SU1749843A2 - Device for measuring average rate of frequency and linearity of modulation characteristics of frequency-modulated generators - Google Patents

Device for measuring average rate of frequency and linearity of modulation characteristics of frequency-modulated generators Download PDF

Info

Publication number
SU1749843A2
SU1749843A2 SU904887264A SU4887264A SU1749843A2 SU 1749843 A2 SU1749843 A2 SU 1749843A2 SU 904887264 A SU904887264 A SU 904887264A SU 4887264 A SU4887264 A SU 4887264A SU 1749843 A2 SU1749843 A2 SU 1749843A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
frequency
input
switch
output
amplifier
Prior art date
Application number
SU904887264A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Гаврилович Батурин
Борис Васильевич Струков
Борис Валентинович Шишлин
Original Assignee
Военная инженерная радиотехническая академия противовоздушной обороны им.Маршала Советского Союза Говорова Л.А.
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 Военная инженерная радиотехническая академия противовоздушной обороны им.Маршала Советского Союза Говорова Л.А. filed Critical Военная инженерная радиотехническая академия противовоздушной обороны им.Маршала Советского Союза Говорова Л.А.
Priority to SU904887264A priority Critical patent/SU1749843A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1749843A2 publication Critical patent/SU1749843A2/en

Links

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  скорости изменени  частоты и линейности, модул ционных характеристик частотно-модулированных генерзто- ров. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет измерени  параметров линейно-частотно-модулированных (ЛЧМ) сигналов малой длительности. Цель изобретени  достигаетс  за счет расширени  по длительности входного ЛЧМ сигнала с помощью дисперсионной линии задержки 23. Дл  этого в устройство дл  измерени  средней скорости изменени  частоты частотно- модулированных генераторов, содержащее смеситель 2. фазовращатели 1 и 7,The invention relates to a radio metering technique and can be used to measure the rate of change of frequency and linearity, the modulation characteristics of frequency modulated generators. The purpose of the invention is to extend the functionality by measuring the parameters of linear-frequency-modulated (chirp) signals of short duration. The purpose of the invention is achieved by extending the length of the input chirp signal using a dispersion delay line 23. For this purpose, a device for measuring the average rate of change of the frequency of frequency-modulated oscillators containing mixer 2. phase shifters 1 and 7,

Description

22

юYu

00 4 Ы00 4 S

гчhch

счетчик 6, усилитель промежуточной частоты 3, линии задержки 14 и 24, управл емый генератор 13, частотный детектор 8. суммирующий усилитель 9, амплитудный детектор 25. фазовые детекторы 17 и , 18, формирователь 21 импульсов, строб- каскад 10, блок 11 пам ти частоты, фазовращатель на nil 15, вычитающийcounter 6, intermediate frequency amplifier 3, delay lines 14 and 24, controlled oscillator 13, frequency detector 8. summing amplifier 9, amplitude detector 25. phase detectors 17 and 18, shaper 21 pulses, strobe-cascade 10, memory block 11 these frequencies, phase shifter on nil 15, subtracting

блок 22, видеоусилитель 28, интеграторы 14 и 27, электронно-счетный частотомер 16 и осциллограф 26, дополнительно введены дисперсионна  лини  23 задержки смесители 5 и 29. перестраиваемый генератор 20, полосовые фильтры 12 и 30, усилители-ограничители 19 и 31 и переключатели 32- 35. 9 ил.block 22, video amplifier 28, integrators 14 and 27, electron-counting frequency meter 16 and oscilloscope 26, additionally introduced delay line 23 delay mixers 5 and 29. tunable oscillator 20, band-pass filters 12 and 30, limit amplifiers 19 and 31 and switches 32 - 35. 9 Il.

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может использоватьс  дл  измерени  скорости измерени  частоты и линейности модул ционных характеристик частотно-модулированных генерато- ров и  вл етс  усовершенствованием изобретени  поавт.св. № 1499259,The invention relates to a radio metering technique and can be used to measure the speed of measuring the frequency and linearity of the modulation characteristics of frequency-modulated oscillators and is an improvement of the invention. No. 1499259,

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей за счет измерени  скорости изменени  частоты и ее отклбнени  от линейного закона линейных частотно-модулированных (ЛЧМ) сигналов малой длительности.The aim of the invention is to extend the functionality by measuring the rate of change of frequency and its separation from the linear law of linear frequency-modulated (chirp) signals of short duration.

На фиг. 1 приведена структурна  схема устройства; на фиг, 2 - то же, блока пам ти частоты; на фиг. 3 - то же, блока полосовых фильтров; на фиг. 4-9-эпюры, по сн ющие работу устройства.FIG. 1 shows a block diagram of the device; Fig 2 is the same as the frequency memory block; in fig. 3 - the same, bandpass filter block; in fig. 4-9 plots showing the operation of the device.

Устройство содержит (фиг. 1) фазовращатель I, смеситель 2, усилитель 3 проме- жуточмой частоты, линию 4 задержки. смеситель 5, счетчик 6, фазовращатель 7, частотный детектор 8, суммирующий усилитель 9. строб-каскад 10, блока 11 пам ти частоты, полосовой фильтр, 12, управл в- мый генератор 13, интегратор 14, фазовращатель на nil 15, электронно-счетный частотомер 16, фазовый детектор 17, фазовый детектор t8, усилитель-ограничитель 19, перестраиваемый генератор 20, форми- рователь 21 импульсов, вычитающий блок 22, дисперсионную линию задержки ДЛЗ, 23 линию задержки 24, амплитудный детектор 25, осциллограф 26. интегратор 27, видеоусилитель 28, смеситель 29, блок 30 полосовых фильтров, усилитель-ограничитель 31, переключатели 32-35.The device contains (Fig. 1) phase shifter I, mixer 2, amplifier 3 with intermediate frequency, delay line 4. mixer 5, counter 6, phase shifter 7, frequency detector 8, summing amplifier 9. strobe stage 10, frequency memory block 11, band-pass filter, 12, controlled oscillator 13, integrator 14, phase shifter on nil 15, electronic counting frequency meter 16, phase detector 17, phase detector t8, limiter amplifier 19, tunable oscillator 20, pulse generator 21, subtractive unit 22, dispersion delay line DLL, 23 delay line 24, amplitude detector 25, oscilloscope 26. integrator 27 , video amplifier 28, mixer 29, block 30 bandpass filters, power limiter 31, switches 32-35.

