Устройство для контроля передатчиков или приемников с импульсной частотной модуляцией

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5D 4 Н 04 В 3/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ф(Г(;", * .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,: д:

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t (21) 3843239/24-21 (22) 16.01.85 (.46) 23.07.8.6., Бюл. Р 27 (72) С.А. Косарев и А. Н. Дебальчук (53) 621.317 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1t 765744, кл. G 01 R 23/14, 1978.

Соркин И.M. Основы радиоизмерительной техники. М.: Энергия, 1976, с. 281, рис. 11-2. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПЕРЕДАТЧИКОВ ИЛИ ПРИЕМНИКОВ С ИМПУЛЬСНОЙ

ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ (57) Изобретение относится к радиоизмерениям и может быть. использовано для измерения амплитудных модуляционI ных характеристик импульсных ЧМ-передатчиков и приемников при реальном модулирующем сигнале без выключения их из эксплуатации. Цель изобретениярасширение функциональных возможностей устройства. Для этого в устройство, содержащее аттенюатор 1, цифровой частотомер 2, введены амплитудный детектор 3, пороговый элемент 4; эле-, мент задержки 5» ждущие мультивибраторы 6-8, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9, параллельный регистр

10, распределитель импульсов ti блок .12 из (» = 3) элементов ИЛИ 13-15, блок 16 из и счетчиков 17-19, блок

20 из 2 н суммирующих накопителей 2,126, коммутатор 28, микропроцессор 29, устройство отображения информации 30, h-входовой элемент И 27, счетчик Эt ключ 32, дешифратор 33, генератор 34, входные шины 35-37. Устройство имеет широкую область применения за счет возможности измерения передаточных

1246382

20 характеристик контролируемых устройств при реальном входном сигнале.

3То позволяет осуществлять контроль

Изобретение относится к радиоизмерениям и может быть использовано для измерения амплитудных модуляционных характеристик импульсных ЧМ-передатчиков и приемников при реальном модулирующем сигнале, без выключения их из эксплуатации.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности выполнения измерений при реальном входном сигнале.

На фиг. 1 приведена функционалЬная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — эпюры напряжений, поясняющие

его работу.

Устройство (фиг. l) содержит аттенюатор 1, цифровой частотомер 2, амплитудный детектор 3, пороговый элемент 4, элемент 5 задержки, ждущие мультивибраторы 6-8, аналогоцифровой преобразователь (АЦП) 9, параллельный регистр 10, распределитель 11 импульсов, блок 12 элементов

ИЛИ 13-15, блок 16 счетчиков 17-19, блок 20 суммирующих накопителей 2126, трехвходовый элемент И 27, коммутатор 28, микропроцессор ?9, устройство 30 отображения информации, счетчик 31, ключ 32, дешифратор 33, генератор 34, входные шины 35-37.

В устройстве последовательно соединены аттенюатор 1 и цифровой частотомер 2, выход аттенюатора через последовательно включенные амплитудный детектор 3 и пороговый элемент 4 .соединены с запускающим входом цифрового частотомера 2 и входами первого 6 и второго 7 ждущих мультивибраторов, выход первого ждущего мультивибратора б соединен с тактовым входом параллельного регистра 10, выход второго ждущего мультивибратора 7 через элемент 5 задержки соединен с установочным входом цифрового .частотомера 2 и непосредственнос входом распределителя 11 импульсов, ЗО

4О

45 линейности импульсных ЧМ-передатчиков без их выключения из эксплуатации, 2 ил. выходы которого соединены с первыми входами блока 12 элементов ИЛИ, выходы которого через и счетчиков блока 16 счетчиков соединены с входами h -входового элемента И .27 и соответствующими им вторыми входами блока 12 и элементов ИЛИ, выход

АЦП 9 соединен с входами параллель— ного регистра 10, выходы которого соединены с управляющими входами расг1ределителя 11 импульсов и входами первьгк н суммирующих накопителей

