Способ измерения девиации частоты

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕВИАЦИИ ЧАСТОТЫ путем переноса сигнала-на нулевую промежуточную частоту изменения и фиксации фазы гетеродинного , сигнала до совпадения преобразованного сигнсша с нулевым уровнем при снятой модуляции и повторной модуляции входного сигнала, отличающ и и с я тем/ что, с целью упрощения способа при расширении его функциональных возможностей и диапазона измеряемых индексов модуляции, после повторной модуляции-входного сигнала изменяют и фиксируют фазу гетеродинного сигнёша до совпсщения экстремального значения преобразованного сигнала с нулевым уровнем, а девиацию частоты определяют по разности фаз гетеродинного сигнала и числу пересечений преобразованным частотно-модулированным сигналом максимального, минимального и нулевого уровней за четверть периода модуляции , исключая первое. (Л ел со о to

„„SU„„020 A

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф

М с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 2831364/18-21 (22) 29.10.79 (46) 07 ° 11.83. Бюл, В 41 (72) А.И. Колбасин (53) 621 317(088.8) (56) 1. Измерительная техиика, 1960, 9 3 с. 21.

2. Авторское свидетельство СССР .по заявке В 2695295,кл.G 01 R 29/06, 29.07.79. (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕВИАЦИИ

ЧАСТОТЫ путем переноса сигнала на нулевую промежуточную частоту изменения и фиксации .фазы гетеродинного сигнала до совпадения преобразованного сигнала с нулевым уровнем при . снятой модуляции и повторной модуляc(C ю ции входного сигнала, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью ynpouleния способа при расширении его функциональных возможностей и диапазона измеряемых индексов модуляции, после повторной модуляции-входного сигнала изменяют и фиксируют фазу гетеродинного сигнала до совпадения экстремального значения преобразованного сигнала с нулевым уровнем, а девиацию частоты определяют по разности фаз гетеродинного сигнала и числу пересечений преобразованным частотно-модулированным сигналом максимального, минимального и нулевого уровней за четверть периода модуляции, исключая первое. S

1053020

Изобретение относится к импульсной технике..

Известен осциллографический. метод измерения девиации частоты, заключающийся в измерении экстремальных мгновенных частот и средней частоты частотйо-модулированного колебания (.1 3

Недостатком известного способа является пригодность его только для измерения сигнала с большим индексом модуляции.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому являетея спо.соб измерения девиации частоты, заключающийся в том, что устанавливают 15 промежуточную частоту преобразованного частотно-модулированного сигна-, ла, равной нулино, изменяют фазу гетеродинного сигнала до совпадения преобразованного сигнала с нулевым уров- 20 нем при снятой модуляции с входного сигнала, отмечают, значение амплитуды преобразованно".о сигнала при наличии модуляции, изменяют промежуточную частоту преобразованного сигнала, 75 изменяют амплитуду преобразованного при снятой модуляции сигнала до совпадения ее с первоначально отмеченным уровнем, определяют .соотношение амплитуд t4.äâóõ преобразованных сиг3 налов: первого при нулевой промежуточной частоте и модулированном входном сигнале и второго при проме- . жуточной частоте, не равной нулю, и немодулированном входном сигнале, вычисляют девиацию частоты (2 ) no формуле

1 Е= Fp =Farcs n М, 1 где (3 — индекс модуляции; 40 частота модулированного сигнала.

Однако способ требует сложной аппаратурной реализации и применим только для гаРмонических модулирую- 45 щих сигналов и ограничении индекса. величиной Л-, так как-при любом

2 р 7, — амплитуда преобразованного

Л 2 частотно-модулированного (ЧМ) сигнала равна амплитуде преобразованного . немодулированного сигнала при промежуточной частоте, не равной нулю, и отношении амплитуд И = 1, н не зависит от величины. девиации частоты. . Цель изобретения — упрощение способа при расширении .его функциональных .воэможностей и диапазона измеряемых индексов модуляции.

Поставленная цель достигается тем,что в способе измерения девиации 60 частоты путем переноса сигнала на нулевую промежуточную частоту изменения.и фиксации фазы гетеродинного сигнала до совпадения преобразованного сигнала с нулевым уровнем при 65 снятой модуляции и повторной модуляции входного сигнала после повторной модуляции входного сигнала изменяют и фиксируют фазу гетеродинного сигнала до совпадения экстремального значения преобразованного с нулевым уровнем, а девиацию частоты определяют по разности фаз гетеродинного сигнала и числу пересечений преобразованным частотно-модулированным сигналом максимального, минимального и нулевого уровней эа четверть периода модуляции, исключая первое.

