Способ формирования частотной метки и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к радиоизмерениям . Может быть использовано в панорамных измерителях частотных характеристик. Цель изобретения - повышение точности формирования частотной метки. Осуществляют преобразование входного частотно-модулированного сигнала в сигнал промежуточной частоты с частотг ой модуляцией по полигональному закону. Измеряют длительность двух последовательных отрезков времени, в которых содержится заданное число периодов напряжения промежуточной частоты. Затем путем деления квадрата значения первого отрезка времени на разность результатов обоих измерений и вычитания из полученного частного половины этой pasfHocTH получают длительность .остаточного временного интервала между концом последнего измерения и временным положением метки. Частотную метку формируют в момент равенства результата вычислений фактически измеренному текущему значению данного с SS временного интервала. Для реализации способа в устройство, содержащее сл блок 1 преобразования частоты, генератор 2 гармоник, введены формирователь 3, злементы И 4 и 7, счетчики 5 и 8, генератор 6 квантующих импульсов и вычислительньй блок 9. Данный способ позволяет формировать ГС короткую метку, длительность которой не зависит от избирательной системы. сл 00 Кроме того, положение метки вычисляется независимо от скорости свипирования частоты. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (51) 4 С 01 R 23/16 h.Р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3889278/24-21 (22) 24.04.85 (46) 07.12.86. Бюл. И 45 (71) Винницкий политехнический институт (72) В.Л. Кофанов и C.Ï. Кононов (53) 621.317.761(088.8) (56) Адоменас П.Ю. и др. Измерители амплитудно-частотных характеристик и их применение. M. Связь, 1968, с. 86-88.

Авторское свидетельство СССР

9 651267, кл. С 01 R 23/16, 1979. (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ЧАСТОТНОИ

МЕТКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к радиоизмерениям. Может быть использовано в панорамных измерителях частотных характеристик. Цель изобретения — повышение точности формирования частотной метки. Осуществляют преобразование входного частотно-модулированного сигнала в сигнал промежуточной частоты с частот@ой модуляцией по полигональному закону. Измеряют длительность двух последовательных отрезков времени, в которых содержится заданное число периодов напряжения промежуточной частоты. Затем пу— тем деления квадрата значения первого отрезка времени на разность результатов обоих измерений и вычитания из полученного частного половины этой разности получают длительность остаточного временного интервала между концом последнего измерения и временным положением метки. Частотную метку формируют в момент равенства результата вычислений фактически из" меренному текущему значению данного временного интервала. Для реализации способа в устройство, содержащее блок 1 преобразования частоты, генератор 2 гармоник, введены формирователь 3, элементы И 4 и 7, счетчики 5 и 8, генератор 6 квантующих импульсов и вычислительный блок 9.

Данный способ позволяет формировать короткую метку, длительность которой не зависит от избирательной системы.

Кроме того, положение метки вычисляется независимо от скорости сви пирования частоты. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

1275317

Изобретение относится к радиоизмерениям и может быть использовано в панорамных измерителях частотных ха20 рактеристик.

Цель изобретения — повышение точности формирования частотной метки.

Поставленная цель достигается тем. что согласно способу, основанном на преобразовании входного сигнала с

10 частотной модуляцией по линейному закону в сигнал промежуточной частоты. с частотной модуляцией по полиго нальному (треугольному) закону„произ- водят измерение длительностей двух

15 отрезков времени, в которых соцержится заданное число периодов напряжения промежуточной частоты, причем результат измерения длительности первого отрезка времени возводят н квадрат, вычисляют длительность остаточного временного интервала между концом последнего измеренного отрезка времени и временным положением метки путем деления квадрата результата первого измерения на разность результатов обоих измерений и вычитания из полученного частного половины этой разницы, измеряют текущее значение временного интервала от кон30 ца последнего измеренного отрезка времени, в момент равенства это о интервала результату вычиспений формируют импульс-частотную метку.

На фиг. 1 приведена схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 и 3 — временные диаграммы, поясняющие работу предлагаемого устройства.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, состоит из блока 1 40 преобразования частоты, один вход которого является нходом устройства. а другой соединен с выходом генератора 2 гармоник, в которое введены последовательно соединенные формирователь 3, первый элемент И 4, первый счетчик 5 и последовательно соединенные второй элемент И 7, второй счетчик 8, а также вычислительный блок 9, причем первый вход вычис- 50 лительного блока 9 соединен с выходом второго счетчика 8,второй вход— с выходом переноса первого счетчика 5, первый выход — с первым входом первого элемента И 4,, нторой 55 выход — с входами сброса счетчиков

5 и 8, второй вход второго элемента И 7 соединен с выходом генератора б квантующих импульсов, второй вход первого элемента И 4 соединен с выходом формирователя 3, вход которого подключен к выходу блока 1 преобразования частоты, а третий выход вычислительного блока является выходом устройства.

