SU924604A1

SU924604A1 - Device for measuring harmonic factor in frequency modulated signal generators and receivers

Info

Publication number: SU924604A1
Application number: SU802964453A
Authority: SU
Inventors: Юрий Васильевич Воронков
Original assignee: Горьковский политехнический институт им.А.А.Жданова
Priority date: 1980-07-22
Filing date: 1980-07-22
Publication date: 1982-04-30

Description

Изобретение относитс к радиоизмерительной технике и предназначено дл измерени допустимого уровн коэффициента гармоник в устройствах дл измерени коэффициента гармоник.The invention relates to a radio metering technique and is intended to measure the permissible level of the harmonic coefficient in devices for measuring the harmonic coefficient.

Известно устройство дл измерени коэффициента гармоник генераторов и приемников частотно-модулированных сигналов, состо щее из последовательно соединенных модулирующего генератора со строго синусоидальным выходным напр жением, генератора частотно-модулированных сигналов, приемника (измерител девиации частоты) и измерител нелинейных искажений 11.A device for measuring the harmonic ratio of generators and receivers of frequency-modulated signals, consisting of a series-connected modulating generator with a strictly sinusoidal output voltage, a generator of frequency-modulated signals, a receiver (a meter of frequency deviation) and a nonlinear distortion meter 11, is known.

Однако данное устройство имеет низкую разрешающую способность измерени , так как при измерении коэффициента гармоник генератора частотно-модулированных сигналов в результат измерени вход т коэффициенты гармоник модулирующего генератора,и приемника (измерител девиации частоты ) , а при измерении коэффициента гармоник приемника в результат измерени вход т коэф-фициенты гармоник модулирующего генератора и генератора частотно-модулированных сигналов .However, this device has a low measurement resolution, since when measuring the harmonic coefficient of the generator of frequency-modulated signals, the harmonic coefficients of the modulating generator and receiver (frequency deviation meter) are included in the measurement result, and when measuring the receiver harmonic coefficient, the coefficient -factors of modulating generator harmonics and generator of frequency-modulated signals.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл измерени коэффициента гармоник генераторов и приемников частотно-модулированных (ЧМ) сигналов, состо щее из источника модулирующего напр жени , ЧМ-генератора , приемника ЧМ-сигналов, исказител , двух селективных усилителей, фазометра и индикатора. В нем источ10 ник модулирующего напр жени соединен последовательно с ЧМ генератором, приёмником ЧМ сигналов, селективным усилителем и индикатором. Выход се . лективного усилител соединен также 15 со вторым входом фазометра, а выход источника модулирующего напр жени соединен последовательно с исказителем , селективным усилителем и первым входом фазометра Г2.Closest to the present invention is a device for measuring the harmonic ratio of generators and receivers of frequency modulated (FM) signals, consisting of a source of modulating voltage, an FM generator, a receiver of FM signals, a distorter, two selective amplifiers, a phase meter and an indicator. In it, a source of modulating voltage is connected in series with a FM generator, a receiver of FM signals, a selective amplifier, and an indicator. Exit se The selective amplifier is also connected 15 to the second input of the phase meter, and the output of the source of modulating voltage is connected in series with the distortionator, the selective amplifier and the first input of the phase meter G2.

2020

Недостатком .известного устройства вл етс большое врем измерени и компенсации.A disadvantage of the known device is a large measurement and compensation time.

Цель изобретени - повышение быстродействи измерени .The purpose of the invention is to increase the measurement speed.

