Цифровой измеритель периода фазоманипулированного колебания

 

Изобретение предназначено для оценки сигналов с фазовой манипуляцией и является дополнительным к авт. св. № 996950. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Цифровой измеритель содержит формирователь 1 импульсов, генератор 2 счетных импульсов, элементы И 3 и 4, дифференцирующую цепь 5, однополярный вентиль 6, счетчик 7 импульсов с регистром памяти, счетчики 8 и 14 импульсов, блок 9 сравнения кодов, сумматоры .10 и 11, вычитатель 12, блок 13 деления и блок 15 регистрации. Введение детектора 16 огибающей, элемента И 17, дифференцирующей цепи 18, однополярного вентиля 19, счетчика 20 импульсов, масштабирующего блока 21 деления с образованием новьпс функциональных связей позволяет измерять длительность принимаемого сигнала с фазовой манипуляцией и длительность его элементарных посылок. Кроме того, устройство позволяет измерять несущую частоту, величину скачков фазы и число скачкрв фазы. 2 ил. с € ел оо о О5 со со

С903 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (я) 4 С 01 R 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ,К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 996950 (21) 3930049/24-21 (22) 17,07,85 (46) 15.04.87. Бюл. 9 14 (72) Р.Г.Галиев и В.И.Дикарев (53) 621.317 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Ф 996950, кл. G 01 R 23/00, 1981. ! (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРИОДА ФАт

ЗОМАНИПУЛИРОВАННОГО КОЛЕБАНИЯ (57) Изобретение предназначено для оценки сигналов с фазовой манипуляцией и является дополнительным к авт. св, У 996950. Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей устройства. Цифровой измеритель содержит формирователь 1 импульсов, генератор 2 счетных импульсов, эле„„SU„„1303949 A 2 менты И 3 и 4, дифференцирующую цепь

5, однополярный вентиль 6, счетчик 7 импульсов с регистром памяти, счетчики 8 и 14 импульсов, блок 9 сравнения кодов, сумматоры .10 и 11, вычитатель 12, блок 13 деления и блок 15 регистрации. Введение детектора 16 огибающей, элемента И 17, дифференцирующей цепи 18, однополярного вентиля 19, счетчика 20 импульсов, масштабируюш го блока 21 деления с образованием новых функциональных связей позволяет измерять длительность принимаемого сигнала с фазовой манипуляцией и длительность его элементарных посылок. Кроме того, устройство позволяет измерять несущую частоту, величину скачков фазы и число скачков фазы. 2 ил, 1303949

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для оценки сигналов с фазовой манипуляцией (ФМн).

Цель изобретения — расширение 5 функциональных воэможностей измерителя путем измерения длительности Т принимаемого ФМн сигнала и длительности 7 его элементарных посылок. з

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого цифрового измерителя; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу цифрового из,мерителя.

Цифровой измеритель содержит формирователь 1 импульсов, генератор 2 счетных импульсов, первый элемент И 3, второй элемент И 4, первую дифференцирующую цепь 5, первый однополярный вентиль 6, счетчик 7 импульсов с регистром памяти, первый счетчик 8 импульсов, блок 9 сравнения кодов, первый сумматор 10, второй сумматор

11, вычитатель 12„ блок 13 деления. второй счетчик 14 импульсов, блок 15 регистрации, детектор 16 огибающей, . третий элемент И 17, вторую дифференцирующую цепь 18, второй однополярный вентиль 19, третий счетчик 20 импульсов и масштабирующий блок 21 деления. Э

Вход формирователя 1 импульсов является входом измерителя, прямой выход которого соединен с входом дифференцирующей цепи 5, выход которой 35 соединен с входом первого однополярного вентиля 6, выход которого соединен с управляющими входами первого счетчика 8 импульсов и счетчика 7 импульсов с. регистром памяти, первый выход первого счетчика 8 импульсов соео динен с первым входом блока 9 сравнения кодов, первый выход которого соединен с первым входом первого сумматора 10, а второй — с первым входом второго счетчика. 14 импульсов, выход первого сумматора 10 соединен с первыми входами вычитателя 12, блока 13 деления и блока 15 регистрации, выход вычитателя 12 соединен с вторым входом бло- о ка 13 деления, выход которого соединен со вторым входом блока 15 регистрации, инверсный выход формирователя 1 импульсов соединен с первым входом первого элемента И 3, второй вход которого соединен с выходом генератора 2 счетных импульсов, вторым входом второго элемента И 4 и вторым входом третьего элемента И 17, выход первого элемента И 3 соединен с первым входом счетчика 7 импульсов с регистром памяти, второй выход которого соединен с вторыми входами первого 10 и второго 11 сумматоров, а первый выход — с вторым входом блока 9 сравнения, второй выход первого счетчика