На фиг. 2 о — временная зависимость частоты сигнала, поступающего на вход блока 1 преобразования часЭ тоты З вЂ” временная зависимость частоты выходного сигнала блока 1 преобразова.ния частоты, Ь вЂ” выходное напряжение фильтра нижних частот в устройстве, работающем по известному способу. На фиг. 3

q — выходное напряжение U вычисли1 тельного, блока 9,, о — выходной сигнал формирователя 3, Ь вЂ” импульсы на выходе старшего разряда первого счетчика 5, — импульсы Up переноса первого счетчика 5, — пачки импульсов U„ä Hà выходе второго элемента И 7, E — импульсы сброса U первого 5 и второго 8 счетчиков, ж— импульс метки П, на выходе вычислительного блока 9.

Блок 1 преобразования частоты содержит последовательно соединенные смеситель и фильтр нижних частот с полосой пропускания равной половине величины частоты первой гармоники генератора 2 гармоник.

Способ заключается в следующем.

Сначала осуществляют преобразование входного частотно-модулированного сигнала в сигнал промежуточной частоты с частотной модуляцией по полигональному закону. Эта операция реализуется с помощью блока 1 преобразования частоты, для чего на его вход подается сигнал 1) = cos(tT t +

+ q,) с фазой P(t) =Пай + Ч и

d 9(t) с частотой 3 (t) = -- — — = 2Па с э изменяющейся линейно во времени, а м скорость изменения частоты а =- =

2Лт где я — частотный интервал между м метками, — временной интервал между метками (фиг. 2 a ) . На другой вход блока 1 преобразования частоты поступает сигнал от генератора 2

I гармоник U = cos n (R с + ), где м п = 1, 2, 3, ..., — начальная фаза первой гармоники. В результате этого на выходе блока 1 преобразования час таты после фильтрации с помощью

1275317 фильтра нижних частот, полоса пропускания которого м),„ /2 выделяется сигнал

П(й)=Сов((11@С вЂ” пЯ ) С + Р— n р (1)

Промежуточная частота Я. (фиг.2о) модулируется по полигональному закону,.A. (t) = 2%at — n Я„

U (t) =Pignj соз ((!Тс!1 — п м t +

+ Р, — и!. „3j

Для отсчитывания времени относительно момента появления метки принимаем t = n t. — А Т,„ (3), где Т !

"!

= 2 и /Q — период колебаний с частоЭО той первой гармоники генератора 2 гармоник, P — число периодов Т„между текущим моментом времени и меткой.

Подстановка (3) в (2) дает

11 (1)=з!д!,соз((,!-Il )j1T и(pl 2n) „35

Ф

Я,„2Ai Q.

- я.„)+ v,-v} и после преобразований получаем

11;, U (t) = Sign Cos(17(h =," + 1 (4) т . где й9„=Ч,- „-11! - . Приравнивая к нулю (4), находим положение моментов, переходов колебания V (t) через нуль (5) где j = 1,2,3...

Рассмотрим интервалы между точками 7, k и k, Согласно (3) и (5) л.- Л„Л,-л," (фиг, ЗЯ ) .. (б) м

После первой операции производится измерение двух отрезков времени, в которых содержится одинаковое число периодов промежуточной частоты, 15 например число А переходов через нуль напряжения промежуточной частоты. Для этого с помощью формирователя

3 сигнал промежуточной частоты (1) преобразуют в прямоугольные импульсы

U (t) (на фиг. 38 показан фрагмент колебания в окрестности метки t=n

)к

4 м где А — число переходов через нуль сигнала между точками У, k и k, Решая (6) и (7) и переходя к счету импульсов квантующей частоты

N = Т, N = Г . находим число N аК g к о пропорциональное остаточному интервалу Т, = h. Т между концом последнего измеренного отрезка времени и временным положением метки в момент

nl (8) N, aN

"о где аИ = N„- N„, Устройство работает следующим образом.

