Измеритель частоты

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий подключенную к входной шине П отводную линию задержки и регистр, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения частоты заполнения радиоимпульсов при изменении их длительностей в широких пределах, в него введены П цепей, каждая и,з которых состоит из последовательно соединенных аналого .вого сумматора, детектора огибанлдей, интегратора и .ключа, а также ( п-1) схем сравнения и синхронизатор, при этом входы аналоговых сумматоров подключены к входной шине измерителя и выходам линии задержки, входы каждой схемы сравнения связаны с выходами двух соседних ключей, а ее выход - с разрядным входом одного разряда регистра, первый, второй и третий выходы синхронизатора подключены к управлякяцим входам интеграторов , ключей и регистра соот-ветственно . (Л

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) . 3(5)) G 01 R 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3560924/18-21 (22) 03.03.83 (46) 23.05.84. Еюл. Р 19 (,72) И.Г;Варелас, Л.И.Зорин, В.M.Êoðîòóí и Л.Й.Мосеева (53) 621.317 088.8 (.) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)) 410324, кл. Ci 01 К 23/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

)). 935806, кл. G 01 R 23/00, 1982. (54) (57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий подключенную к входной шине l1 —отводную линию задержки и регистр, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения частоты заполнения радиоимпульоов при изменении их длительностей вшироких пределах, в него введены и цепей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных аналого.вого сумматора, детектора огибающей, интегратора и ключа, а также (() -1) схем сравнения и синхронизатор, при этом входы аналоговых сумматоров подключены к входной шине измерителя н выходам линии задержки, входы каждой схемы сравнения связаны с выходами двух соседних ключей, а ее выход — с разрядным входом одного разряда регистра, первый, второй и третий выходы синхронизатора подключены к управляющим входам интеграторов, ключей н регистра соот- е

С2 ветственно.

1093987

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и предназначено для измерения частоты заполнения радиоимпульсов.

Известно устройство для измерения частоты заполнения радиосигналов, содержащее усилитель, линии задержки с различными временами задержки, перемножители, интеграторы, нормирующие элементы и вычислительное устройство (1) .

В угтройстве формируются значения автокорреляционной функции. Эти значения нормируются и совместнос известными временами задержек в линиях задержки используются вычислительным устройством для вычисления частоты путем решения системы нелинейных уравнений.

Однако напряжения на выходах автокорреляторов отражают соответствующие значения автокорреляционной функции входного гармонического колебания с приемлемой точностью только в случае большой.длительности этого колебания, что затрудняет использование устройства для точного измерения частоты заполнения коротких радиоимпульсов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является из1меритель частоты, содержащий многоотводную линию задержки, каждый выход которой через последовательно включенные фазовый детектор и пороговый элемент соединен с соответствующим входом регистра (2) . Измеритель позволяет оценивать частоту заполнения радиоимпульсов в темпе их приема, однако не обеспечивает высокой точности измерений при изменении длительности входных радиоимпульсов в широких пределах, так как крутизна характеристики фазового детектора не зависит от длительности детектируемого импульса. При изменении длительностей входных импульсов в широких пределах приходится выбирать RC-фильтр фазового детектора, согласованный с наиболее корот-: кими импульсами, т.е. делать его широкополосным, что не позволяет приблизиться к потенциальной точности оценки частоты при длительных входных импульсах.

Цель изобретения — повышение точности измерения частоты заполнения радиоимпульсов при-изменении их длительностей в широких пределах. укаэанная цель достигается тем, что в измеритель частоты, содержащий подключенную к входной шине отводную линию задержки и регистр, введены vl цепей, каждая из которых состоит иэ последовательно соединенных аналогового сумматора, детек,тора огибающей, интегратора и клю45

Измеритель работает следующим образом.

Линия 1 задержки имеет равномерно расположенные в некотором интервале задержек отводы и длительность задержки в ней выбирается так, чтобы на среднем выводе ее появился радиоимпульс с заполнением, противофаэным заполнению входного радиоимпульса. При равенстве амплитуд входноzo и задержанного сигналов на выходе аналогового сумматора 2, подключенного к среднему выводу линии задержки, сформируется нулевое напряжение. На выходах остальных аналоговых сумматоров 2 появятся радиоимпульсы с амплитудами A соя- -, где A - амплитуда входного сигнала, (; — сдвиг фаз между сигналами на входах t --ro аналогового сумматора.