8 соединен с третьими входами первого 10 и второго 11 сумматоров, второй вход второго счетчика 14 импульсов соединен с управляющим входом второго однополярного вентиля 19 и управляющим входом третьего счетчика 20 импульсов, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента И 17, а выход — с первым входом масштабирующего блока 21 деления и пятым входом блока 15 регистрации, выход вто— рого счетчика 14 импульсов соединен с третьим входом блока 15 регистрации и вторым вхоцом масштабирующего блока 21 деления, выход которого соединен с четвертым входом блока 15 регистрации, инверсный выход формирователя 1 импульсов соединен с первым входом второго элемента И 4, вход формирователя 1 соединен с входом детектора, 16 огибающей, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И 17 и входом второй дифференцирующей цепи 18, выход которой соединен с входом второго однополярного вентиля 19.

Цифровой измеритель работает следующим образом.

Принцип рабаты цифрового измерителя основан на последовательном заполнении смежных полупериодов фазоманипулированного колебания счетными импульсами и сравнении их между собой. При этом в случае равенства кодов смежных полупериодов, что свидетельствует об отсутствии манипуляции фазы, они суммируются и по результату суммирования определяется период высокочастотного колебания в цифровом коде, Если момент манипуляции фазы совпадает с текущим периодом, то коды смежных полупериодов не равны друг другу. Из полученной суммы кодов в этом случае вычитается код периода и по отношению их разности к коду периода определяется величина скачков фазы. Количество скачков фазы определяется по числу неравенства кодов смежных полупериодов принимаемого фазоманипулированного сигнала, 1303949 длительность элементарных посылок которого определяется по отношению длительности сигнала Т к количеству N

Т элементарных посылок (-, = — ) .

Принимаемый ФМн-сигнал (фиг,2а) U (t) = U cosfu3t + (t)), 35 где U и M, — амплитуда и несущая 10 частота сигнала, у (t) — манипулируемая составк ляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции, причем q (t)= 15

K — const npu kT a t ((k+1)r- и может изменяться скачком ду при т.е. на границах между элементарными20 посылками (k=0,1;,,N) и N — длительность и количес3 тво элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительносТ (Т=N - ) поступает на входы детектора 16 огибающей и формирователя 1 импульсов, который преобразует его в последовательность прямоугольных импульсов. 30

Указанные импульсы с прямого (фиг ° 26) и инверсного (фиг.2в) выходов формирователя 1 подаются на элементы И 4 и 3 соответственно, на вторые входы которых поступают счетные импульсы от генератора 2. Этими импульсами с частотой f < квантуются прямоугольк6 ные импульсы положительной полярности (фиг.2б,в). Счетчик 7 с регистром памяти и счетчик 8 подсчитывают ре- 40 зультаты квантования соответственно прямого (фиг.2е) и инверсного (фиг.2ж) положительных напряжений с выходов формирователя 1.

Если момент манипуляции фазы не 45 совпадает с текущим периодом, то числа, записанные в счетчике 7 с регистром памяти и в счетчике 8, оказываются равными друг другу. Если манипуляция фазы происходит в текущем пери-50 оде, то эти числа не равны между собой. Равенство и неравенство чисел определяется блоком 9 сравнения кодов, который выдает команду на перенос чисел, записанных в счетчиках 7 55 и-8, в первом случае в сумматор 10, а во втором — в сумматор 11. Регистр памяти в счетчике 7 необходим в свя1 зи с тем, что переносы в сумматоры

10 и 11 должны производиться только после определения результатов квантования обеих полуволн, т.е. когда счетчик 7 уже начнет счет в следующем периоде.

Для возвращения счетчиков 7 и 8 в исходное состояние (после сравнения смежных полупериодов) формируются импульсы сброса (фиг.2д), которые поступают на управляющие входы счетчиков 7 и 8, Для их формирования используются прямоугольные импульсы с прямого выхода формирователя 1 (фиг. 26), которые дифференцируются цепью 5. Полученные короткие разнополярные импульсы (фиг.2г) поступают на однополярный вентиль 6, на выходе которого образуются только положительные импульсы (фиг.2д), которые и используются для сброса счетчиков 7 и 8.