На фиг.1 приведены эпюры сигналов, поясняющие выполнение операций способа; на фиг.2 — структурная схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство для реализации предлагаемого способа содержит последовательно .соединенные фазовый детектор 1, фильтр 2 нижних частот (ФНЧ), гетеродин 3, фазовращатель 4 с под-. ключенным параллельно ему фаэометром 5, Фазовращатель 6, преобразователь 7 частоты, фильтр нижних частот

8 и осциллограф 9.„

Способ реализуется следующим способом.

Частота гетеродина 3 устанавливается. равной средней частоте входного частотно-модулированного (ЧМ) сигнала, т.е. средняя промежуточная частота на выходе преобразователя 7 частоты равна нулю. При этом ФНЧ 2, частота среза которого меньше частоты модулирующего сигнала, устраняет из напряжения, управляющего частотой гетеродина 3, частотные составляющие, определяющие закон

ЧМ, что исключает демодуляцию преобразованного ЧМ сигнала.

После снятия модуляции с входного сигнала, сигнал, подаваемый íà ос-. циллограф 9, является постоянным напряжением, уровень которого равен е(т)= О „„ (4 ) где Ор„„ вЂ” амплитуда преобразованного ЧМ сигнала, Ч О вЂ” начальный Фазовый сдвиг.

Предварительно установив фазовращатель 4 в нулевое положенйе, с помощью Фазовращателя 6 изменяют фазу гетеродинного сигнала до совпадения преобразованного сигнала с нулевым уровнем, т.е. линия, наблюдаемая на экране осциллографа 9, устанавливается на линию визира осциллографа 9. 1

При этом () = up„„s (4р+ ч1„) = о где ч — фазовый сдвиг, вносимый

1 фазовращателем 6 °

При включении модуляции сигнал на экране осциллографа 9 в случае p< имеет вид, показанный на фиг.la.

3020.

105

Р а - ) 4 ) + Jl

Фиг. Р

ВНИИПИ Заказ 88б5/43 Тираж 710 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.,Проектная, 4

Изменяют фазу гетеродинного сигнала фазовращателем 4 до совпадения экстремального значения (например, максимума) преобразованного сигнала с нулевым уровнем, т.е. с линией визира осциллографа 9 (фиг.lb). При этом Фаэометром 5 измеряется сдвиг фазы гетеродинного сигнала, вносимый фазовращателем 4,, который в этом случае непосредствен1.э равен . индексу модуляции р, так как

e2 = x fe()f= V,„ч f((+4Î 4 ") = е =

"onu ("о " ) т;е. P --)9i)..

Jf

Если — 2 PA Ji эпюра сигнала на входе осциллографа 9 имеет вид, показанный на фиг.l 6. При этом фазу гетеродйнного сигнала изменяют таким образом, чтобы экстремальное значе-! ние, например т. А, преобразованного сигнала вначале приблизилась к амплитудному значению этого сигнала, т.е. к линии БВ, а затем к нулевому уровню, т.е. к линии визира осциллографа 9 ГД (фиг. 1г). Ксли же изменять фазу гетеродинного сигнала таким образом, что т. A перемещается кратчайшим путем к линии ГД (фиг.1д),то в случае показания фазо<метра 5 Ч связаны с индексом модуляции соотношением

В общем случае, при любых значе ниях р (фиг. 1 е), перемещая т. A на экране осциллографа 9 кратчайшим пу,тем к линии визира, получают пока эания фазометра 5, связанные с индексом модуляции формулой (Р=(-") 1 !.(К д"к)2

Ti где Ч вЂ” показания фазометра 5 ,(О (к — четное)

11 (к — нечЕтное). к — число пересечений. преобразован10 ным ЧМ сигналом максимального, мини мального и нулевого уровней за четверть периода модуляции, исключая первую (нулевую) точку.

В качестве примера на фиг.lе

)5 показан преобразованный ЧМ сигнал

5)i при 2Ti <Р 4 —, при этом число точек

2 пересеченйя равно четырем.

Определяют девиацню частоты яо ,.формуле

as=p s=F(i- 1 ÷, +(к* „ Ц

Таким образом, благодаря .тому, что измеряют фазу гетеродинного сигнала в двух случаях: первом — при немодулированном входном сигнале и уровне преобразованного сигнала, равном нулю, и втором - при модулированЗО ном входном сигнале и экстремальном значении преобразованного сигнала, совпадающем с нулевым уровнем, упрощаетсл способ измерений, расширяется диапазон измеряемых индексов мо35 дуляции и расширяются функциональные воэможности способа, так как снижаются требования к форме входного сигнала и величине нелинейных искажений, вносимых преобразователем

4р частоты.