24-26, выходы цифрового частотомера 2 соединены с входами остальных суммирующих накопителей 21-23, тактовые входы всех суммирующих накопителей попарно соединеньг с состветствуюдими им выходами блока 12 и элементов ИЛИ, выходы всех суммирующих накопителей соединены с входами коммутатора 28, выход которого соединен через микропроцессеор 29 с входом блока 30 отображения информации, вы ходы счетчика 31 соединены с адрес.ными входами микропроцессора. и коммутатора, а также с входами дешифратора 33, выход которого соединен с управляющим входом ключа 32 и запускаюпгим входом микропроцессора, генератор через последовательно включенные ключ 32 и третий ждущий мультивибратор 8 соединен с входом счет-, чика 31 и тактовым входом ввода информации в микропроцессоры, первая входная шина устройства 35 соединена с входом аттенюатора, вторая входная шина 36 соединена с входом АЦП 9, третья входная шина 37 соединена с установочными входами счетчиков блока 16 и блока 20 суммирующих накопителей.

Устройство работает следующим образом.

Выход контролируемого импульсного

ЧИ-передатчика подключается к первой входной шине устройства 35, его модулируюший вход — к второй входной шине 36. Перед началом измерений на

1246382 третью входную шину устройства подают установочный импульс (например, от кнопки), по которому обнуляются счетчики 17-19 блока 16 счетчиков и суммирующие накопители 21-26 блока

20 суммирующих накопителей и устройство приводится таким образом в исходное состояние. На модулирующий вход контролируемого передатчика с выхода источника испытательного 10 сигнала поступает испытательный сигнал (фиг. 2a), статистические и динамические характеристики которого соответствуют аналогичным характеристикам модулирующего сигнала, реально t5 поступающего на модулирующий вход контролируемого передатчика при его эксплуатации. Выходной сигнал контролируемого передатчика (фиг. 2б) в виде частотно-модулированных радио- 20 импульсов длительностью Т поступает через аттенюатор 1 на вход цифрового частотомера 2 и вход амплитудного детектора. На выходе амплитудного детектора 3 выделяется огибающая 25 выходного напряжения контролируемого передатчика (фиг. 2в}, из которой с помощью порогового элемента 4 формируется последовательность импульсов (фиг. 2г), передним фронтом которых запускаются ждущий мультивибратор 6, который формирует импульсы длительностью Т, 0,5Т (фиг. 2д) и цифровой частотомер 2, время измерения частоты которым не должно превышать примерно 0,8Т, с тем чтобы это измерение осуществлось на интервале длительностью одного радиоимпульса.

Одновременно с этим с помощью

АЦП 9 измеряется значение модулирую- 40 щего напряжения, результат измерения которого в цифровом коде поступает на входы параллельного регистра 1 0 и записывается в него по заднему

,фронту импульса, поступающего на его 45 тактовый вход с выхода ждущего мультивибратора 6. Задним фронтом импульса с выхода порогового элемента 4 запускается ждущий мультивибратор 7, который формирует короткие импульсы 50 (фиг. 2е), поступающие на вход распеределителя 11 импульсов, а также— через элемент 5 задержки (фиг. 2ж) на установочный вход цифрового частотомера 2 и обнуляющие его. Таким SS образом, в момент формирования импульса ждущим мультивибратором 7, на выходе АЦП 9 имеется цифровой код U;, соответствующий значению модулирующего напряжения в момент передачи 1 --го радиоимпульса, а на выходе цифрового частотомера 2 цифровой код F;, соответствующий измеренному значению.

Ф частоты заполнения 1 --го радиоимпульса.

Выходные шины цифрового частотомера 2 соединены с суммирующими накопителями 21-23, а выходные шины параллельного регистра 10 соединены с суммирующими накопителями 24-26 блока 20 суммирующих накопителей, которые осуществляют суммирование и накопление результатов многократных .измерений частоты заполнения радиоимпульсов и соответствующих им значений модулирующего напряжения отдельно для каждой из зон по амплитуде.

В данном устройстве значения модулирующего напряжения условно разбиты на три зоны

1 2

-- Π(Π— U, II)

3 м макс м 3 ммаке где 0 — максимальное значение модулирующего напряжения (минимальное значение модули рующего напряжения принято равным-нулю).