После детектирования они превратятся в видеоимпульсы, которые при ча, а также (п-1) схем сравнения и синхронизатор, при этом входы аналоговых сумматоров подключены к входной шине измерителя и выходам линии задержки, входы каждой схемы сравнения связаны с выходами двух соседних ключей, а ее выход — с разрядным входом одного разряда регистра, первый, второй и третий выходы синхронизатора подключены к управляю10 щим входам интеграторов., ключей и регистра соответственно.

Сущность изобретения состоит в выделении и интегрировании огибающих сумм входного сигнала и его за15 держанных копий, что обеспечивает рост крутизны дискриминационной характеристики измерителя при увеличении длительности входного радиоимпульса, а следовательно и точности

20 измерения частоты.

На фиг.1 представлена структурная схемы предлагаемого устройства, на фиг.2 и 3 — эпюры напряжений, поясняющие его работу.

Вход измерителя образован обьединением входа П -отводной линии 1 задержки и первых входов всех аналоговых сумматоров 2, вторые входы «оторых присоединены к выходам .линии 1 задержек. К выходу каждого аналогового сумматора 2 подключена цепь; состоящая из последовательно соеди,ненных детектора огибающей 3, инте:гратора 4 и ключа 5.

Выход каждой j -й(1 =1, и -1) схемы

6 сравнения связан с входом q -го разряда регистра 7, а ее первый и второй входы — с выходами < -го и (j +1) -го ключей 5 соответственно.

Первый, второй и третий выходы син40 хрониэатора 8 подключлэиы в порядке перечисления к управляющим входам интеграторов 4, ключей 5 и регистра 7.

1093987 инТегрировании в пределах времени их существования создадут на выходах интеграторов 4. напряжения, условно показанные на фиг.2 в виде вертикальных линий под кривой 9. Номер интегратора, на выходе которого накапливается наименьшее (в идеальном случае нулевое) напряжение, указывает по существу значение частоты принимаемого сигнала. Чтобы выразить значение частоты в виде кода, напряжения с интеграторов 4 подаются через ключи 5 на входы схем б сравнения, которые выполнены, например, таким образом, что, если на левом входе схемы сравнения напряжение 15 больше, чем на правом; то на выходе последней появляется "1.", а в противном случае — "0". Сигналы с выходов схем б сравнения фиксируются регистром 7, откуда считываются по-s gp требителем.

При увеличении частоты заполнения .радиоимпульса по сравнению со средней частотой полосы анализа минимум . 5 кривой 9 будет сдвигаться влево (кривая 10), а при уменьшении— вправо. Если длительность импульса на входе измерителя увеличивается, то увеличиваются напряжения на выхо- 30 дах интеграторов и кривая 9 последо-, вательно принимает вид 11 и 12, т.е. крутизна дискриминационной характеристики увеличивается,, что означает увеличение точности измерения часта- З5 ты с растом длительности радиоимпульса.

Синхронизатор 8 измерителя управ« ляется устройством обнаружения приемника и вырабатывает строб 13 (фиг. 40

3), соответствующий времени сущестования входного сигнала, который адает время интегрирования интеграорам. С задним фронтом строба 13 связан импульс 14 считывания, открывающий ключи. Внутри импульса счит чвания расположен импульс 15 записи, осуществляющий запись результатов сравнения с выходов схем 6 сравнения в регистр 7. По окончании записи кода частоты в регистр 7 интеграторы

4 сбрасываются импульсом 16 сброса, на чем цикл измерения заканчивается.

Синхронизатор может быть выполнен на основе триггера и цепочки ждущих мультивибраторов. триггер запускается и сбрасывается импульсами признаков начала и конца принимаемого радиоимпульса, поступающими с устройства обнаружения приемника.

Предлагаемое устройство характеризуется хорошей помехоустойчивостью.

В точке минимума дискриминационной характеристики требуется временный сдвиг всего на половину периода частоты заполнения. Но на выходе усилителя промежуточной частоты шум носит квазигарманический характер, т.е. его амплитуда и фаза меняются во много раэ медленней частоты заполнения принимаемого импульса, что приводит. к самокомпенсации шума в точке минимума дискриминационной характеристики при суммировании, и точка минимума устойчиво сохраняется. Точность измерителя может быть дополнительно повышена, если напряжения с выходов интеграторов подвергнуть не простому кодированию, а интерполяционной обработке и далее найти точный минимум интерполирующей кривой.

1093987

K+/

2 Х

Составитель В.Новоселов

Техред A.À÷

Корректор A.Тяско

Редактор A.Êîçîðèç Заказ 3418j37 Тираж 711 Подписное

BHHHGH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ппп "патент", г. ужгород, ул. проектная, 4

Я+В

Фиг.Р п=2к+3

Д

1Ó

f4 г