При этом в устройстве соединены последовательно второй смеситель 5, первый полосовой фильтр 12, первый переключа- тель 32, первый усилитель-ограничитель 19, дисперсионна  лини  23 задержки, второй переключатель 33, третий смеситель 29, блок 30 полосовых фильтров, третий переключатель 34, второй усилитель-ограничитель 31, четвертый переключатель 35, втора  лини  24 задержки, первый фазовращатель 1, первый смеситель 2, усилитель промежуточной частоты 3, строб-каскад 10, блок 11 пам ти частоты, фазовращатель натг/2 15, второй фазовый детектор 18, вычитающий блок 22, видеоусилитель 28, первый интегратор 27, осциллограф 26. Вторые входы второго 5 и третьего 29 смесителей подсоединены к выходу перестраиваемого генератора 20. Первый вход второго смесител  5 соединен с вторыми входами первого 32 и четвертого 35 переключателей и  вл етс  входом устройства. Второй выход второго переключател  33 соединен с вторым входом третьего переключател  34. Вход линии 24 задержки соединен с входами второго фазовращател  7 и амплитудного детектора 25. Последовательно соединены амплитудный детектор 25 и формирователь 21 импульсов , выход которого подключен к синхронизируемым входам строб-каскада 10 и осциллографа 26.At the same time, the device is connected in series to the second mixer 5, the first band-pass filter 12, the first switch 32, the first amplifier-limiter 19, the delay delay line 23, the second switch 33, the third mixer 29, the band-pass filter unit 30, the third switch 34, the second limiting amplifier 31, fourth switch 35, second delay line 24, first phase shifter 1, first mixer 2, intermediate frequency amplifier 3, strobe stage 10, frequency memory block 11, natg / 2 phase shifter 15, second phase detector 18, subtracting bl to 22, video amplifier 28, a first integrator 27, the oscilloscope 26. The second inputs of the second 5 and the third mixer 29 connected to the output of the tunable oscillator 20. A first input of the second mixer 5 is connected to the second inputs of the first 32 and fourth switch 35 and is an input device. The second output of the second switch 33 is connected to the second input of the third switch 34. The input of the delay line 24 is connected to the inputs of the second phase shifter 7 and the amplitude detector 25. The amplitude detector 25 and the driver 21 of the pulses are connected in series, the output of which is connected to the synchronized inputs of the strobe stage 10 and the oscilloscope 26

Последовательно соединены частотный детектор 8, суммирующий усилитель 9, второй интегратор 14, управл емый генератор 13, счетчик 6, первый и второй выходы которого соединены с вторыми входами первого 1 и второго 7 фазовращателей, выход которого соединен с вторым входом первого смесител  2. Выход управл емого генератора 13 соединен с входом электронно-счетного частотомера 16, Вторые входы фазовых детекторов 17 и 18 ерез первую линию задержки соединены с выходом усилител  промежуточной частоты 3 и входом детектора 8. Первый вход фазового детектора 17 соединен с выходом блока 11 пам ти частоты , а выход соединен с вторыми входами суммирующего усилител  9 и вычитающего блока 22. Блок 11 пам ти частоты содержитFrequency detector 8, summing amplifier 9, second integrator 14, controlled oscillator 13, counter 6, the first and second outputs of which are connected to the second inputs of the first 1 and second 7 phase shifters, the output of which is connected to the second input of the first mixer 2, are connected in series. generator 13 is connected to the input of the electron-counting frequency meter 16, the second inputs of the phase detectors 17 and 18 through the first delay line connected to the output of the intermediate frequency amplifier 3 and the input of the detector 8. The first input of the phase detector Pa 17 is connected to the output of frequency memory unit 11, and the output is connected to the second inputs of summing amplifier 9 and subtractive unit 22. Frequency memory unit 11 contains

сумматор 36, линию 37 задержки и синхронизируемый генератор 38 (фиг. 2).an adder 36, a delay line 37 and a synchronized generator 38 (FIG. 2).

В блоке 11 пам ти частоты соединены последовательно синхронизируемый генератор 38, треть  лини  37 задержки и сумматор 36, при этом выход сумматора 36 соединен с входом синхронизируемого генератора 38, вход сумматора 36  вл етс  входом блока пам ти частоты, а выход синхронизируемого генератора 38  вл етс  выходом блока пам ти частоты.In block 11, the frequency memory is connected to a sequentially synchronized generator 38, a third delay line 37 and an adder 36, the output of the adder 36 is connected to the input of the synchronized generator 38, the input of the adder 36 is the input of the frequency memory block, and the output of the synchronized generator 38 is frequency memory output.