В соответствии с принятым условным разбиением на -зоны осуществляется управление распределителем 11 импульсов,. управляющие входы которого соединены с выходом параллельного ре; гистра 10. При этом, если результат измерения модулирующего напряжения

АЦП 9 относится к I зоне,,то входной импульс распределителя 11 импульсов поступает через него на первый вход элемента ИЛИ 13 и через него на счетный вход счетчика 17 и на тактовые входы суммирующих накопителей 21 и

24. Содержание счетчика 17 при этом увеличивается на единицу, число F; с выхода цифрового частотомера 2 суммируется с содержимым суммирующего накопителя 21, число 0; с выхода параллельного регистра 10 суммируется с содержимым суммирующего накопителя 24. Если результат измерения относится к II зоне, то с выхода распределителя 11 импульс поступает через элемент ИЛИ 14 на тактовые входы сум1246

S мирующих накопителей 22 и 25 и на вход счетчика 18 а если к третьей, то — на входы суммирующих накопителей 23 и 26 и на вход счетчика 19, Таким образом, результаты измерения частоты заполнения выходных радиоимпульсов передатчика и соответствующего им модулирующего напряжения суммируются и накапливаются отдельно для каждой из зон по амплитуде значений модулирующего напряжения. Число суммирований для каждой эоны определяется коэффициентом счета соответствующего ей счетчика из блока 16 счетчиков. Так при выборе коэффициента счета счетчиков 17-19, равного

1000, для каждой из зон будет усреднено по 1000 результатов измерений частоты и напряжения. Увеличение коэффициента счета этих счетчиков позволяет повысить точность измерений (при соответствующем увеличении времени измерений) за счет усреднения большего числа измерений..При заполнении любого из счетчиков 17-19 на

tl I3 его выходе появляется напряжение которое поступает на второй вход соответствующего ему элемента ИЛИ 13-15 и запрещает прохождение на вход этого счетчика импульсов с выхода рас-,30 пределителя 11 импульсов.

После того, как для всех зон значений модулирующего напряжения будет усреднено установленное число результатов измерений, на выходах всех

35 счетчиков 17-19 появляется сигнал

"1", который поступает на все входы элемента- И и на его выходе также появляется сигнал "i" по которому ocyt

4О ществляется ввод старших разрядов (за счет отбрасывания младших разрядов осуществляется деление содержимого суммирующих накопителей на число измерений по каждой зоне с целью

45 определения среднего значения) суммирующих накопителей 21-26 в микропроцессор 29. Ввод содержимого суммирующих накопителей 21-26 в микропроцессор 29 осуществляется следующим обра50 зом. С появлением на выходе элемента И 27 напряжения "1" разрешается работа счетчика 31 и генератора 34, с выхода которого через открытый ключ 32 на вход ждущего мультивибратора 8 начинают поступать импульсы, по каждому из которых ждущий мультивибратор 8 формирует импульсы определенной длительности. В первый мо382 б мент времени счетчик 31 находится в нулевом состоянии и нулевой код с его выхода поступает на адресные входы микропроцессора 29 и коммутатора 28, и по первому импульсу, формируемому ждущим мультивибратором 8, в микропроцессор вводится содержимое суммирующего накопителя 21 ° По заднему фронту импульса, формируемого ждущим мультивибратором 8,содержимое счетчика 31 увеличивается на единицу и по следующему импульсу введено содержимое суммирующего накопителя 22 и т.д. После того, как введено содержимое всех суммирующих накопителей блока 20, на выходе счетчика 31 появляется цифровой код, соответствующий числу шесть, дешифратор .33 выделяет этот код и íà его выходе появляется напряжение "1", которым закрывается ключ 32 и поступление импульсов с выхода генератора 34 на вход ждущего мультивибратора 8 прекращается. Таким образом, в оперативную память микропроцессора вводят шесть чисел, соответствующих координатам передаточной характеристики контролируемого передатчика (, ; ), (-а F ), (э F )

После введения содержания суммирующих накопителей 21-26 сигналом "1" с выхода,цешифратора 33 запускается программа микропроцессора 29, назначение которой — вычисление искомой функции 1 " f(U), максимально близко проходящей через точки (F, Ll ), (о, ), (г u, ).

