SU834575A1

SU834575A1 - Device for measuring signal spectrum width

Info

Publication number: SU834575A1
Application number: SU782652053A
Authority: SU
Inventors: Виталий Иванович Чепелев; Валентин Георгиевич Сердюков; Геннадий Николаевич Орлов; Александр Иванович Шестов
Original assignee: Предприятие П/Я А-3565
Priority date: 1978-07-31
Filing date: 1978-07-31
Publication date: 1981-05-30

Description

Изобретение относится к радиоизме- \ ригельной технике и может быть использовано в анализаторах спектра и панорамных приемниках.The invention relates to a radio meter / beam technique and can be used in spectrum analyzers and panoramic receivers.

Известны устройства для измерения ширины спектров сигналов, содержащие последовательно соединенные панорамный гетеродин, смеситель, усилители, детекторы, пороговую схему, счетчик, а также дополнительный смеситель и генератор D-3 · ·Known devices for measuring the width of the spectra of signals containing serially connected panoramic local oscillator, mixer, amplifiers, detectors, threshold circuit, counter, as well as an additional mixer and generator D-3 · ·

Однако точность измерения их недостаточна, так как ограничена дискретностью сетки частот генератора.However, their measurement accuracy is insufficient, since it is limited by the discreteness of the generator frequency grid.

Цель изобретения - повышение точности измерений.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements.

Указанная цель достигается за счет того, что в устройство для измерения ширины спектров сигналов, содержащее последовательно соединенные смеситель, усилитель промежуточной частоты, детектор, видеоусилитель, пороговую схему >и счетчик импульсов, а также второй 1смеситель, один вход которого подключен |к выходу генератора сетки частот, а второй соединен с выходом панорамного гетеродина, подключенного также ко второму входу первого смесителя, при этом выход второго смесителя через фильтр соединен со входов второго детектора, дополнительно введен делитель временных интервалов, включенный между, выходом второго детектора и вторым входом счетчика импульсов.This goal is achieved due to the fact that the device for measuring the width of the spectra of signals containing a series-connected mixer, an intermediate frequency amplifier, a detector, a video amplifier, a threshold circuit> and a pulse counter, as well as a second 1 mixer, one input of which is connected | to the output of the grid generator frequencies, and the second is connected to the output of the panoramic local oscillator, also connected to the second input of the first mixer, while the output of the second mixer through the filter is connected to the inputs of the second detector, additionally a time interval divider is introduced, included between the output of the second detector and the second input of the pulse counter.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства для измерения ширины спектров сигналов.The drawing shows a structural diagram of the proposed device for measuring the width of the spectra of signals.

Устройство состоит из смесителя 1, β панорамного гетеродина 2, усилителя 3 промежуточной частоты, детектора 4, видеоусилителя 5, пороговой схемы 6, счетчика 7 импульсов, а также последовательно соединенных генератора 8 сет20 ки частот, второго смесителя 9, другой вход которого соединен с выходом панорамного гетеродина 2, фильтра 10, второго детектора 11 и делителя 12 временных интервалов, βι ιχοπ которого сое3 834575 динен со вторым входом счетчика 7 им- , пульсов.The device consists of a mixer 1, β of a panoramic local oscillator 2, an amplifier 3 of an intermediate frequency, a detector 4, a video amplifier 5, a threshold circuit 6, a counter 7 pulses, and also a series-connected generator 8 of a frequency network, a second mixer 9, the other input of which is connected to the output panoramic local oscillator 2, filter 10, second detector 11 and time divider 12, βι ιχοπ of which so3 3 834575 is dined with the second input of the pulse counter 7.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

На смеситель I подается сигнал, ширину спектра которого необходимо измерить, одновременно на второй вход смесителя 1 поступает напряжение перестраиваемого по частоте панорамного гетеродина 2. Преобразованный по частоте сигнал через узкополосный тракт усилителя 3 промежуточной частоты, детектор 4 и видеоусилитель 5 поступает на пороговую схему 6 (описанная часть устройства представляет собой анализатор спектра сигналов последовательного анализа). На входе пороговой схемы 6 образуется сигнал, форма которого повторяет огибающую спектральной плотности исследуемого сигнала. Пороговая схема 6 срабатывает при определенном заранее установленном уровне, в результа-. те чего на выходе ее формируется строб, длительность которого равна времени перестройки панорамного гетеродина 2 в пределах ширины спектра исследуемого сигнала на заданном уровне. Строб поступает на управляющий вход счетчика 7 импульсов и открывает его на время, равное длительности строба. Одновременно напряжение панорамного гетеродина 2 поступает на вход второго смесителя 9, на второй вход которого подается стабильная сетка частот с генератора 8 сетки частот.A signal is applied to mixer I, the spectral width of which needs to be measured, at the same time, the voltage of a frequency-tunable panoramic local oscillator 2 is supplied to the second input of mixer 1. the described part of the device is a spectrum analyzer of signals of sequential analysis). At the input of the threshold circuit 6, a signal is formed whose shape repeats the envelope of the spectral density of the signal under study. The threshold circuit 6 is triggered at a predetermined predetermined level, as a result of. That is, a strobe is formed at its output, the duration of which is equal to the tuning time of the panoramic local oscillator 2 within the spectrum width of the signal under study at a given level. The strobe enters the control input of the counter 7 pulses and opens it for a time equal to the duration of the strobe. At the same time, the voltage of the panoramic local oscillator 2 is supplied to the input of the second mixer 9, the second input of which is supplied with a stable frequency grid from the generator 8 of the frequency grid.