Блок 30 полосовых фильтров содержит N-полосовых фильтров 39 и переключателей 40 N-входов (фиг. 3). Входы N-полосовых фильтров соединены между собой и  вл ютс  входом блока 30 полосовых фильтров, а N-выходы полосовых фильтров 39 соединен с N-входами переключател  40, выход которого  вл етс  выходом блока 30 полосовых фильтров.Block 30 of bandpass filters contains N-bandpass filters 39 and switches 40 N-inputs (Fig. 3). The inputs of the N-bandpass filters are interconnected and are the input of the bandpass filter unit 30, and the N-outputs of the bandpass filters 39 are connected to the N-inputs of the switch 40, the output of which is the output of the band filter unit 30.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В зависимости от положени  переключателей 32-35 устройство может функционировать в одном из трех режимов измерени . Режим измерени  ЛЧМ сигналов длительностью более нескольких единиц микросекунд. Режим измерени  ЛЧМ сигналов с длительностью, равной или менее нескольких единиц микросекунд, имеющих спектр частот и полосе пропускани  дисперсионной линии задержки 23, при этом знак скорости частотной модул ции ЛЧМ сигнала совпадает с наклоном дисперсионной характеристики ДЛЗ. Режим измерени  ЛЧМ сигналов с длительностью, равной или менее нескольких единиц микросекунд , имеющих спектр частот вне полосы пропускани  ДЛЗ, либо знак частотной модул ции ЛЧМ сигнала, не совпадающий с наклоном дисперсионной характеристики ДЛЗ.Depending on the position of the switches 32-35, the device may operate in one of three measurement modes. Measurement mode for chirp signals of more than a few microseconds. The measurement mode of the chirp signals with a duration equal to or less than a few microseconds, having a frequency spectrum and bandwidth of the dispersion delay line 23, with the sign of the rate of frequency modulation of the chirp signal coincides with the slope of the dispersion characteristic of the SLD. The measurement mode of chirp signals with a duration equal to or less than a few microseconds with a frequency spectrum outside the passband of the DLS, or the sign of the frequency modulation of the chirp signal that does not coincide with the slope of the dispersion characteristic of the DLS.

В режиме измерени  ЛЧМ сигналов длительностью более нескольких единиц микросекунд переключатель 35 соедин ет вход линии 24 задержки с входной шиной устройства. В этом режиме устройство работает следующим образом. Измер емый ЛЧМ сигнал через переключатель 35 подаетс  на вход линии 24 задержки. Управл емый генератор 13 вырабатывает тактовые импульсы с частотой следовани  ,5 РСдв п, где Рсдв - смещение частоты сигнала, п - количество ступеней аппроксимации пилообразной фазовой модул ции. РСдв выбираетс  с таким расчетом, чтобы она была значительно больше предполагаемых отклонений мгновенной частоты исследуемых ЛЧМ сигналов от линейного закона изменени  частоты во времени и составл ет 15-20In the measurement mode of chirp signals with a duration of more than a few microseconds, switch 35 connects the input of delay line 24 to the input bus of the device. In this mode, the device operates as follows. The measured chirp signal is applied via switch 35 to the input of delay line 24. The controlled oscillator 13 generates clock pulses with a following frequency, 5 RSpd n, where Psdv is the signal frequency offset, and n is the number of approximation steps of the sawtooth phase modulation. RSdv is chosen so that it is significantly more than the estimated deviations of the instantaneous frequency of the studied chirp signals from the linear law of the frequency change over time and is 15-20

МГц. При использовании известных дискретных фазовых модул торов с числом разр дов управл ющего цифрового кода количество ступеней аппроксимации может 5 составить , где п - разр дный двоичный счетчик 6 тактовых импульсов, работающий со сбросом при переполнении, осуществл ет подсчет тактовых импульсов управл емого генератора 13. ВыходныеMHz. When using known discrete phase modulators with a number of control digital code bits, the number of approximation stages can be 5, where n is a bit binary counter of 6 clock pulses, working with overflow reset, counts the clock pulses of the controlled oscillator 13. Output

0 пр мой и инверсный коды двоичного счетчика 6 подаютс  в качестве управл ющих соответственно на дискретные фазовращатели 1 и 7. На высокочастотные входы дискретных фазовращателей 1 и 7 подаетс 0 direct and inverse codes of the binary counter 6 are supplied as control, respectively, to discrete phase shifters 1 and 7. To the high-frequency inputs of discrete phase shifters 1 and 7 are fed

5 соответственно задержанный на линии 24 задержки и незадержанный исследуемуй ЛЧМ-сигнал. В результате ступенчатой пилообразной фазовой модул ции ЛЧМ-сиг- нала на дискретных фазовращател х 1 и 75, respectively, delayed on line 24 of the delay and undelayed research of the chirp signal. As a result of stepwise sawtooth phase modulation of the chirp signal on discrete phase shifters 1 and 7

0 происходит смещение задержанного и незадержанного исследуемых сигналов по частоте соответственно вверх и вниз на величину Рсм/2. Использование дискретных фазовращателей 1 и 7 позвол ет уменьшить0 there is a shift of the delayed and not delayed investigated signals in frequency, respectively, up and down by the value of Pcm / 2. The use of discrete phase shifters 1 and 7 allows to reduce

5 вли ние их инерционности на точность измерений за счет уменьшени  в два раза частоты повторени  управл ющего кода.5 the effect of their inertia on the measurement accuracy due to a two-fold decrease in the repetition rate of the control code.

Разнесенные по частоте на величину FCM задержанный и незадержанный ЛЧМSeparated in frequency by the amount of FCM delayed and undelayed chirp

0 перемножаютс  на смесителе 2. На выходе смесител  2 образуютс  комбинационные частотные составл ющие, из состава которых усилителем п роме ЖутйчТГой частоты 3 выдел ютс  разностна  частотна  состав5 л юща  и через линию задержки 4 подаетс  на входы фазового детектора 17 и фазового детектора 18. Опорное колебание дл  фазового детектора 18 вырабатываетс  синхронизируемым генератором 38 блока 110 are multiplied by mixer 2. At the output of mixer 2, combination frequency components are formed, from which the difference frequency component is separated by amplifier of Frequency Frequency 3 and through delay line 4 is fed to inputs of phase detector 17 and phase detector 18. Reference oscillation for phase detector 18 is generated by a synchronized generator 38 of block 11

0 пам ти частоты, запоминающим частоту и начальную фазу сигнала, поступающего на его вход с выхода усилител  3 промежуточной частоты через строб-каскад 10 и сумматор 36 во врем  разрешающего импульса с0 memory frequency, storing the frequency and the initial phase of the signal received at its input from the output of the amplifier 3 intermediate frequency through the strobe cascade 10 and the adder 36 during the enabling pulse with

5 формировател  21 импульсов, открывающего строб-каскад 10. Длительность разрешающего импульса выбираетс  такой, чтобы за это врем  в блоке 11 пам ти частоты установилс  стационарный режим.5 of the pulse former 21, which opens the strobe cascade 10. The duration of the enabling pulse is chosen such that during this time in block 11 of the frequency memory a steady state is established.