Если числа, записанные в счетчики 7 и 8, не равны друг другу, то блок 9 сравнения кодов выдает импульс с второго своего выхода (фиг.2м).

Этот импульс является командой на перенос чисел в сумматор 11 (фиг.2к).

Если числа, записанные в счетчики 7 и 8, равны друг другу, то они суммируются в сумматоре 10 (фиг.2з,и),-на выходе которого формируется код и периода Т„ который поступает на первые входы вычитателя 12, блока 13 деления и блока 15 регистрации. На выходе сумматора 11 формируется результирующий код и„ периода Т Р (фиг.2к), который поступает на второй вход вы-. читателя 12, где формируется разность кодов an = n — п (фиг.2л), пропорциональная разности Т = Т вЂ” Т

Эта разность подается на второй вход блока 13 деления, на выходе которого формируется отношение an/п, пропорциональное величине скачков фазы л . Это отношение поступает на второй вход блока 15 регистрации.

Импульсы с второго выхода блока

9 сравнения (фиг.2м), кроме того, поступают на счетчик 14. Они формируются при манипуляции фазы, их количество равно числу m скачков фазы за время длительности Т принимаемого

ФМн сигнала. Межд числом m скачков фазы и количеством N элементарных посылок ФМн-сигнала существует следующая зависимость

1 — Ь вЂ” 1).

1303949 6 только несущей частоты и>(периода Т ) величины ау и количества ш скачков фазы, но и позволяет определять и регистрировать длительность Т принима5 емого фазоманипулированного сигнала и длительность, его элементарных посылок, чем расширяются функциональные возможности измерителя.

Число т скачков фазы подсчитывается счетчиком 14 и поступает на пер вый вход масштабирующего блока 21 деления и на третий вход блока 15 ре гистрации.

Одновременно принимаемый ФМн-сигнал U (t) (фиг.2а) поступает на вход детектора 16 огибающей, который выделяет его огибающую (фиг.2н). Она поступает на первый вход элемента

И 17, на второй вход которого поступают счетные импульсы с выхода генератора 2. Количество импульсов и, пропорциональное длительности Т принимаемого ФМн-сигнала, подсчитывается счетчиком 20 и поступает на первый вход масштабирующего блока 21 деления и на пятый вход блока 15 регистрации.

Для возвращения счетчика 20 в исходное состояние формируется импульс сброса (фиг.2р). Для его формирования прямоугольный импульс (фиг.2н) с выхода детектора 16 огибающей посту, 25 пает на вход дифференцирующей цепи

181 на выходе которой образуется два разнополярных коротких импульса (фиг.2o). Из них только положительный импульс пропускается однополярным вентилем 19 (фиг ° 2р), который и используется для сброса счетчика 20.

На выходе масштабирующего блока 21 деления формируется отношение и

2ш-1 пропорциональное длительности

35 элементарных посылок принимаемого

ФМн-сигнала, которое поступает на пятый вход блока 15 регистрации.

Таким образом, предлагаемый цифровой измеритель (по сравнению с известным) обеспечивает измерение не

Формула изобретения

Цифровой измеритель периода фазоманипулированного колебания по авт, св. Р 996950, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены детектор огибающей, третий элемент И, вторая дифференцирующая цепь, второй однополярный вентиль, третий счетчик импульсов и масштабирующий блок деления, причем к входу измерителя последовательно подключены детектор огибающей, .вторая дифференцирующая цепь и второй однополярный вентиль, выход которого соединен с управляющим входом второго счетчика импульсов, к выходу детектора огибающей последовательно подключены третий элемент И, второй вход которого соединен с выходом генератора счетных импульсов, третий счетчик импульсов, управляющий вход которого соединен с выходом второго однополярного вентиля, и масштабирующий блок деления, второй вход которого соединен с выходом второго счетчика импульсов, а выход пОдключен к четвертому входу блока регистрации, пятый вход которого соединен с выходом третьего счетчика импульсов.

1303949

Ilc пр

Редактор А.Ревин

Заказ 1304/45 Тираж 731 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий !

О

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4 г д е

3

Н

О

Составитель В.Величкин

Техред И,Попович Корректор Л.Патай

t

1