 3 сThe input single radio pulse signals Uc (t) (Fig. 2a) with carrier frequency fx are simultaneously fed to the first input of the first adder 1 and to the input of the envelope detector 2. From the output of the adder 1, the radio pulse signals are received through a series-connected amplifier 3 s

автоматической регулировкой усилени  и линию 4 задержки на второй вход ключа 5, на первый вход которого подаетс  выходное напр жение детектора 2 огибающей. В зависимости от положени  ключа 5 эти напр жени  подаютс  на второй вход первого сумматора 1,automatic gain control and a delay line 4 to the second input of the key 5, to the first input of which the output voltage of the envelope detector 2 is applied. Depending on the position of the key 5, these voltages are applied to the second input of the first adder 1,

В результате многократного прохождени  радиоимпульсного сигнала через усилитель 3 с автоматической регулировкой усилени , линию 4 задержки и ключ 5, на выходе первого сумматора 1 из одиночных радиоимпульсных сигналов образуетс  периодическа  последовательность радиоимпульсов U (t) с периодом, определ емым задержкой сигнала t3 Б линии 4 задержки (фиг.26). Амплитуда радиоимпульсных сигналов с помощью усилител  3 с автоматической регулировкой усилени  устанавливаетс  одинаковой.As a result of repeated passage of a radio pulse signal through amplifier 3 with automatic gain control, delay line 4 and key 5, a periodic radio pulse U (t) with a period determined by the signal delay t3B of delay line 4 is formed from the single radio pulse signals (Fig.26). The amplitude of the radio pulse signals using amplifier 3 with automatic gain control is set to the same.

На выходе сумматора 1 последовательность радиоимпульсных сигналов продолжаетс  до тех пор, пока ключ 5 находитс  в открытом состо нии.At the output of the adder 1, the pulse sequence continues for as long as key 5 is in the open state.

В общем случае этот сигнал можноIn general, this signal can be

представить в видеpresent as

игмЦ cos (Ус t - t3 (q-1). при t3 (q-1) t IgmTs cos (Us t - t3 (q-1). at t3 (q-1) t

t3(q-l)+ru. Опри 13 (q-1) +TU t 3q,t3 (q-l) + ru. Opris 13 (q-1) + TU t 3q,

где q 1,2,3,..,N - количество радиоимпульсов в пачке.where q 1,2,3, .., N is the number of radio pulses in the packet.

Эти радиоимпульсы поступают на первый вход смесител  6, на второй вход которого поступает гармонический сигнал Ur(t) Urcos Wr t от перестраиваемого поThese radio pulses arrive at the first input of the mixer 6, the second input of which receives the harmonic signal Ur (t) Urcos Wr t from tunable to

частоте гетеродина 16, охваченного частотно-фазовой автоподстройкой частоты,the frequency of the local oscillator 16, covered by frequency-phase-locked loop,

Так как входной сигнал радиоимпульсный , то выходное напр жение фильтра 7 нижних частот имеет вид видеоимпульсов,Since the input signal is pulse-type, the output voltage of the low-pass filter 7 has the form of video pulses

огибающа  которых соответствует отсчетам напр жени  разностной частоты (фиг.2в). Напр жение в виде пачки видеоимпульсов, пока ключ 5 открыт в интервале времени 0 t Тб после нескольких циркул ции,the envelope of which corresponds to the readings of the voltage of the differential frequency (Fig. 2B). The voltage is in the form of a bundle of video pulses, while the key 5 is open in the time interval 0 t TB after several circulations,

равноequally

U(t) § jUcUr U (t) § jUcUr

(q-1)t3 -1 t-{o-1),(q-1) t3 -1 t- {o-1),

+(q-1)X б + (q-1) X b

О)ABOUT)

где «v - частота гетеродина;where “v is the frequency of the local oscillator;

ftfc - частота входного сигнала; ти - длительность радиоимпульса.ftfc is the frequency of the input signal; ti is the duration of the radio pulse.

Таким образом, на выходе фильтра 7 нижних частот образуютс  дискретизиро- ванные по времени с интервалом з и квантованные по уровню импульсы (фиг.2г), огибающа  которых имеет частоту биени  Thus, at the output of the low-pass filter 7, time-discretized time intervals with an interval of 3 and level quantized pulses are formed (Fig. 2d), the envelope of which has a beat frequency

Шб (Ос - 0)г .SB (OC - 0) g.