0 Поддержание посто нной частоты синхронизируемого генератора 38 в течение длительности ЛЧМ радиоимпульса осуществл етс  с помощью петли самосинхронизации , в состав котгрой входит лини  370 Maintaining a constant frequency of the synchronized generator 38 for the duration of the chirp of the radio pulse is carried out using a self-synchronization loop, and the line 37 is included in the pattern.

5 задержки и сумматор 36. Чтобы не потер ть информацию об измер емых параметрах в начале импульса, сигнал с выхода усилител  3 промежуточной частоты подаетс  на второй вход фазового детектора 17 через ли- нию 4 задержки, врем  задержки которой5 delays and an adder 36. In order not to lose information about the measured parameters at the beginning of the pulse, the signal from the output of the amplifier 3 of the intermediate frequency is fed to the second input of the phase detector 17 through a line of 4 delays, the delay time of which

равно суммарному времени переходных процессов в смесителе 2 и синхронизируемом генераторе 38. Сигнал с блока 11 пам ти частоты поступает на второй вход фазового детектора 17. Выходное напр жение фазового детектора 17 пропорционально мгновенной разности фаз колебаний синхронизируемого генератора 38 и сигнала с вывода линии 4 задержки.equal to the total transient time in the mixer 2 and the synchronized generator 38. The signal from the frequency memory block 11 is fed to the second input of the phase detector 17. The output voltage of the phase detector 17 is proportional to the instantaneous phase difference of the oscillations of the synchronized generator 38 and the signal from the output of the delay line 4.

Вследствие инерционности фазового детектора 17 импульсное напр жение на его выходе имеет выбросы в начале и конце импульсов (фиг. 4а). Эти переходные процессы , привод щие к потере части информации , а также искажени  сигнала на выходе фазового детектора 17 компенсируютс  на вычитающем блоке 22. Дл  этого параллельно фазовому детектору 17 включен аналогичный ему фазовый детектор 18, на который опорный сигнал с блока 11 пам ти частоты подаетс  через фазовращатель 15 на л /2, рабоча  точка характеристики фазовращател  15 из положени  I перемещаетс  в положение II (фиг. 5). При этом фазовый детектор 18 становитс  нечувствительным к разности фаз входного и опорного сигнала, и его выходной сигнал характеризует амплитудные искажени  входного сигнала и собственные переходные процессы. Этот сигнал (фиг, 46) вычитаетс  на вычитающем блоке 22 из выходного сигнала фазового детектора 17. Разностный сигнал (фиг. 4в), характеризующий частотные искажени  анализируемого ЛЧМ- сигнала, через видеоусилитель 28, интегратор 27 поступает дл  наблюдени  и измерени  на осциллограф 26. Синхронизаци  осциллографа 26 и строб-каскада 10 осуществл етс  импульсами с формировател  21 импульсов, запускаемого передним фронтом огибающей анализируемого ЛЧМ-радиоимпульса, выделенной амплитудным детектором 25.Due to the inertia of the phase detector 17, the pulse voltage at its output has spikes at the beginning and end of the pulses (Fig. 4a). These transients, resulting in loss of information, as well as distortion of the signal at the output of phase detector 17, are compensated at subtractive unit 22. To do this, parallel to phase detector 17, a similar phase detector 18 is turned on, to which the reference signal from frequency memory unit 11 is supplied through the phase shifter 15 per l / 2, the operating point of the characteristic of the phase shifter 15 from position I moves to position II (Fig. 5). In this case, the phase detector 18 becomes insensitive to the phase difference of the input and reference signal, and its output signal characterizes the amplitude distortion of the input signal and its own transients. This signal (Fig. 46) is subtracted at the subtractive unit 22 from the output signal of the phase detector 17. The differential signal (Fig. 4c), which characterizes the frequency distortion of the analyzed chirp signal, through the video amplifier 28, the integrator 27 is fed to the observation and measurement on the oscilloscope 26. The oscilloscope 26 and the strobe cascade 10 are synchronized by pulses from a generator of 21 pulses triggered by the leading edge of the envelope of the analyzed chirped radio pulse selected by the amplitude detector 25.

Так как частота синхронизируемого генератора 38 может измен тьс  в ограниченных пределах и в установившемс  режиме принимать лишь дискретные значени , а разностна  частота на выходе смесител  2 при широком диапазоне скоростей изменени  частоты анализируемых ЛЧМ сигналов измен етс  в широких пределах, то возникает разница частот колебаний на различных входах фазового детектора 17. Это приводит к ошибкам в измерении как скорости измерени  частоты, так и линейности модул ционных характеристик частотно- модулироаанных (ЧМ) генераторов.Since the frequency of the synchronized generator 38 can vary within limited limits and in the steady state only take discrete values, and the difference frequency at the output of mixer 2 at a wide range of rates of change in the frequency of the analyzed chirp signals varies widely, a difference occurs in different frequencies the inputs of the phase detector 17. This leads to errors in the measurement of both the frequency measurement rate and the linearity of the modulation characteristics of frequency modulated (FM) oscillators.