2525

Указанна цель достигаетс тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные источник модулирующего напр жени , исказитель и первый селективный усилитель, последовательно соединенные частотномодулированный генератор, приемник частотно-модулированных сигналов и второй селективный усилитель, а также индикатор, введены последовательно соединенные с первым селективным усилителем первый фазовращатель, пер вый аттенюатор и первый сумматор, второй вход которого подключен к выходу источника модулирующего напр жени , выход - к второму входу частотно-модулированного генератора,- а также последовательно соединенные С первым селективным усилителем второй фазовращатель, второй аттенюатор и второй сумматор, второй вход которого подклю.чен к выходу второго селективного усилител , а выход к входу индикатора. На чертеже представлена структурна схема предлагаемого устройства. Устройство содержит источник 1 модулирующего напр жени , первый сум матор 2, ЧМ генератор 3, исказитель 4, первый аттенюатор 5, приемник 6 Ч сигналов, первый селективный усилитель 7, первый фазовращатель 8, второй селективнй усилитель 9, второй фазовращатель 10, второй аттенюатор 11, второй сумматор 12, выходной индикатор 13. Источник Г модулирующего напр жени соединен последовательно с первым входом первого сумматора 2, моду лирующим входом ЧМ генератора 3, при емником ЧМ сигналов 6, вторым селективным усилителем 9, первым входом второго сумматора. 12 и выходным инди катором 13, а соединен последо вательно с исказителем 4, первым селективным усилителем 7, первым фазовращателем 8, первым аттенюатором 5 и вторым входом первого сумматора 2. Выход первого селективного усилител 7 соединен также последовательно со ВТОРЫ1/1 фазовращателем 10, вторым аттенюатором 11 и вторым входом, второго сумматора 12. Устройство работает следующим образом . Сначала настраивают приемник ЧМ сигналов (измеритель девиации частоты ) на пр мой канал измерени , . (f с, fret ) С помощью источника 1 модулирующего напр жени и ЧМ генератора 3 формируют испытательный сигнал, модулированный по частоте одним тоном. Этот сигнал пропускают через приемник ЧМ сигналов б (измеритель девиации частоты ) . На выходе приемника ЧМ сигналов б (измерител девиации частоты), кроме колебани основной модулирующей частоты, по вл етс его втора гармоника, которую выдел ют вторым селективным усилителем 9 и подают на первый вход второго сумматора 12. Одновременно с этим с помощью источн ка 1 модулирующего напр жени , иска зител 4 и первого селективного усилител 7 формируют вторую гармонику модулирующего напр жени . Эту гармонику пропускают через второй фaзoвpa щатель 10 и второй аттенюатор 11 и подают на второй вход второго сумматора 12. Измен амплитуду и -фазу этой гармоники , компенсируют в сумматоре 12 напр жение, поступающее на его первый, вход, компенсацию контролируют по выходному индикатору, в качестве которого дл повышени разрешающей способ )1ости измерени целесообразно приме- н ть селективный индикатор. При компенсации напр жени второй гармоники в сумматоре 12 имеет место следующее соотношение: ( (12t+4)-i-U cos l3t+tf JrO, где колебание U cos (2й±.+ Ч) соответствует второй гармонике, возникающей в ЧМ генераторе, колебание (2flt+ifQ), соответствует второй гармонике, возникающей в приемнике, колебание (2Qt+Ч) соответствует второму компенсирующему колебанию, сформированному с помощью источника 1 модулирующего напр жени , исказител 4, первого селективного усилител 7, второго фазовращател 10 и второго аттенюатора 11. Затем гетеродин приемника ЧМ сигналов б (измерител девиации частоты) перестраивают на зеркальный кангш (. f cgT ) . Сравним напр жени на выходе смесител приемника ЧМ сигналов при настройке на пр мой и зеркальный канал ))() U; -EC03 (ка.чД($,. При перестройке приемника ЧМ сигналов б с пр мого канала на зеркальный модулирующа функци частотномодулированного колебани мен ет знак на противоположный, т.е..при перестройке на зеркальный канал компенсаци напр жени в сумматоре 12 нарушаетс и на выходе сумматора по вл етс напр жение Ug,„x-)cos(()+U4COs( -10,005(,)....., С помощью колебани второй гармоники , полученного на выходе первого селективного усилител 7, измен ее амплитуду и фазу с помощью первого фазовращател 8 и первого аттенюатора 5 в сумматоре 2, комаенсируют это напр жение. При этом имеет место следующее соотношение: -iu,cos (aflt tf)(asit+)o, где колебание Ujcos (,) соответствует первому компенсирующему колебанию , сформированному с помощью источника 1 модулирующего напр жени , исказител 4, первого селективного усилител 7, парного фазовращател 8 и первого аттенюатора 5. После этого уменьшают в два раза амплитуду первого компенсирующего напр жени на входе первого сумматора. При этом первое компенсирующее напр жение компенсирует вторую гармонику, возникающую в ЧМ генераторе 3. Втора гармоника модулирующего напр х ени на выходе второго селективного индикатора при этом вызвана только 1 елинейными искажени ми приемника ЧМ сигналов б. С помощью второго фазовращател 10 и второго аттенюатора 11 можно компенсировать эту гармонику во втором сумматоре 12. Второе компенсирующее напр жение при этом компенсирует нелинейные искажени в приемнике ЧМ сигналов. Дл проверки степени компе сации и определени разрешающей способности устройства приемник ЧМ сигналов перестраивают оп ть на пр мой канал. Напр жение на выходе второго сумматора 12 при этом соответствует разрешающей способности измерени и компенсации коэффициента гармоник в генераторе и приемнике частотно-модулированных сигналов.This goal is achieved in that a device containing a series-connected source of modulating voltage, a distortion device and a first selective amplifier, serially connected to a frequency-modulated oscillator, a receiver of frequency-modulated signals and a second selective amplifier, as well as an indicator, are in series connected to the first selective amplifier the phase shifter, the first attenuator and the first adder, the second input of which is connected to the output of the modulating voltage source, output - to the second input of the frequency-modulated generator, - and also connected in series with the first selective amplifier second phase shifter, a second attenuator and a second adder, the second input of which podklyu.chen to the output of the second selective amplifier, and the output to the input of the indicator. The drawing shows a block diagram of the proposed device. The device contains source 1 of modulating voltage, first sum matrix 2, FM generator 3, distortioner 4, first attenuator 5, receiver 6 × signals, first selective amplifier 7, first phase shifter 8, second selective amplifier 9, second phase shifter 10, second attenuator 11 , the second adder 12, the output indicator 13. The modulating voltage source G is connected in series with the first input of the first adder 2, the modulating input of the FM generator 3, the receiving receiver of the FM signals 6, the second selective amplifier 9, the first input of the second totalizer a. 12 and the output indicator 13, and is connected in series with the distortioner 4, the first selective amplifier 7, the first phase shifter 8, the first attenuator 5 and the second input of the first adder 2. The output of the first selective amplifier 7 is also connected in series with the TORES1 / 1 phase shifter 10, the second the attenuator 11 and the second input, the second adder 12. The device operates as follows. First, tune the FM signal receiver (frequency deviation meter) to the direct measurement channel,. (f c, fret) With the help of modulating voltage source 1 and FM generator 3, a test signal is generated that is modulated in frequency with a single tone. This signal is passed through the receiver FM signal b (meter frequency deviation). At the output of the receiver of the FM signal b (frequency deviation meter), besides the oscillation of the main modulating frequency, its second harmonic appears, which is extracted by the second selective amplifier 9 and is fed to the first input of the second adder 12. Simultaneously with the help of source 1 of the modulating the voltage, the distorter 4 and the first selective amplifier 7 form the second harmonic of the modulating voltage. This harmonic is passed through the second phase of the capacitor 10 and the second attenuator 11 and fed to the second input of the second adder 12. By changing the amplitude and phase of this harmonic, in the adder 12, the voltage supplied to its first input, compensation is controlled by the output indicator, As a quality indicator, it is advisable to use a selective indicator to increase the resolution method. When compensating for the voltage of the second harmonic in the adder 12, the following relationship takes place: ((12t + 4) -iU cos l3t + tf JrO, where the oscillation U cos (2nd ±. + H) corresponds to the second harmonic arising in the FM generator, the oscillation ( 2flt + ifQ), corresponds to the second harmonic arising in the receiver, the oscillation (2Qt + H) corresponds to the second compensating oscillation generated by the source 1 of modulating voltage, distortionator 4, the first selective amplifier 7, the second phase shifter 10 and the second attenuator 11. Then local oscillator receiver FM signals b (from The frequency deviation measurer is rearranged to the mirror kangsh (. f cgT). Compare the voltage at the mixer output of the FM signal receiver when tuned to the direct and mirror channel)) () U; -EC03 (ka.HD ($,. When tuning the receiver of the FM signals from the forward channel to the mirror modulating function of the frequency-modulated oscillation, the sign changes to the opposite, i.e., when tuning to the mirror channel, the voltage compensation in the adder 12 is violated and At the output of the adder, the voltage Ug, x-) cos (() + U4COs (-10.005 (,) ...) appears. By oscillation of the second harmonic obtained at the output of the first selective amplifier 7, changing its amplitude and phase using the first phase shifter 8 and the first attenuator 5 in the adder 2, this is comatured In this case, the following relationship holds: -iu, cos (aflt tf) (asit +) o, where the oscillation Ujcos (,) corresponds to the first compensating oscillation generated by the source 1 of modulating voltage, distortionator 4, the first selective amplifier 7 , the paired phase shifter 8 and the first attenuator 5. After that, the amplitude of the first compensating voltage at the input of the first adder is halved.The first compensating voltage compensates the second harmonic arising in the FM generator 3. The second harmonic is modulating The second voltage at the output of the second selective indicator in this case is caused only by 1 linear distortion of the receiver of the FM signals b. Using the second phase shifter 10 and the second attenuator 11, this harmonic can be compensated in the second adder 12. The second compensating voltage at the same time compensates for the nonlinear distortion in the receiver of the FM signals. To check the degree of computation and determine the resolution of the device, the receiver of FM signals is rebuilt again on the forward channel. The voltage at the output of the second adder 12 in this case corresponds to the measurement resolution and compensation of the harmonic coefficient in the generator and receiver of the frequency-modulated signals.