Напр жение, образованное за период частоты биений на выходе усилител  8 промежуточной частоты можно найти после обратного преобразовани  Лапласа в виде The voltage generated over the period of the beat frequency at the output of the intermediate frequency amplifier 8 can be found after the inverse Laplace transform in the form

Ui (т) ё Uc Ur D cos (о t + Др) .Ui (t) e Uc Ur D cos (o t + dr).

где а-затухани  усилител ;where a is the damping amplifier;

a 6 27r-f6 - резонансна  частоты усилител ;a 6 27r-f6 is the resonant frequency of the amplifier;

D - дисперси  амплитуды сигнала.D is the signal amplitude dispersion.

На выходе усилител  8 промежуточной частоты возникает гармонический низкоча- стотный процесс. Цифровым частотомером 9, работающим в режиме измерени  периода , можно измерить длительность периода отклика Тб 2 л/сое ТПр .At the output of the intermediate-frequency amplifier 8, a harmonic low-frequency process occurs. The digital frequency meter 9 operating in the period measurement mode can measure the duration of the response period Tb 2 l / soy TPR.

Показание цифрового частотомера 9, работающего в режиме измерени  периода равноThe reading of the digital frequency meter 9 operating in the period measurement mode is equal to

Nc m 5 mNc m 5 m

fkfk

Tk f6 Tk f6

где fK 1/TK-частота кварцевого цифрового частотомера 9, служащего дл  создани  импульсов квантовани , заполн ющих интервал Тх;where fK is the 1 / TK frequency of a quartz digital frequency meter 9 used to generate quantization pulses that fill the Tx interval;

m - число усредн емых периодов.m is the number of averaged periods.

С целью стабилизации промежуточ- ной частоты в предлагаемом -частотомере, как и в прототипе, используетс  система частотно-фазовой автоподстройки частоты, состо ща  из фазового и частотного детекторов 11.12 второго сумматора 13, пропор- ционально-интегрирующего фильтра 14 и элемента 15 перестройки гетеродина.In order to stabilize the intermediate frequency in the proposed -frequency meter, as in the prototype, a frequency phase-locked loop is used, consisting of phase and frequency detectors 11.12 of the second adder 13, proportional-integrating filter 14 and heterodyne adjustment element 15.

Напр жение по формуле (1) поступает одновременно на первый вход фазового детектора 11 и на вход частотного детектора 12. В качестве опорного сигнала фазового детектора 11 служит сигнал, сформированный из колебани  кварцевого генератора цифрового частотомера 9 с помощью делител  10 частоты. Выходные напр жени  фа- зового и частотного детектора 11,12 поступают на входы второго сумматора 13, выходные напр жени  которого после интегрировани  пропорционально-интегрирующим фильтром 14 поступают на вход элемента 15 перестройки гетеродина, что приводит к изменению частоты гетеродинаThe voltage according to the formula (1) is fed simultaneously to the first input of the phase detector 11 and to the input of the frequency detector 12. The signal generated from the quartz oscillator of the digital frequency meter 9 using the frequency divider 10 serves as the reference signal of the phase detector 11. The output voltages of the phase and frequency detector 11,12 are fed to the inputs of the second adder 13, the output voltages of which, after integration by the proportional-integrating filter 14, are fed to the input of the heterodyne tuning element 15, which leads to a change in the frequency of the heterodyne

16. В режиме захвата и удержани  fnp - fo и напр жение на выходе частотного детектора равно нулю, Так как система частотно-фазовой автоподстройки частоты содержит пропорционально-интегрирующий фильтр 14, то равенство нулю напр жени  на выходе фазового детектора 11 возможно лишь в установившемс  режиме при отсутствии изменений измер емой частоты. При этом режим захвата и удержани  осуществл етс  только по основному каналу, так как fx f fe при fr fc. а захват и удержание по зеркальному каналу при fr fc осуществить невозможно, поскольку система частотно-фазовой автоподстройки частоты становитс  неустойчивой.16. In the capture and hold mode, fnp - fo and the voltage at the output of the frequency detector is zero. Since the frequency-phase-locked loop system contains a proportional-integrating filter 14, the zero voltage at the output of the phase detector 11 is possible only in steady state in the absence of changes in the measured frequency. In this case, the capture and hold mode is carried out only along the main channel, since fx f fe with fr fc. and the capture and retention of the mirror channel at fr fc is impossible, because the system of frequency-phase locked loop becomes unstable.

Введение в предлагаемый радиоимпульсный частотомер дополнительных узлов по сравнению с прототипом позво1 ет расширить его функциональные возможности путем измерени  параметров одиночного импульса.The introduction of additional nodes into the proposed radio frequency counter in comparison with the prototype allows extending its functionality by measuring the parameters of a single pulse.

