Осциллографический фазометр
Изобретение может быть использовано в радиолокации и связи и служит для повышения помехоустойчивости ,и точности визуальной оценки основных параметров принимаемого фазоманипулированного сигнала. Фазометр содержит генератор 1 развертки, электронный коммутатор 2, гетеродин 3, смеситель 4, усилитель 5 промежуточной частоты,ключ 6, линию 7 задержки, накопители 8, ЭЛТ 9 и 13, генератор 10 опорного напряжения, фазовращатели 11 на 90 и усилители 12 и 14. Введение смесителя 15, усилителя 16 промежуточной частоты, амплитудного детектора 17, ключа 18 и образование новых функциональных связей позволяет подавлять ложные сигналы, при1«1маемые по зеркальному и комбинационным каналам. 4 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (g1) 4 6 01 R 25/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (611 1247778 (21) 4122260/24-21 (22) 23.09.86 (46) 29 ° 02.88. Бюл. 11 S (72) P.Ã.Ãàëèåâ и В.И.Дикарев (53) 621.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 1247778, кл. G 01 R ?5!00, 1984 ° (54) ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКИЙ ФАЗОМЕТР (57) Изобретение может быть использовано в радиолокации и связи и служит для повьппения помехоустойчивости ,и точности визуальной оценки основных параметров принимаемого фазома„„Я0„„1377764 А 2 нипулированного сигнала. Фазометр содержит генератор I развертки, электронный коммутатор 2, гетеродин 3, смеситель 4, усилитель 5 промежуточной частоты, ключ 6, линию 7 задержки, накопители 8, ЭЛТ 9 и 13, генератор
10 опорного напряжения, фазовращатели 11 на 90 и усилители 12 и 14.
Введение смесителя 15, усилителя 16 промежуточной частоты, амплитудного детектора 17, ключа 18 и образова" ние новых функциональных связей позволяет подавляТь ложные сигналы, принимаемые по зеркальному и комбинационным каналам. 4 ил.
1377764
Фаэометр относится к радиоиэмерительной технике и может быть использован в радиолокации и связи, где широко применяются фазоманипулированные (ФМн) сигналы.
Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и точности визуальной оценки основных параметров принимаемого фазоманипулированного сигнала путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному и комбинационным каналам.
На фиг. 1 приведена структурная схема фазометра на фиг. 2-4 — частотУ 15 ные и временные диаграммы, поясняющие принцип работы фазометра.
Устройство содержит генератор 1. развертки, электронный коммутатор 2, гетеродин 3, смеситель 4, усилитель
5 промежуточной частоты, ключ б, линию 7 задержки, накопитель 8, ЭЛТ
9, генератор 10 опорного напряжения, фазовращатель 11 на 90, усилитель
12, ЭЛТ 13, усилитель 14, смеситель
15, усилитель 16 промежуточной частоты, амплитудный детектор 17, ключ 18.
В устройстве последовательно соединены генератор 1 развертки, электронный коммутатор 2, гетеродин 3, смеситель 4, второй вход которого соединен с входом фазометра,.усилитель 5 промежуточной частоты, ключ
18 и накопитель 8, второй вход которого соединен с выходом линии 7 за" держки, а выход подключен к второму входу электронного коммутатора 2, кл1оча б, линии 7 задержки и к вертикальному электроду ЭЛТ 9, горизонтальный электрод которой соединен с 40 вторым выходом генератора 1 развертки. К выходу генератора 10 опорного напряжения последовательно подключео ны фазовращатель 11 на 90, усилитель 12 и горизонтальный электрод . 45
ЭЛТ 13, вертикальный электрод которой через усилитель 14 соединен с выходом генератора 10 опорного напряжения, а модулирующий электрод через ключ 6 соединен с выходом ключа 18.
Принцип работы осциллографического фаэометра основан на. поиске в заданном диапазоне частот ФМн-сигнала и визуальной оценке основных его параметров (несущей частоты ы,, величины скачков фазы в ци кратности фазовой манипуляции 111} на экране двух
ЭЛТ. При этом оценкиваются основные
U<(. )-ассов(с + Ep„(t)+ М. ;0 t Tq s где U,„1.1,, Т, 1р, — амплитуда, несущая частота, длительность и начальная фаза сигнала;
Ц (С) - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции, причем
q„(t)=const npH k i„ (ct ((К+1) „ и может изменяться скачком на допри Ь=1 О„, т.е. на границах между элементарными посылками (k=1,2,3,...,N) (Т =
1 "и) поступает на первые входы смесителей 4 и 15. На второй вход смесителя 4 подается напряжение гетеродина 3 линейно-изменяющейся частоты:
11,(t)=Б,соз(ы, + iу,t + y,), ! где U„, ы, 1 — амплитуда, начальная частота и начальная фаза напряжения гетеродина 3; ,=DO/T „— скорость изменения частоты гетеродина 3.
