Устройство для измерения девиации частоты,возникающей при паразитном преобразовании амплитудной модуляции в частотную

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕВИАЩШ ЧАСТОТЫ, ВОЗНИКАЮЩЕЙ ПРИ ПАРАЗИТНОМ ПРЕОБРАЗОВАНИИ АГШЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИИ В ЧАСТОТНУЮ, содержащее последовательно соединенные источник модулирующего напряжения, генератор амплитудно-модулированных колебаний и измеритель девиации частоты, о тличающееся тем, что, с целью повьшения быстродействия, в него введены генератор управляющих импульсов, переключатель частоты гетеродина , умножитель частоты, аналого-цифровой преобразователь, формирователь цифровых опорных сигналов, формирователь тактовых импульсов, счетчик импульсов, два цифровых интегратора , два перемножителя, три сумматора, два блока памяти, два квадратора, блок извлечения квадратг ного корня и индикатор, причем дополнительный выход источника модулирующего напряжения соединен через умножитель частоты с входом формирователя тактовых импульсов., выходы которого соединены с тактовыми входами формирователя цифровых опорных сигналов, первого и второго цифровых интеграторов, счетчика, аналого-цифрового преобразователя, вход которого соединен с выходом измерителя девиации частоты, синхронизирующий вход которого соединен через переключатель . частоты гетеродина с первым выходом генератора управляющих импульсов, второй вход которого соединен с устаi новочным входом счетчика, первый и второй выходы которого соединены (Л с установочными входами первого и второго интеграторов, а третий - с синхронизирующими входами первых двух сумматоров и блоков памяти, кодовые выходы которых соединены с первыми кодовыми входами указанных сумматоров соответственно, кодовые выходы vj которых соединены через квадраторы с Q5 соответствующими входами третьего Ю сумматора, выходы которого через блок 05 извлечения квадратного корня соединены с входами индикатора, при этом кодовые выходы каждого из интеграторов соединены с кодовыми входами соответствующих блоков памяти и вторыми кодовыми входами первого и второго сумматоров, а кодовые входы - с кодовыми выходами соответствующих перемножителей , входы каждого из которых соединены с соответствующими выходами аналого-цифрового преобразователя и формирователя цифровых опорных сигналов.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3714084/24-21 (22) 21.03.84 (46) 30.08.85. Бюл. Р 32 (72) Ю,.В. Воронков (71) Горьковский ордена Трудового .. Красного Знамени политехнический институт им. А.А. Жданова (53) 621 .317.2(088.8) (56) Банк И.У. Электрические и акустические параметры радиоприемных ус ройств. N. "Связь", !974, с. 117.

Зенькович А.В. Искажения ЧИ-колебаний. И., "Советское радио", 1974, с, 244. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ

ДЕВИАЦИИ ЧАСТОТЫ, ВОЗНИКАЮЩЕЙ ПРИ ПАРАЗИТНОМ ПРЕОБРАЗОВАНИИ АМПЛИТУДНОЙ

МОДУЛЯЦИИ В ЧАСТОТНУЮ, содержащее последовательно соединенные источник модулирующего напряжения, генератор амплитудно-модулированных колебаний и измеритель девиации частоты, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения быстродействия, в него введены генератор управляющих импульсов, переключатель частоты гетеродина, умножитель частоты, аналого-цифровой преобразователь, формирователь цифровых опорных сигналов, формирователь тактовых импульсов, счетчик импульсов, два цифровых интегратора, два перемножителя, три сумматора, два блока памяти, два .квадратора, блок извлечения квадрат-. ного корня и индикатор, причем до-. полнительный выход источника модули„„Я0„„1176261 рующего напряжения соединен через умножитель частоты с входом формирователя тактовых импульсов, выходы которого соединены с тактовыми входами формирователя цифровых опорных сигналов, первого и второго цифровых интеграторов, счетчика, аналого-цифрового преобразователя, вход которого соединен с выходом измерителя девиации частоты,.синхронизирующий вход которого соединен через переключатель ,частоты гетеродина с первым выходом генератора управляющих импульсов, второй вход которого соединен с установочным входом счетчика, первый и второй выходы которого соединены с установочными входами первого и второго интеграторов, а третий — с синхронизирующими входами первых двух сумматоров и блоков памяти, кодовые выходы которых соединены с первыми кодовыми входами указанных сумматоров соответственно, кодовые выходы которых соединены через квадраторы с состветствующими входами третьего сумматора, выходы которого через блок извлечения квадратного корня соединены с входами индикатора, при этом кодовые выходы каждого из интеграторов соединены с.кодовыми входами соответствующих блоков памяти и вторыми кодовыми входами первого и второго сумматоров, а кодовые входы — с ко-. довыми выходами соответствующих перемножителей, входы каждого из которых соединены с соответствующими выходами аналого-цифрового преобразователя и формирователя цифровых опорных сигналов.