Изменение разностной частоты и фазы сигнала на выходе смесител  2 при анализе ЛЧМ сигналов с различной скоростью изменени  частоты компенсируетс  инерционной схемой частотно-фазовой автоподстройки частоты управл емого генератора 13, образованной частотным детектором 8, суммирующим усилителем 9 и интегратором 14. При этом изменение частоты сигнала на выходе усилител  3 промежуточной частоты вызывает изменение частоты следовани  импульсов управл емого генератора 13 fn. При этом изменитс  частота повторени  управл ющего кода наChanging the difference frequency and phase of the signal at the output of the mixer 2 when analyzing chirp signals with different rates of change of frequency is compensated by the inertial scheme of the frequency-phase auto-tuning of the controlled oscillator 13 formed by the frequency detector 8, summing amplifier 9 and integrator 14. At the same time, the change in the frequency of the signal by The output of the intermediate frequency amplifier 3 causes a change in the pulse frequency of the controlled oscillator 13 fn. This will change the repetition rate of the control code by

выходе счетчика 6 , равна  частоте смещени  ЛЧМ сигнала на каждом из дискретных фазовращателей 1 и 7 I РСдВ11 :IFcAB2l 0,5FcAB fk, а также компенсируетс  изменение разностной частоты РСдв наthe output of counter 6 is equal to the frequency of the chirp signal offset at each of the discrete phase shifters 1 and 7 I RSdV11: IFcAB2l 0.5FcAB fk, and the difference in the difference frequency RSdv is also compensated by

выходе смесител  2, следовательно, и различие частот сигналов на различных входах фазового детектора 17, возникающее при изменении скорости изменени  частоты анализируемого ЛЧМ сигнала, Приэтомточность компенсации разности частот колебаний на различных входах фазового детектора 17 повышаетс  при сложении на суммирующем усилителе 9 сигналов с частотного детектора 8 и фазового детектораtherefore, the difference in the frequencies of the signals at different inputs of the phase detector 17 that occurs when the rate of change of the frequency of the analyzed chirp signal changes. At the same time, the compensation of the difference between the oscillation frequencies at the various inputs of the phase detector 17 increases when the signals from frequency detector 8 are added to the summing amplifier 9 and phase detector

17, чем обеспечиваетс  частотно-фазова  автоподстройка частоты управл емого генератора 13. Частота управл емого генератора 13 пропорциональна скорости изменени  частоты анализируемого ЛЧМсигнала , которую можно определить путем измерени  электронно-счетным частотомером 16.17, which ensures the frequency-phase auto-tuning of the frequency of the controlled oscillator 13. The frequency of the controlled oscillator 13 is proportional to the rate of change of the frequency of the analyzed chirp signal, which can be determined by measuring the electron-counting frequency meter 16.

В режиме измерени  ЛЧМ сигналов малой длительности, имеющих спектр частот вIn the measurement mode chirp signals of short duration, having a frequency spectrum in

полосе пропускани  дисперсионной линии задержки 23 и совпадени  знака скорости частотной модул ции ЛЧМ сигнала с наклоном дисперсионной характеристики линии 23, переключатель 32 переводитс  во второе положение и соедин ет вход устройства со входом первого усилител -ограничител , переключатели 33 и 34 перевод тс  во второе положение и соедин ют выход дисперсной линии задержки 23 со входом второгоthe bandwidth of the dispersion delay line 23 and the coincidence sign of the frequency modulation frequency of the chirp signal with the slope of the dispersion characteristic of line 23, the switch 32 is transferred to the second position and connects the device input to the input of the first limiting amplifier, the switches 33 and 34 are switched to the second position and connect the output of the dispersed delay line 23 to the input of the second

усилител -ограничител  31, переключатель 35 соедин ет выход второго усилител -ограничител  31 со входам второй линии задержки 24. В этом режиме устройство работает следующим образом.the amplifier limiter 31, the switch 35 connects the output of the second amplifier limiter 31 to the inputs of the second delay line 24. In this mode, the device operates as follows.

Измер емый ЛЧМ сигнал малой длительности через переключатель 32 поступает на вход первого усилител -ограничител  19 (фиг. ба). Полоса пропускани  усилител - ограничител  19 выбираетс  равной поло5 се пропускани  дисперсной линии 23 задержки. Усиленный и ограниченный по амплитуде с целью исключени  вли ни  амплитудной модул ции, ЛЧМ сигнал с выхода усилител  19 подаетс  на вход ДЛЗ 23 (фиг.The measured chirp signal of short duration through the switch 32 is fed to the input of the first amplifier-limiter 19 (Fig. BA). The bandwidth of the amplifier 19 is chosen equal to the bandwidth of the dispersed delay line 23. Strengthened and limited in amplitude in order to eliminate the influence of amplitude modulation, the chirp signal from the output of amplifier 19 is fed to the input of DLS 23 (Fig.

66). Так как знак скорости частотной мо дул ции ЛЧМ сигнала и наклон дисперсионной характеристики ДЛЗ 23 совпадают (фиг, 7), на выходе ДЛЗ 23 по вл етс  ЛЧМ сигнал с девитацией частоты, равной девитации входного ЛЧМ сигнала, но длительностью тВых больше, чем длительность тс входного ЛЧМ сигнала (фиг. 6в) и задержанный на врем  to определ емое конструктивными особенност ми конкретной ДЛЗ и начальной частотой ЛЧМ сигнала (Фиг. 7).f66). Since the sign of the speed of the frequency modulation of the LFM signal and the slope of the dispersion characteristic of the DLS 23 coincide (FIG. 7), at the output of the DLC 23 there appears a chirp signal with a frequency deviation equal to the deviation of the input chirp signal, but longer than the TC the input chirp signal (Fig. 6c) and delayed by time to be determined by the design features of the specific SLS and the initial frequency of the chirp signal (Fig. 7) .f

Врем  задержки to определ етс  временем to (задержка to, присуща  конкретной ДЛЗ, и определ ет задержку ЛЧМ отклика ДЛЗ на воздействие дельта-функции 5(t) (фиг. 8) и задержкой входного ЛЧМ сигнала за счет дисперсии ДЛЗ, котора  зависит от начальной частоты fH ЛЧМ сигнала (фиг. 7):The delay time to is determined by the time to (the delay to inherent in a particular SLD, and determines the delay of the LFM response of the SLF to the influence of the delta function 5 (t) (Fig. 8) and the delay of the input chirp signal due to the dispersion of the LFD, which depends on the initial frequency fH chirp signal (Fig. 7):

to to+t/yi3(fn),to to + t / yi3 (fn),

где to - посто нна  задержка дл  всех час- тот, определ ема  конструкцией ДЛЗ; ) - задержка на частоте fH, определ ема  дисперсионной характеристикой ДЛЗ (фиг. 7).where to is a constant delay for all frequencies determined by the LLL design; ) is the delay at the frequency fH determined by the dispersion characteristic of the SL (Fig. 7).