В процессе перестройки панорамного гетеродина 2 фильтр 10 выделяет частотные отметки при перестройке на величину шага сетки частот. При выборе частоты настройки фильтра 10, равной ί ⁽¹⁾ .In the process of tuning the panoramic local oscillator 2, the filter 10 selects frequency marks during tuning by the size of the frequency grid pitch. When you select the filter tuning frequency 10 equal to ί ⁽¹⁾ .

где Δ £_с - шаг сетки частот генератора 8 сетки частот; ,where Δ £ _s is the frequency grid pitch of the frequency grid generator 8; ,

- И —0,1,2,3 ...» частотные отметки выделяются при перестройке панорамного гетеродина 2 на половину шага сетки частот, что целесообразно, так как позволяет использовать более редкую сетку частот. После детектирования в детекторе 11 частотные отметки поступают на вход делителя 12 временных интервалов. Количество частотных отметок, поступающих во время действия строба с пороговой схемы 6, определяет ширину спектра сигнала с дискретностью отсчета, равной половине“And —0.1,2,3 ...” the frequency marks are highlighted when tuning the panoramic local oscillator 2 by half a step of the frequency grid, which is advisable since it allows the use of a rarer frequency grid. After detection in the detector 11, the frequency marks are fed to the input of the divider 12 time intervals. The number of frequency marks arriving during the action of the strobe from the threshold circuit 6 determines the width of the spectrum of the signal with a sampling resolution of half

Повышение точности измерения ширины спектра сигналов в предлагаемом устройстве достигается за счет уменьшения дискретности отсчета ширины 5 · спектра с помощью делителя 12 временных интервалов. Несмотря на то, что перестройка частоты панорамного гетеродина в пределах всего диапазона перестройки - нелинейная функция времени, 10 перестройка в пределах шага сетки частот линейна. Поэтому равномерное деление временного интервала между соседними частотными отметками эквивалентно равномерному делению частотного 15 интервала между составляющими сетки генератора 8 сетки частот. Эту операцию выполняет делитель 12 временных интервалов. Принцип работы его заключается в следующем.Improving the accuracy of measuring the width of the spectrum of the signals in the proposed device is achieved by reducing the discreteness of the reference width 5 · spectrum using a divider 12 time intervals. Despite the fact that the frequency tuning of the panoramic local oscillator within the entire tuning range is a nonlinear function of time, 10 tuning within the step of the frequency grid is linear. Therefore, the uniform division of the time interval between adjacent frequency marks is equivalent to the uniform division of the frequency 15 interval between the grid components of the generator 8 of the frequency grid. This operation is performed by a divider 12 time intervals. The principle of its operation is as follows.

При поступлении на его вход первого временного интервала (первых двух частотных отметок) делитель 12 временных интервалов производит измерение и одновременно деление его на требуемое чйс25 ло N . Таким образом, по окончании первого временного интервала имеется информация, о длительности требуемой части временного интервала, что эквивалентно перестройке панорамного гете30 родина 2 на N -ю часть шага частотной сетки. В следующем временном интервале делитель 12 временных интервалов вырабатывает поступающие на второй вход счетчика 7 импульсы, следующие через ₃₅ время, равное ' N-й части предыдущего интервала, и одновременно производит измерение и деление текущего временного интервала. Подобные устройства известны. Количество импульсов, поступив₄₀ ших на вход счетчика 7 импульсов во время действия строба с пороговой схемы 6 определяет ширину спектра исследуемого сигнала в единицах, равных (jxp'Afc. > ^а НР^И выборе частоты на₄₅ стройки фильтра 10 в соответствии с условием [ϊ] -Af_c/2.N.When the first time interval (the first two frequency marks) arrives at its input, the divider 12 time intervals makes a measurement and at the same time divides it by the required number of 25 N. Thus, at the end of the first time interval, there is information about the duration of the required part of the time interval, which is equivalent to the restructuring of the panoramic get30 home 2 to the Nth part of the frequency grid step. In the next time interval, the time interval divider 12 generates pulses arriving at the second input of the counter 7, following ₃₅ times equal to the 'Nth part of the previous interval, and simultaneously measures and divides the current time interval. Similar devices are known. The number of pulses received by ₄₀ pulses at the input of the counter 7 pulses during the strobe action from the threshold circuit 6 determines the spectrum width of the signal under investigation in units equal to (jxp'Afc.> ^And NR ^AND the frequency selection for ₄₅ filter settings 10 in accordance with the condition [ϊ ] -Af _c /2.N.