1176261

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь- зовано при улучшении параметров приемников радиосигналов.

5

Цель изобретения - повышение быстродействия за счет полной автоматизации измерений и представления ,результатов измерений в цифровой форме.

На чертеже представлена блоксхема устройства для измерения де- . виации частоты, возникающей при паразитном преобразовании амплитудной модуляции в частотную. .15

Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 модулирующего напряжения, генератор 2 амплитудно-модулированных колебаний, и измеритель 3 девиации частоты, дополнительный выход источника 1 модулирующего напряжения соединен через умножитель 4 частоты с входом формирователя 5 тактовых импульсов, выходы которого соединены с тактовыми входами формирователя 6 цифровых опорных сигналов, цифровых интеграторов 7 и 8 счетчика 9 и аналого» цифрового преобразователя (АЦП) 10, вход которого соединен с выходом 30 измерителя 3 девиации частоты, синхронизирующий вход которого соединен чеРез переключатель 11 частоты гетеродина с первым выходом генератора 12 управляющих импульсов, второй выход которого соединен с установочным выходом счетчика 9, первый и второй выходы которого соединены с установочными входами интеграторов 7 и 8, а третий выход соединен с синхронизирующими входами сумматоров 13 и 14 и блоков 15 и 16 памяти, кодовые выходы которых соединены с входами сумматоров 13 и

14 соответственно, кодовые выходы 45 которых соединены через квадраторы

17 и 18 с соответствующими входами сумматора 19, выходы которого через блок 20 извлечения квадратного корня соединены с входами индикатора 50

21, кодовые выходы интеграторов

7 и 8 соединены с кодовыми входами блоков 15 и 16 и сумматоров 13 и

14 соответственно, а кодовые входы соединены с кодовыми выходами пере- 55 множителей 22 и 23, входы каждого из которых соединены с кодовыми выходами формирователя 6 и АДП 10.

Устройство работает следующим образом.

Гармонический сигнал с выхода источника модулирующего напряжения 1 подают на модулирующий вход генератора 2 амплитудно-модулированных колебаний, на выходе которого при этом получается амплитудно-модулированное колебание с требуемым коэффициентом модуляции (как правило, измерения производят при коэффициенте модуляции 0,3). Это колебание подают на вход измерителя 3 девиации частоты.

В генераторе амплитудно-модулированных колебаний 2 и в измерителе 3 девиации частоты происходит преобразование амплитудной модуляции в частотную, поэтому на выходе измерителя

3 девиации частоты появится колебание u„ (), представляющее собой сумму паразитной частотной модуляции, возникающей в генераторе 2 амплитудно-модулированных колебаний, и паразитной частотной модуляции, вызванной преобразованием амплитудной модуляции в частотную в измерителе 3 девиации частоты

D (t)=af cps (9<+4 )+af c s (Q<+Y ) ! где Llà — параэитная девиация частоты, возникающая в генераторе 2 амплитудно-модулированных колебаний; Ыя — паразитная девиация частоты, возникающая в результате преобразования амплитудной модуляции в частотную в измерителе 3 девиации частоты.

С выхода измерителя 3 девиации частоты колебание Б„ () подают на аналого-цифровой преобразователь, в котором происходит преобразование ана-. логового сигнала в последовательность кодов с шагом дискретизации, определяемым тактовыми импульсами, поступающими на второй вход аналого-цифрового преобразователя 10 с формирователя 5 тактовых импульсов. Тактовые импульсы формируют из модулирующего колебания с выхода источника модулирующего напряжения 1 путем умножения его частоты в умножителе 4 частоты на n . .Число и выбирают исходя из требуемого количества отсчетных точек в периодическом колебании на выходе аналого-цифрового преобразо3 1176 вателя 10 необходимых для спектрального анализа этого колебания.

Одновременно с этим тактовые импульсы с формирователя 5 тактовых импульсов подают на формирователь 6 цифровых опорных сигналов, на выходах которого формируются два цифровых опорных сигнала, цифровой код которых прямо пропорционален sin(@tea%) и cos (57k д ), где k= .1,2 3,...,m; 10

Т

В4 = — — шаг дискретизации.