При этом, использу  фиг. 7 опреде- лить Гвых :In this case, using FIG. 7 to determine Gvyh:

Afc Afc

Твых ТС + ГДЛЗ Тс + ТДЛЗ ,Your TS + GDLZ Tc + TDLZ,

где Afc - девиаци  частоты входного ЛЧМ сигнала; тдлз - полоса пропускани  ДЛЗ 23; тдлз длительность выходного ЛЧМ отклика ДЛЗ 23 при подаче на его входд (t) - импульса (фиг. 8). Таким образом ЛЧМ сигнал на выходе ДЛЗ 23 увеличиваетс  по длительности на величину тдлз (Afc/A f длз ) тдлзwhere Afc is the frequency deviation of the input chirp signal; tdlz - DLZ 23 bandwidth; tdlz duration of the output chirp response DLZ 23 when applying to its input (t) - pulse (Fig. 8). Thus, the chirp signal at the output of the DLS 23 is increased in duration by the value of tdlz (Afc / A f for dz) tdlz

Далее, расширенный по длительности ЛЧМ радиоимпульс через переключатели 33 и 34 поступает на вход второго усилител -ограничител  31, который служит дл  усилени  ослабленного ДЛЗ 23 ЛЧМ pa- диоимпульса и ограничени  по амплитуде с целью исключени  вли ни  паразитной амплитудной модул ции (вносима  за счет неравномерности амплитудно-частотной характеристики ДЛЗ 23) на результаты из- мерени  и тем самым увеличени  точности измерени . Усиленный и ограниченный по амплитуде ЛЧМ радиоимпульс (фиг. 6г) через переключатель 35 поступает на входы второй линии задержки 24, второго фазов- ращател  7 и амплитудного детектора 25, В остальном работа в этом режиме аналогична работе устройства в режиме измерени  параметров ЛЧМ сигналов длительностью более нескольких микросекунд.Further, the chirp extended for the duration of the chirp through the switches 33 and 34 is fed to the input of the second amplifier 31, which serves to amplify the chirped DLZ 23 chirped radio pulse and amplitude limiting in order to eliminate the influence of parasitic amplitude modulation (introduced due to non-uniformity amplitude-frequency characteristic DLZ 23) on the measurement results and thereby increase the measurement accuracy. The amplified and amplified chirped radio pulse (Fig. 6d) through the switch 35 enters the inputs of the second delay line 24, the second phase generator 7 and the amplitude detector 25, In the rest, the operation in this mode is similar to the device in measuring the parameters of chirp signals of longer duration a few microseconds.

Определим среднюю скорость увых изменени  частоты ЛЧМ сигнала на выходе ДЛЗ 23. Средн   скорость ус изменени  частоты входного ЛЧМ сигнала определ етс  по формулеLet us determine the average rate of the change in the frequency of the chirp signal at the output of the DLS 23. The average rate of the change in the frequency of the input chirp signal is determined by the formula

у - Afcy - afc

YC ТС YC TS

аналогичноsimilarly

ГR

где удлз - крутизна дисперсионной характеристики ДЛЗ 23 (фиг. 7) пунктиром, из фиг. 7 следует Д fBWx Afc, поэтому:where Udlz - the slope of the dispersion characteristics of DLZ 23 (Fig. 7) dotted, from Fig. 7 follows Y fBWx Afc, therefore:

f Afc  f afc

Тдлз + ТсTdlz + Tc

1one

тдлз 4- тс tdlz 4-ts

1 . 1one . one

УДЛЗ УсUDLZ Us

ИЛИOR

отсюдаfrom here

УсUs

УДЛЗ УВЫХ УДЛЗ - УВЫХUDLZ ALARM UDLZ - ALARM

где УВЫХ - измеренное значение s юктрон- но-счетным частотомером 16 скогрсти из менени  частоты ЛЧМ сигнала (физ. 7).where OO is the measured value s with a scatter measurement 16 for measuring the frequency of the chirp signal (Phys. 7).

Таким образом, длительность анализируемого ЛЧМ сигнала после ДЛЗ 23 становитс  достаточной дл  нормальной работы блока пам ти частоты 11, снижаетс  вли ние инерционности фазовращателей 1 и 7 на точность измерени  за счет снижени  скорости частотной модул ции ЛЧМ сигнала на выходе ДЛЗ 23. Кроме того, резко снижаетс  потер  информации за счет задержки в линии 24. Следовательно, введение ДЛЗ 23 позвол ет измер ть короткоимпульсные ЛЧМ сигналы с большой девиацией частоты.Thus, the duration of the analyzed chirp signal after DL 23 becomes sufficient for normal operation of the frequency memory block 11, the influence of the inertia of phase shifters 1 and 7 on the measurement accuracy is reduced by decreasing the frequency of chromic frequency modulation at the output of the DRL 23. Moreover, The loss of information due to the delay in line 24 is reduced. Consequently, the introduction of DL 23 allows one to measure short-pulse chirp signals with a large frequency deviation.