Claims (1)

Формула изобретени  Радиоимпульсный частотомер, содержащий смеситель, усилитель промежуточной частоты, частотомер, фазовый детектор, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом частотного детектора. а выход - через последовательно соединен- ные пропорционально-интегрирующий фильтр, элемент перестройки гетеродина, гетеродин с вторым входом смесител , отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, н него дополнительно введены первый сумматор, детектор огибающей, ключ, лини  задержки, усилитель с автоматической регулировкой усилени , фильтр нижних частот и делитель частоты, вход которого соединен с выходом цифрового частотомера, а выход - с вторым входом фазового детектора , выход смесител  через фильтр нижних частот соединен с первым входом фазового детектора, входом частотного детектора и входом усилител  промежуточной частоты, выход которого соединен с входом цифрового частотомера, первый вход смесител  соединен с выходом первого сумматора, а через последовательно соединенные усили- тель - с автоматической регулировкой усилени , линию задержки и ключ - с вторым входом первого сумматора, первый вход которого соединен с входом устройства и через детектор огибающей с вторым входом ключа.Claims of the invention A radio pulse frequency meter comprising a mixer, an intermediate frequency amplifier, a frequency meter, a phase detector, the output of which is connected to the first input of the second adder, the second input of which is connected to the output of the frequency detector. and the output is through a serially connected proportional-integrating filter, a local oscillator restructuring element, a local oscillator with a second mixer input, characterized in that, in order to expand its functionality, it additionally introduces a first adder, an envelope detector, a key, a delay line, an amplifier with automatic gain control, low-pass filter and frequency divider, the input of which is connected to the output of the digital frequency meter, and the output - to the second input of the phase detector, the output of the mixer through the lower filter frequency is connected to the first input of the phase detector, the input of the frequency detector and the input of the intermediate frequency amplifier, the output of which is connected to the input of a digital frequency meter, the first input of the mixer is connected to the output of the first adder, and through series-connected amplifier with automatic gain control, delay line and the key is with the second input of the first adder, the first input of which is connected to the input of the device and through the envelope detector to the second input of the key. ФF т,t, прetc tt ИAND Чфнч (t)Cfnch (t) -  - // // NN ЖF г,g, UanuWUanuw ТбTB ГR rgrg ГУGU ii Put.2Put.2
SU884448697A 1988-06-27 1988-06-27 Wave-impulse frequency meter SU1691766A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884448697A SU1691766A1 (en) 1988-06-27 1988-06-27 Wave-impulse frequency meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884448697A SU1691766A1 (en) 1988-06-27 1988-06-27 Wave-impulse frequency meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1691766A1 true SU1691766A1 (en) 1991-11-15

Family

ID=21384786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884448697A SU1691766A1 (en) 1988-06-27 1988-06-27 Wave-impulse frequency meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1691766A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 773513, кл. G 01 R 23/10, 1978. Винокуров В.И., Каплин С.И. и Петелин И.Г. Электрорадиоизмерени . М.: Высша школа, 1986, с.157, рис.7.11. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6041642A (en) Method and apparatus for sensing the natural frequency of a cantilevered body
SU1691766A1 (en) Wave-impulse frequency meter
US2933696A (en) Stabilization of a maser cavity
US2964990A (en) Signal modulation system for electrooptical measurements of distances
SU1539639A1 (en) Automatic meter of moisture slat content in soil
US4035736A (en) FM discriminator having low noise characteristics
SU913235A1 (en) Device for measuring ultrasound absorption coefficient
SU658778A1 (en) Device for measuring differential phase of colour television signals
JPH06308009A (en) Signal conversion circuit
SU1010540A1 (en) Ultrasound speed determination device
SU1458832A1 (en) Piezoelectric accelerometer
SU1195279A1 (en) Radio-pulse phase-meter
SU1145296A1 (en) Spectrum analyzer
SU1164622A1 (en) Method and device for measuring phase fluctuations of oscillations
SU977956A2 (en) Device for measuring distances
SU1559307A1 (en) Radio signal sample converter
SU623247A1 (en) Digital frequency synthesizer
SU1262410A2 (en) Instrument transducer
SU1035775A1 (en) Frequency modulated oscillation shaper
SU974135A1 (en) Resonance level indicator
SU1018038A1 (en) Oscillator-type phase-meter
SU1315914A1 (en) Device for measuring phase difference
SU595682A1 (en) Spectrum analyzer
SU1647892A1 (en) Automatic frequency control device
Akimoto Precise measurement of saturated absorption spectral width of methane