Щ

В цифровых перемножителях 22 и

23 квадратурных каналов измерений происходит перемножение цифровых кодов опорных сигналов с цифровым кодом сигнала Ui(t). В цифровых интеграторах 7 и 8, представляющих собой реверсивные счетчики кодов, происходит сложение с учетом знака поступающих друг за другом кодов чисел с выходов цифровых перемножителей 22 и 23 за период модулирующего колебания. Считывание кодов осуществляется в моменты прихода тактовых импульсов с выхода формирователя

5 тактовых импульсов. Начало и конец счета задаются с помощью счетчика 9 импульсов, отсчитывающего 4т тактовых импульсов: начало счета определяется моментом обнуления счетчика

9 импульсов с помощью генератора 12 управляющих импульсов, а конец — моментом переполнения счетчика 9 импульсов. Кроме того, импульс пере- . полнения счетчика 9 дает команду на считывание кода с выхода цифровых интеграторов 7 и 8 в блоки 15 и 16 памяти

При переключении генератора 12 управляющих импульсов из одного состояния в другое при перестройке измерителя 3 девиации частоты с прямого канала на зеркальный и наоборот на выходах интеграторов 7 и 8 будут получаться коды паразитной . девиации частоты, соответствующие настройке измерителя 3 девиации. частоты, а на выходах блоков 15 и

16 будут считываться. коды паразитной

« = U (ttstleosttt>stl

1 =1

Таким образом, в блоках 15 и 16 записываются коды чисел а1 и Ь1.

После этого при переключении генератора 12 управляющих импульсов в другое состояние с помощью переключателя 11 измеритель 3 девиации частоты перестраивают на зеркальный канал. Сигнал на входе аналого-цифрового преобразователя 10 имеет вид

"g()= E >s (t+Y„)+ „«>(<+ ), 261 4 т.е. при этом паразитная частотная модуляция,.возникающая в генераторе

2 амплитудно-модулированных колебаний, меняет свой знак на противоположный, а паразитная частотная модуляция, возникающая в измерителе

3 девиации частоты остается без изменений.

Аналогично описанному на выходах цифровых интеграторов 7 и 8 получают коды прямого преобразования

Фурье для колебания U (t:):

U (ь|)соз(Я )

k-1 2

При этом в момент перестройки измерителя девиации частоты на зер- кальный канал импульсом с генератора

12 управляющих импульсов осуществляют обнуление счетчика 9 импульсов, который в свою очередь обнуляет цифровые интеграторы и разрешает счет кодов складываемых чисел с выходов цифровых перемножителей 22 и 23.

В момент переполнения счетчика- 9 импульсов считывание и сложение кодов чисел прекращается и подается команда в сумматоры 13 и 14 на считывание кодов с выходов блоков 15 и 16 памяти и с выходов цифровых интеграторов 7 и 8, а также подается команда на запись в блоки 15 и 16 кодов новых чисел с выходов цифровых интеграторов 7 и 8.

В сумматорах 13 и 14 происходит вычитание кодов с выходов цифровых интеграторов 7 и 8 из кодов с выходов блоков 15 и 16. Вычитание кодов производят при измерении паразитной девиации частоты в генераторе 2 амплитудно-модулированных колебаний, а сложение — при измерении паразитной девиации частоты в измерителе 3 девиации частоты.

1176261

Составитель Н. Коновалов

Редактор К. Волощук ТехредМ.Надь Корректор Е. Сирохман

Заказ 5355/45 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 девиации частоты, записанные при предыдущем счете, т.е. при другой настройке измерителя 3 девиации частот, При зтом на выходах будут появляться коды чисел а = а + а2 b = Ъ.| + Ь .

В квадраторах 17 и 18 коды а и b возводят в квадрат, а затем в сумматоре 19 их складывают и из результата в блоке 20 извлечения квадратного корня извлекают квадратный корень с=Мха +ü

Таким образом, на вход индикатора 21 поступает код сигнала, прямо пропорционального амплитуде первой гармоники паразитной девиации частоты, возникающей в генераторе 2 амплитудно-модулированных колебаний или возникающей в измерителе 3 девиации частоты. При измерении преобра10 зования амплитудной модуляции в частотную по второй и другим гармо,никам в данном устройстве необходимо только изменить коды цифровых опорных сигналов в блоке 6.