Для определения чисел N u N

1 2 ° пропорциональных временным интервалам Т и Т ., из вычислительного к к! У

I блока 9 единичным потенциалом u,= V (фиг. Зс ) открывается первый элемент И 4, на другой вход которого поступают импульсы с формирователя 3, а коротким импульсом U„ (фиг. 3 е ) первый 5 и второй 8 счетчики сбрасываются, Единичным потенциалом с инверсного выхода старшего разряда пер-! вого счетчика 5 U = V открывается второй элемент И 7, поэтому во второй счетчик 8 начинают проходить импульсы от генератора 6 квантующих импульсов. Когда первый счетчик 5 досчитывает до А, на инверсном выходе старшего разряда появляется нулевой потенциал 1) =V (фиг.ЗБ), который закрывает второй элемент И 7. В результате в счетчике 8 оказывается записанным код N пропорциональный отрезку времени Т . Одновременно в

1к вычислительный блок 9 поступает импульс переноса U (фиг. З ). По его приходу вычислительный блок 9 формирует сигнал записи из второго счетчика 8 кода N,è затем сигнал сброса

U< первого 5 и второго 8 счетчиков в нуль (фиг. 3 е ). Второй элемент И 7 открывается и процесс повторяется, в вычислительный блок 9 записывается из второго счетчика 8 код N, пропорциональный отрезку времени Т . Поск! ле этого сигналом U = V нулевого потенциала (фиг. 3 a ) первый элемент

И 4 закрывается, подсчет импульсов

5 первым счетчиком 5 прекращается и,следовательно,второй элемент И 7 остается открытым. Таким образом, оказывается измеренной длительностьдвух отрезков вре мени Те и Т, с заданным числом периодов напряжения промежуточной частоты.

После того вычисляют длительность остаточного временного интервала Т,. между концом последнего измеренного отрезка времени Т . и временным по- 10 к1 ложением метки . Ы устройстве эта операция выполняется в вычислительном блоке 9: по заданной программе и введенным в блок кодам N 1 и N согласно (8) осуществляют деление квад" 15 рата результата первого измерения

Р

М на разность результатов обоих. измерений AN = N — N и вычитают из

2 2 полученного частного N / аИ полови1 ну,этой разности 4Н/2. В результате 20 в ОЗУ вычислительного блока 9 сказы" вается записанным код N = Т1 .

Далее осуществляют измерение текущего значения временного интервала Т; от конца последнего измеренного отрезка времени и в момент равенства этого интервала результату вычислений формируют импульс-частотнуюметку., Поскольку в устройстве после измерения отрезка времени второй эле- 30 мент И 7 остается открытым, в с етчике 8 формируется код, пропорциональный текущему значению Т;. Этот код поступает в вычислительный блок

9 и непрерывно сравнивается в нем с кодом N,, записанным в ОЗУ блока ° В момент равенства кодов по программе в вычислительном блоке 9 вырабатывается импульс U. (фиг. Змс), представляющий собой частотную метку. 40

Введение операций измерения длительностей двух отрезков времени, в которых содержится заданное число периодов напряжения промежуточной частоты, и вычисление остаточного 45 временного интервала между концом последнего измеренного отрезка времени и временным положением метки уменьшает (на порядок и более) из-за отсутствия узкополосных частотноизбирательных узлов динамическую погрешность. Становится возможным формирование короткой метки, длительность которой не зависит от избирательной системы, уменьшения частотного интервала между метками. Кроме того,положение меткивычисляется независимо от скорости свипирования частоты.

317 а

Формула изобретения

1. Способ формирования частотной метки, основанный на преобразовании входного сигнала с частотной модуляцией по линейному закону в сигнал промежуточной частоты с частотной модуляцией по полигональному закону, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют длительность двух последовательных отрезков времени, в которых содержится заданное число периодов напряжения промежуточной частоты,причем результат измерения длительности первого отрезка времени возводят в квадрат, вычисляют длительность остаточного временного интервала между концом последнегг ..меренного отрезка времени,и времс:нным положением метки путем деления квадрата результата первого измерения на разность результатов обоих измерений и вычитания из полученного частного половины этой разности, измеряют текущее значение в" менного интервала от конца после, .его измеренного отрезка времени, в момент равенства этого интервала результату вычислений формируют частотную метку.

2. Устройство формирования частотной метки, содержащее блок преобразования частоты, один вход которого является входом устройства, а другой соединен с выходом генератора гармоник, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены последовательно соединенные формирователь, первый элемент И, первый счетчик, второй элемент И, второй счетчик, а также генератор квантующих импульсов и вычислительный блок, причем первый вход вычислительного блока соединен с выходом второго счетчика, второй вход — с выходом переноса первого счетчика, первый выход — с первым входом первого элемента И, второй выход — с входами сброса счетчиков, второй вход второго элемента И соединен с выходом генератора квантую, щих импульсов, вход формирователя подключен к выходу блока преобразования частоты, а третий выход вычислительного блока является выходом устройства.

1275317

<е (n 1)J2+

gl а

Рр г

:Редактор И. Шулла

Заказ 6555/35 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

0иг

t/

Составитель Н. Федоров

Техред A.Êðàâ÷óê Корректор Е. Сирохман