В режиме измерени  ЛЧМ сигналов с малой длительностью, имеющих спектр частот вне полосы пропускани  ДЛЗ 23, а также в случае, если знак частотной модул ции анализируемого ЛЧМ сигнала не совпадает с наклоном дисперсионной характеристики ДЛЗ 23, переключатель 32 соедин ет выход полосового фильтра 12 с входом усилител -ограничител  19, переключатель 33 соедин ет выход ДЛЗ 23 с входом смесител  29, переключательIn the measurement mode of short-duration chirp signals with a frequency spectrum outside the passband of the DLS 23, and also if the sign of the frequency modulation of the analyzed chirp signal does not match the slope of the dispersion characteristic of the DLS 23, switch 32 connects the output of the band-pass filter 12 to the input the amplifier limiter 19, the switch 33 connects the output of the DLZ 23 to the input of the mixer 29, the switch

34переводитс  в первое положение и соедин ет выход блока полосовых фильтров 30 с входом усилител -ограничител  31, положение переключател 34 is switched to the first position and connects the output of the bandpass filter block 30 to the input of the amplifier-limiter 31, the position of the switch

35сохран етс  такое же, как и в предыдущем случае.35 remains the same as in the previous case.

В этом режиме устройство работает следующим образом. Входной анализируемый ЛЧМ сигнал поступает на вход смесител  5, на второй вход которого подаетс  непрерывный монохроматический сигнал частоты fr от перестраиваемого генератора 20. Частота генератора 20 fr устанавливаетс  такой, чтобы на выходе смесител  5 разностна  частота fc-fr в случае совпадени  знака скорости частотной модул ции ЛЧМ сигнала и наклона дисперсионной характеристики ДЛЗ 23, была в пределах полосы пропускани  ДЛЗ 23 (фиг. 9а). Далее, преобразованный ЛЧМ сигнал с центральной частотой fc-fr поступает на полосовый фильтр 12, полоса пропускани  которого выбираетс  равной полосе пропускани  ДЛЗ 23.In this mode, the device operates as follows. The input chirp signal analyzed is input to the mixer 5, to the second input of which a continuous monochromatic signal fr is applied from the tunable generator 20. The generator frequency 20 fr is set so that the difference frequency fc-fr at the output of the mixer 5 if the sign of the frequency modulation rate coincides The chirp signal and the slope of the dispersion characteristic of the DLS 23, was within the passband of the DRL 23 (Fig. 9a). Further, the transformed chirp signal with the center frequency fc-fr is fed to a band-pass filter 12, the passband of which is chosen equal to the passband of the SLR 23.

Лолосоаый фильтр 12 служит дл  подавлени  побочных продуктов преобразовани  на выходе смесител  5, которые вли ют на фазовую структуру ЛЧМ сигнала частотой fc-fr вследствие амплитудно-фазовой конверсии в усилителе 19, так как порождают комбинационные составл ющие, вход щие в спектр ЛЧМ сигнала частотой fc-fr. В случае несовпадени  знака скорости частотной модул ции входного ЛЧМ сигнала и наклона дисперсионной характеристики ДЛЗ 23, частота генератора 20 устанавливаетс  такой , чтобы на выходе полосового фильтра 12 выдел лась частота fr-fc.A lazy filter 12 serves to suppress the conversion byproducts at the output of mixer 5, which affect the phase structure of the chirp signal at fc-fr due to the amplitude-phase conversion in amplifier 19, as they generate combinational components that are included in the chrm spectrum at frequency fc -fr. In the case of a mismatch of the sign of the frequency modulation rate of the input chirp signal and the slope of the dispersion characteristic of the DLS 23, the frequency of the generator 20 is set so that the frequency fr-fc is separated at the output of the band-pass filter 12.

Таким образом, в смесителе 5 происходит инвертирование спектра, а значит смена знака скорости частотной модул ции ЛЧМ сигнала на противоположный (фиг. 96) и совпадающий с наклоном дисперсионной характеристики ДЛЗ 23. Преобразованный по частоте ЛЧМ сигнал через переключатель 32 и усилитель-ограничитель 19 поступает на вход ДЛЗ 23, где происходит расширение его по длительности. Расширенный по длительности ЛЧМ сигнал с центральной частотой fc-fr или fr-fc через переключатель 33 поступает на вход смесител  29, где происходит вычитание частоты fr генератора 20. Это необходимо дл  исключени  вли ни  места бил ьн остей частоты fr генератора 20 на точность измерени . С помощью блока 30 полосовых фильтров выдел етс  частота fc исходного ЛЧМ сигнала.Thus, in mixer 5, the spectrum is inverted, which means that the frequency of the frequency modulation of the chirp signal is reversed to the opposite (Fig. 96) and coincides with the slope of the dispersion characteristic of the DLC 23. The chirp signal converted by frequency through switch 32 and limiting amplifier 19 enters at the entrance DLZ 23, where the expansion of its duration. The extended chirp signal with the center frequency fc-fr or fr-fc through the switch 33 enters the input of the mixer 29, where the frequency fr of the generator 20 is subtracted. This is necessary to eliminate the influence of the location of the generator of the frequency of the generator fr 20 on the measurement accuracy. Using the bandpass filter block 30, the frequency fc of the original chirp signal is extracted.

Полоса пропускани  фильтров 39 выбираетс  равной полосе пропускани  ДЛЗ 23,The bandwidth of the filters 39 is chosen equal to the bandwidth DLZ 23,

а общее число таким, чтобы перекрыть диапазон рабочих частот входных ЛЧМ сигналов . Переключение фильтров 39 дл  выделени  ЛЧМ сигнала с центральной частотой fc осуществл етс  переключателем 40 в блоке полосовых фильтров 30 (фиг. 3). ЛЧМ сигнал с выхода блока полосовых фильтров 30 через переключатель 34, усилитель-ограничитель 31, переключатель 35 поступает наand the total number is such as to cover the operating frequency range of the input chirp signals. Switching the filters 39 to extract the chirp signal with the center frequency fc is performed by the switch 40 in the bandpass filter bank 30 (Fig. 3). The chirp signal from the output of the bandpass filter unit 30 through the switch 34, the amplifier-limiter 31, the switch 35 is fed to

входы линии 24 задержки фазовращател  7 и амплитудного детектора 25. В остальном работа устройства аналогична работе в режиме измерени  параметров ЛЧМ сигналов длительностью более нескольких микросекунд .the inputs of the delay line 24 of the phase shifter 7 and the amplitude detector 25. Otherwise, the operation of the device is similar to operating in the measurement mode of the parameters of the chirp signals with a duration of more than several microseconds.

