Устройство для измерения частоты и ширины спектра сигнала

 

Изобретение может быть использовано в системах автоматического слежения за частотой узкополосного случайного сигнала с неизвестной или медленно меняющейся во времени шириной спектра. Цель изобретения - увеличение точности, помехоустойчивости и расширение функциональных возможностей устройства. Устройство содержит смеситель 1, усилитель 2 промежуточной частоты, фильтры 3 и 5, амплитудные детекторы 4 и 6, . дифференциальный усилитель 7, блок 8 управления и гетеродин 9. Введение инверторов 9 и 15, блока 11 управления, суммирукяцего усилителя 10, узкополосного фильтра 13, амплитудного детектора 14 и образование новых связей в устройстве способствует достижению поставленной цели.. 1 ил. Is9 О)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК, (я) 4 G 01 R 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3733714/24-21 (22) 29.04.84 (4o) 23.07.86. Бюл. В 27 (72) Л.Н.Марков и В.Ю.Иванов (53) 621.317.76 (088.8) (56) Первачев С.В. и. др. Статистическая динамика радиотехнических следящих систем. — М.: Советское радио, 1973, с. 6-12, 66-67. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОTbl И ШИРИНЫ СПЕКТРА СИГНАЛА (57) Изобретение может быть использовано в системах автоматического слежения за частотой узкополосного случайного сигнала с неизвестной или медленно меняющейся во времени ши„„SU„„1246016 А1 риной спектра. Цель изобретения увеличение точности, помехоустойчивости и расширение функциональных возможностей устройства. Устройство содержит смеситель 1, усилитель 2 промежуточной частоты, фильтры 3 и 5, амплитудные детекторы 4 и 6,. дифференциальный усилитель 7, блок

8 управления и гетеродин 9, Введение инверторов 9 и 15, блока 11 управления, суммирующего усилителя

10, узкополосного фильтра 13, ампли. тудного детектора 14 и образование новых связей в устройстве способствует достижению поставленной цели. 1 ил.

Формула изобретения

1 1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь. эовано в системах автоматического слежения за частотой узкополосного случайного сигнала с неизвестной или медленно меняющейся во времени шириной спектра.

Цель изобретения — увеличение точности, помехоустойчивости и расширение функциональных возможностей устройства.

Эта цель достигается за счет использования перестраиваемых фильтров, частотные параметры которых не связаны с шириной спектра входных сигналов. Расширение функциональных возможностей — измерение ширины спектра сигнала, достигается за счет использования третьего измерительного кайала, обеспечивающего суммирование и центрирование I мощностей с выходов амплитудных детекторов.

На чертеже представлена структур ная схема устройства.

Устройство содержит смеситель 1, усилитель 2 промежуточной частоты, первый перестраиваемый фильтр 3,первый амплитудный детектор 4, второй перестраиваемый фильтр 5, второй амплитудный детектор 6, дифференциальный усилитель 7, первый блок 8 управления, гетеродин 9, суммирующий усилитель 10, второй блок 11 управления, первый инвертор 12, узкополосный фильтр 13, третий амплитудный детектор 14, второй инвертор 15.

Устройство работает следующим образом.

При помощи: смесителя 1 и гетеродина 9 спектр входного сигнала переносится на промежуточную частоту с учетом ошибки подстройки частоты гетеродина. Перестраиваемые фильтры 3 и 5, расстроенные относительно промежуточной частоты íа некоторую величину, определяемую шириной спектра, и амплитудные. детекторы 4 и 6 выделяют часть мощности входного сигнала, попадающей в пределы полос пропускания фильтров 3 и 5. 4

Разность выходных сигналов амплитудных детекторов 4 и 6, формируемая в дифференциальном усилителе 7, образует сигнал ошибки,.который пропорционален в среднем ошибке измерения частоты. Под действием этого сигнала блок 8 управления перестраи246016 2 вает гетеродин 9 так, чтобы сигнал ошибки стремился к нулю. Перестраиваемые фильтры 3 и 5 имеют полосу пропускания, более узкую по сравнению с минимально возможной шириной спектра полезного сигнала, а частоты их настройки могут изменяться при изменении ширины спектра полезного сигнала. Причем малая полоса пропускания перестраиваемых фильтров 3 и 5 приводит к уменьшению уровня флуктуационной составляющей сигнала ошибки. В результате в устройстве реализуется точность и помехоустойчивость, близкие к показателям оптимального дискриминатора.

При помощи суммирующего усилителя

10 формируется напряжение ошибки, в среднем пропорциональное ошибке измерения ширины спектра входного сигнала. При этом суммирование выходов амплитудных детекторов 4 и 6 дополняется центрированием путем вычитания выходного сигнала третьего амплитудного детектора 14. Выходной сигнал этого Детектора пропорционален той части мощности входного сигнала, которая попадает в пределы полосы пропускания узкополосного филЪтра 13. Укаэанное центрирование обеспечивает нечетную симметрию дискриминационной характеристики при .возможных изменениях полной мощности, входного сигнала. Напряжение на выходе блока 10 пропорционально. ошибке определения ширины спектра полезного сигнала. Напряжение сигнала ошибки поступает на блок 11 управления, под действием выходного сигнала ко- . торого происходит перестройка фильт40 ров 3 и 5 при изменении ширины спектра входного сигнала так, чтобы напряжение сигнала ошибки стремилось к нулю. При помощи инвертора 12 обес-

1 печивается симметричный сдвиг частот настройки фильтров 3 и 5 на величину ширины спектра относительно промежуточной частоты.

Таким образом, формируемое при помощи дополнительного канала напряжение ошибки, снимаемое с выхода усилителя 10 в среднем пропорционально ошибке измерения ширины спектра входного сигнала и не зависит от ошибки измерения частоты.

Устройство для измерения частоты и ширины спектра сигнала,. содержащее

Составитель А.Орлов

Редактор Н.Яцола Техреду О.Сопко Корректор.С.Шекмар

Заказ 3995/38 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5,Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1 последовательно соединенные смеситель, усилитель промежуточной частоты, фильтр, амплитудный детектор, дифференциальный усилитель, блок управления и гетеродин, выход которого подключен к управляющему входу смесителя, а также второй фильтр, вход которого подключен к выходу усилителя промежуточной частоты, а выход через второй амплитудный детектор связан с вторым входом дифференциального усилителя, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, помехоустойчивости

2460.1 6 4 и расширения функциональных воэможностей, в него введены последовательно соединенные узкополосный фильтр, третий амплитудный .детектор, инвертор, суммирующий усилитель, второй блок управления и второй инвертор, при этом фильтры выполнены перестраиваемыми, управляющие входы которых подключены к входу и выходу

10 второго иивертора, а второй и третий,входы суммирующего усилителя подключены к выходам первого и второго амплитудных детекторов.