На. выходе смесителя 4 образуются напряжения следующих частот:
hl =-.4) -td -7,t — td — ä
sc ° С r ИS пр
4)<с=2ы„+ )"1 - ы -, 1 где первый индекс обозначает номер гармоники частоты гетеродина, учапараметры ФМн-сигнала, принимаемого по основному каналу. Ложные сигналы (помехи),принимаемые по зеркальному и комбинационным каналам, подавляются.
Устройство работает следующим образом.
Просмотр заданного диапазона частот Эсд осуществляется с помощью генератора 1 развертки, который перно" дически с периодом Т „ по пилообразному закону перестраивает частоту гетеродина 3. Одновременно генератор
1 развертки формирует горизонтальную развертку ЭЛТ 9, которая используется как ось частот. Причем ее длина соответствует полосе обзора частотного диапазона. Ключи 6 и 18 .в исходном состоянии всегда закрыты.
Принимаемый ФМн-сигнал (фиг. 4а) 1377764 ствующей в преобразовании частоты принимаемого сигнала, второй индекс обозначает канал, по которому принимается сигнал а y — скорость изУ «0
5 менения второй гармойики частоты гетеродина. Частота настройки u,и полоса пропускания лю, усилителя 5 промежуточной частоты выбираются равными
10 и1=1/2 " пр1 Ж " иа
Частота настройки о„,и полоса пропускания ло усилителя 16 промежуточной частоты выбираются равными
15 и + +1 /2u äð ф о ь йр
Однако только преобразованный ФМнсигнал на частоте ы„,попадает в полосу пропускания zw, усилителя 5.
Усилителем 5 промежуточной частоты выделяется сигнал
4>pp(t ) Uпр cos(Loр + g (t )- и g t + ир)
0 (t (T., 25
rpe U« =1/2 K„U, U „;
К „ — коэффициент передачи смесителя 4;
ы„р=ю,— u, — промежуточная частота;
30 который поступает на второй вход смесителя 15. Этот сигнал представляет собой сигнал с комбинированной линейной частотной модуляцией (ЛЧИ) и фазовой манипуляцией (ФИН).
На выходе смесителя 15 образуется сигнал (t)=U соз(о,Ь+ иу,t+q ),О К вЂ” коэффициент передачи смесителя 15, который выделяется усилителем 16 промежуточной частоты. Амплитудный . детектор 17 выделяет огибающую этого сигнала, которая поступает на управляющий вход ключа 18, открывая его. При этом сигнал U„(t ) с выхода усилителя. 5 через открытый ключ 18 поступает на вход накопителя 8. После накопления и превышения порогового уров ня U„,ð в накопителе 8 его выходное напряжение воздействует на управляющий вход электронного коммутатора 2, отключая гетеродин 3 от генератора 1 развертки, на управляющий вход клю55 ча 6, открывая его, на вход линии 7 задержки и на вертикальный электрод ЭЛТ 9, горизонтальный электрод которой соединен с вторым выходам генератора 1 развертки. С этого момента процесс поиска ФМн сигналов прекращается. Время накопления и пороговый уровень U„ в накопителе 8 выбирается Пор таким, чтобы этот уровень не превышал случайные помехи. При этом на . экране ЭЛТ 9 образуется импульс (частотная метка), положение которого на горизонтальной развертке однозначно определяет несущую частоту принимаемого сигнала (фиг ° За). Для визуальной оценки величины скачков фазы л О и кратности фаэовой манипуляции m принимаемого ФИн-си.— нала используется ЭЛТ 13 с круговой разверткой. Причем круговая развертка формируется с помощью генератора l0 опорного напряжения, частота ю которого равна промежуточной частоте ы„„принимаемого ФИн-сигнала (ы,=ы„ ) . Напряжение генератора 10 поступает через усилитель 14 на вертикальный электрод, а через фазовращатель 11 и усилитель 12 — на горизонтальный электрод ЭЛТ 13, на управляющий электрод которой через открытый ключ 6 поступает ФМн-сигнал Ц„(С)=11„cosju>„pt+ q,(t)+g„,J, О t, т, с вьмода усилителя 5. Следовательно, напряжение генератора 10 используется для образования круговой развертки луча ЭЛТ 13, а принимаемый ФМн-сигнал промежуточной частоты осуществляет модуляцию его яркости. На экране ЭЛТ 13 образуется