Таким образом, поставленна  цель достигаетс  за счет расширени  входного анализируемого ЛЧМ сигнала по длительности с помощью дисперсионной линии задержкиThus, the goal is achieved by extending the input analyzed chirp signal in duration using the dispersion delay line

23, что расшир ет функциональные возможности устройства по измерению коротко- импульсных ЛЧМ радиоимпульсов с большой девиацией частоты.23, which expands the functionality of the device for measuring short-pulse chirped radio pulses with a large frequency deviation.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  измерени  средней скорости изменени  частоты и линейности модул ционных характеристик частотно- модулированных генераторов по авт.св.A device for measuring the average rate of change of frequency and the linearity of the modulation characteristics of frequency-modulated oscillators according to the author. № 1499259, отличаю ид еес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет измерени  параметров линейно-чзстотно-модулированных сигналов малой длительности, в него введены последовательно соединенные второй смеситель, первый полосовой фильтр, первый переключатель, первый усилитель-ограничитель , дисперсионна  лини  задержки, второй переключатель, третий смеситель,No. 1499259, I differ from the fact that, in order to expand the functionality by measuring the parameters of short-duration modulated short-duration signals, the second mixer, the first band-pass filter, the first switch, the first amplifier-limiter, the dispersion line are introduced into it delay, second switch, third mixer, блок полосовых фильтров, третий переключатель , второй усилитель-ограничитель, четвертый переключатель, выход которого соединен с входом второй линии задержки, перестраиваемый генератор, выход которого соединен с вторыми входами второго и третьего смесителей, второй выход второго переключател  соединен с вторым входом третьего переключател , второй вход четвертого переключател  соединен с вторымthe bandpass filter unit, the third switch, the second amplifier-limiter, the fourth switch, the output of which is connected to the input of the second delay line, the tunable generator, the output of which is connected to the second inputs of the second and third mixers, the second output of the second switch is connected to the second input of the third switch, the second the input of the fourth switch is connected to the second входом первого переключател , с первым входом второго смесител  и  вл етс  входом устройства.the input of the first switch, with the first input of the second mixer and is the input of the device. аbut ИфВьIfv КTO кto t/At / a JT ЈJT Ј Я дI d уг. 5corner five Й/л.41Y / L.41
SU904887264A 1990-11-29 1990-11-29 Device for measuring average rate of frequency and linearity of modulation characteristics of frequency-modulated generators SU1749843A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904887264A SU1749843A2 (en) 1990-11-29 1990-11-29 Device for measuring average rate of frequency and linearity of modulation characteristics of frequency-modulated generators

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904887264A SU1749843A2 (en) 1990-11-29 1990-11-29 Device for measuring average rate of frequency and linearity of modulation characteristics of frequency-modulated generators

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1499259A Addition SU399770A1 (en) 1970-12-14 1970-12-14 METHOD OF MEASURING THE MEDIUM LIFE-TIME OF EXCITED LIGHT FLOW MOLECULES IN FLUORESCENCE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1749843A2 true SU1749843A2 (en) 1992-07-23

Family

ID=21547935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904887264A SU1749843A2 (en) 1990-11-29 1990-11-29 Device for measuring average rate of frequency and linearity of modulation characteristics of frequency-modulated generators

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1749843A2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР Me 1499259, кл. G 01 R 23/00, 1987. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6646587B2 (en) Doppler radar apparatus
US5991605A (en) Method and circuit for creating a modulated signal in a transceiver
US5210539A (en) Linear frequency sweep synthesizer
US6509802B2 (en) PLL-tuning system having a phase detector with a sampling frequency equal to a reference frequency
JPH06120735A (en) Oscillation circuit
SU1749843A2 (en) Device for measuring average rate of frequency and linearity of modulation characteristics of frequency-modulated generators
US3931586A (en) Scanning oscillator stabilization
EP0188503B1 (en) Device for tuning a vco to the carrier frequency of each radar pulse
SU879306A2 (en) Ultrasonic frequency pulse flowmeter
US4949091A (en) Spectrum analysis arrangement and automatic interception receiving station comprising such an arrangement
SU1705759A1 (en) Device for measuring mean rate of variation of frequency and modulation characteristic linearity of frequency-modulated generators
RU1807424C (en) Device for measurement of average speed of change of frequency and linearity of modulation characteristics of frequency-modulated generators
US4165492A (en) Recirculation circuit for repetition of an analog pulse signal
RU1807422C (en) Device for measurement of average velocity of change of frequency and linearity of modulation characteristics of frequency-modulated generators
RU2133483C1 (en) Frequency-modulated altimeter
SU1172011A1 (en) Digital frequency synthesizer
RU2234718C1 (en) Frequency-modulated altimeter
SU1476397A1 (en) Method for measuring mean frequency variation rate and linearity of modulation characteristics of frequency-modulated oscillators
SU1499259A1 (en) Apparatus for measuring average speed of frequency and linearity change of modulation characteristics of frequency-modulated generators
SU1510079A1 (en) Generator synchronizing device
SU1241140A1 (en) Device for measuring average rate of frequency change and linearity of modulation characteristics of frequency-modulated generators
SU1129540A1 (en) Device for checking frequency generators having linear frequency modulation
SU1492308A2 (en) Measuring converter with afc
SU1598185A2 (en) Autocorrelation device for measuring parameters of pseudorandom phase-manipulated signal
SU785792A1 (en) Device for measuring and tolerance checking of four-pole network amplitude-frequency characteristics