Таким образом, введение делителя 12 временных интервалов повышает точность измерения ширины спектра сигналов за счет уменьшения дискретности отсчета ⁵⁰ (уменьшения цены единицы результата отсчета).Thus, the introduction of a divider 12 time intervals increases the accuracy of measuring the width of the spectrum of the signals by reducing the resolution of the sample ⁵⁰ (reducing the unit price of the sample).

Claims

(54) THE DEVICE FOR MEASURING THE WIDTH OF THE SIGNAL SPECTRA 3.8 is connected to the trigger input of 7 pulses. The device works as follows. A signal is sent to mixer I, the width of the spectrum of which is to be measured simultaneously to the second input of mix. The cyst 1 is supplied with the voltage of a frequency-tunable panoramic hetero. Dina

2. The signal converted in frequency through the narrowband path of the amplifier 3 of the intermediate frequency, the detector 4 and the video amplifier 5 are fed to the threshold circuit 6 (the described part of the device is a spectrum analyzer of the signals of the sequential analysis). At the input of the threshold circuit 6, a signal is generated, the shape of which repeats the spectral density envelope of the signal under study. The threshold circuit 6 is triggered at a predetermined predetermined level, as a result of which its output forms a strobe whose duration is equal to the tuning time of the panoramic local oscillator 2 within the width of the spectrum of the signal under investigation at a given level. The strobe enters the control input of the pulse counter 7 and opens it for a time equal to the duration of the strobe. At the same time, the voltage of the panoramic local oscillator 2 is fed to the input of the second mixer to the second input of which is fed to the frequency grid with reHejpaTopa 8 of the frequency grid. In the process of restructuring the panoramic local oscillator 2, the filter Yu separates the frequency marks during the restructuring by the step size of the frequency grid. When choosing the frequency of tuning the filter U, equal to) V where L fj, is the grid step of the generator 8 of the frequency grid ;, P - 0,1,2,3 ..., the frequency marks are divided by half of the panoramic local oscillator 2 step frequency set, which is advisable, since it allows using a rarer frequency grid. After detection in detector II, the frequency marks from the label arrive at the input of the divider in 12 time intervals. The number of frequent marks received during the operation of the strobe from the threshold circuit 6 determines the width of the signal spectrum with a sampling resolution equal to half the frequency grid step. 5 Improving the accuracy of measuring the width of the spectrum of signals in the proposed device is achieved by decreasing the sampling resolution of the width of the spectrum using a 12 time interval divider. Despite the fact that the frequency tuning of the panoramic local oscillator within the entire tuning range is non-linear function of time, the tuning within the frequency step of the frequency grid is linear. Therefore, a uniform division of the time interval between adjacent frequency marks is equivalent to a uniform division of the frequency interval between the grid components of the frequency grid generator 8. This operation is performed by a 12-time divider. The principle of its operation is as follows. When a first time interval arrives at its input (the first two frequency marks), a divider of 12 time intervals measures and simultaneously divides it into the required number of p. Thus, at the end of the first time interval, there is information about the duration of the required part of the time interval, which is equivalent to the rearrangement of the panoramic local oscillator 2 to the Nth part of the frequency grid step. In the next time interval, the divider of 12 time intervals generates pulses arriving at the second input of the counter 7 following a time equal to the N-th part of the previous interval, and simultaneously measures and divides the current time interval. Such devices are known. The number of pulses received at the input of the counter of 7 pulses during the operation of the strobe from the threshold circuit 6 determines the width of the spectrum of the signal under study in units of (d-), and when selecting the tuning frequency of the filter 10 in accordance with the condition D-i -Afc / lN. Thus, the introduction of the 12 time interval divider improves the accuracy of measuring the width of the signal spectrum by decreasing the sampling resolution (decreasing the unit price of the result of the sample). Apparatus of the Invention A device for measuring the width of the spectra of signals, a socceded serially connected mixer, intermediate frequency amplifier, detector, video amplifier, threshold circuit and pulse counter, as well as a second mixer, one input of which is connected to the output of the grid generator, also connected to the second input of the first mixer, while the output of the second mixer through the filter is connected to the input of the second detector, about t l and that, in order to increase and the measurement accuracy, it is further introduced slots divider connected between the output of the second detector and a second input account snip pulses.

Sources of information taken into account in the examination I. USSR author's certificate N 50875О, cl. QOIR 23/16, 1977.