Алгоритм вычислений может быть различным — он определяется числом полученных пар чисел. В данном случае ра=сматривается простейший пример построения передаточной характеристики всего по трем точкам, что не всегца обеспечивает высокую точность, так как для выявления нелинейностей контролируемого передатчика высокого порядка,, например третьего и более высокого, число точек должно быть увеличено. Для этого блоки 12, 16 и

20 должны содержать соответственно. большее число элементов.

Пос,ле того, как микропроцессор 29 вычисляет требуемую зависимость, она отображается на устройстве 30 отображения информации аналитически либо в виде графической зависимости. При контроле радиоприемнике его вход соединяется с первой входной шиной, 7 1246382 а выход — со второй. Генератор ис- т пытательного сигнала формирует высо- к кочастотный импульсный частотно-моду- э лированный радиосигнал, который пос- д тупает на вход контролируемого радио- 5 п приемника. При этом для уменьшения

P входного напряжения контролируемого т приемника на его входе может быть д установлен дополнительный аттенюатор. в

Контролируемый радиоприемник демодулирует поступающий входной сигнал, т а его выходной сигнал поступает на м

АЦП 9. Дальнейшая работа этого устP ройства аналогична работе описанного выше устройства, с той лишь разницей, что в итоге вычисляется зависимость рь выходного напряжения контролируемого устройства от частоты входного сиг- э нала — У =. 1 (Е) . в

По сравнению с известным предлагаемое устройство имеет более широкую .область применения за счет возможности измерения передаточных характеристик контролируемых устройств при реальном входном сигнале, что позволяет, например, осуществлять контроль линейности импульсных ЧМ-передатчиков без их выключения из эксплуатации. за формулаизобретения

Устройство для контроля передатчиков или приемников с импульсной частотной модуляцией, содержащее после35 довательно соединенные аттенюатор и цифровой частотомер, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расши рения функциональных возможностей, в него введены амплитудный детектор, пороговый элемент, три ждущих мультивибратора, элемент задержки, параллельный регистр, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), распределитель импульсов, блок из и элементов ИЛИ, блок из ь счетчиков, -входовый элемент И, блок из 2 и суммирующих накопителей, коммутатор, микропроцессор, устройство отображения информации, счетчик, ключ, генератор

50 и дешифратор, причем выход аттенюаора через последовательно вкпюченые амплитудный детектор и пороговый лемент соединен с запускающим вхоом цифрового частотомера и входами ервого и второго ждущих .мультивибаторов, выход первого ждущего мульивибратора соединен с тактовым вхоом параллельного регистра, выход торого ждущего мультивибратора чеез элемент задержки соединен с усановочным входом цифрового частотоера и непосредственно — с входом аспределителя импульсов, выходы коорого соединены с первыми входами лока и элементов ИЛИ, выходы котои через н счетчиков блока счетчиов соединены с входами и -входового лемента И и соответствующими им торыми входами блока и элементов ИЛИ, выходы АЦП соединены с входами параллельного регистра, выходы которого соединены с управляющими входами распределителя импульсов и входами первых и суммирующих накопителей, выходы цифрового частотомера соединены с входами остальных суммирующих накопителей, тактовые входы всех суммирующих накопителей из первой и второй групп попарно соединены с соответствующими HM выходами блока и элементов ИЛИ, выходы всех суммирующих накопителей соединены с входами коммутатора, выход которого соединен че-. рез микропроцессор с входом блока отображения информации, выходы счетчика соединены с адресными входами микропроцессора и коммутатора, а также с входами дешифратора, выход которого соединен с управляющим входом ключа и запускающим входом микропроцессора, генератор через последовательно включенные ключ и третий ждущий мультивибратор соединен с входом счетчика и тактовым входом ввода информации микропроцессора, первая

1 входная шина устройства соединена с входом аттенюатора, вторая входная шина соединена с входом АЦП, третья входная шина соединена с установочными входами счетчиков блока счетчиков и суммирующих накопителей.

12.46382

l1CLCUL i

Редактор Г.Волкова

Заказ 4023/56

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

0 г, ц д

Составитель В.Новоселов

Техред В.Кадар Корректор R.Сирохман

Тираж 624. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

«»