Предлагаемое устройство позвол ет значительно уменьшить врем измерени и компенсации коэффициента гармоник по сравнению с известным, так как не требует измерени амплитуд и фаз выходных напр жений второй гармоники и вычислени по векторной диаграмме амплитуд и фаз гармоник, возникающих в ЧМ генераторе и приемнике ЧМ сигналов, а также вычислени амплитуд и фаз компенсирующих напр жений . Компенсаци гармоник осуществл етс в самом процессе измерени , аThe proposed device allows significantly reducing the time of measurement and compensation of the harmonic coefficient as compared to the known one, since it does not require measuring the amplitudes and phases of the output voltages of the second harmonic and calculating the vector amplitudes and phases of the harmonics generated in the FM generator and the receiver of the FM signals, and also calculating amplitudes and phases of compensating voltages. The harmonics are compensated for in the measurement process itself, and

измерение - при сн тии компенсирующих напр жений со вторых входов первого или второго сумматора.measurement — when the compensating voltages are removed from the second inputs of the first or second adder.

Claims

1.Bank M.U. Electrical and acoustic parameters of radio receivers. M., Holy Hour, 1974, p. 159.

2. Zenkovich A.V. Distortion of FM oscillation. M., Soviet Radio, 1974, p. 99-102.

0

rlh

1 er cI

m Qj