иэображение в виде нескольких ярких точек, расположенных на окружности (фиг. Зб, в, г). Количество точек определяет кратность m фазовой манипуляции, а угловое расстояние между ними равно величине скачков фазы gq принимаемого ФМн-сигнала. При неравенстве частот ы и ы яркоо ир стные метки будут двигаться по окружности с разностной частотой. Время 2 задержки линии 7 задержки выбирается таким, чтобы можно было визуально оценить основные параметры принимаемого ФМн-сигнала, наблюдая осциллограммы на экранах ЭЛТ 9 и 13. По истечении этого времени напряжение с выхода линии 7 задержки поступает на вход сброса накопителя 8 и сбрасывает его элементы в начальное состояние. При этом 1377764 6 теле 4 он преобразуется в сигналы следующих частот электронный коммутатор 2 переводится в свое исходное состояние, при котором гетеродин 3 оказывается подключенным к выходу генератора 1 развертки, а ключ 6 закрывается, т.е. 5 переводится в свое исходное состояние. С этого момента просмотр заданного частотного диапазона и поиск ФМН-сигналов продолжается. В случае обнаружения следующего ФМн-сигнала работа фазометра происходит аналогичным образом. указанная работа фаэометра соот- 15 ветствует .случаю приема ФМн-сигнала по основному каналу на частоте ы,. Если ложный сигнал (помеха) принимается по зеркальному каналу на частоте ы (фиг. 4б), то в смесите- 20 ле 4 он преобразуется в сигналы следующих частот: =и+»t 4 =u + t 13 r 0 1 g np <, =2о,+у 1 („, . 25 Однако ни один из указанных сигналов не попадает в полосу пропускания p, усилителя 5, ключ 18.не открывается, и ложный сигнал (помеха), принимаемый по зеркальному каналу на ча- 30 стоте со, подавляется. 1 к г У ы =u)„-2ы„- у 1=ш„- gô. Только преобразованный сигнал на частоте ы,попадает в полосу пропускания au<, усилителя 5, который вместе с сигналом U (t) поступает на смеситель 15. На выходе смесителя 15 в этом случае образуется сигнал U ä(t)=U„„cos(Г Мг) 9 который не попадает в полосу пропускания ды усилителя 16. Ключ 18 не открывается, и ложный сигнал (помеха), принимаемый по второму комбинационному каналу на частоте ыд,, по, давляется. Таким образом, предлагаемый Aasoметр по сравнению с прототипом обес печивает повышение помехоустойчивости и точности визуальной оценки основных параметров принимаемого фазоманипулированного сигнала. Это достигается подавлением ложных сигнало (помех), принимаемых по зеркальному и комбинационным каналам. Формула изобретения Если ложный сигнал принимается по первому комбинационному каналу на частоте ь„,(фиг. 4в), то в сме- 35 сителе 4 он преобразуется в сигналы следующих частот: 1 ф 11 ф1 Ф1 j 1 пр g 40 Однако ни один из указанных сигналов не попадает в полосу пропускания ц, усилителя 5, ключ 18 не открывается, и ложный сигнал (помеха), принимае« мый по первому комбинационному ка- 45 налу на частоте ы„„, подавляется. Если ложный сигнал принимается по второму комбинационному каналу на частоте ы (фиг. 4г), то в смесиОсциллографический фазометр по авт. св. В 1247778, о т л и ч аю щ и и .с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и точности визуальной оценки основных параметров принимаемого фаэоманипулированного сигнала, в него введены последовательно соединенные второй смеситель, второй усилитель промежуточной частоты, амплитудный детектор и второй ключ, включенньй между выходом первого усилителя промежуточной частоты, входом накопителя и входом первого ключа, при этом информационный вход второго смесителя подключен к входной шине устройства, а управляющий вход соединен с выходом усилителя промежуточной частоты. 1377764 1377764 К2 кг К! и Рог. 4 Составитель Л.Воронина Редактор Э.Слиган Техред М.Дидык Корректор Л. Пилипенко Заказ 867/41 Тираж 772 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4
