Калибратор коэффициентов амплитудной модуляции

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для проверки и аттестации различных видов измерительных средств, например измерителей коэффициентов амплитудной модуляции. Изобретение повьппает точность и быстроту воспроизведения калиброванных значений амплитудной модуляции путем автоматизации процессов калибровки и исключения ошибок оператора . Устройство содержит генератор 1модулирующего напряжения, делитель 2модулирующих напряжений, генератор 3амплитудно-модулированного сигнала , вход 4, блок 5 управления, электронный выключатель 6, приемник 7 амплитудно-модулированных сигналов смеситель 8, гетеродин 9, усилитель 10 промежуточной частоты с системой автоматического регулирования усиления , детектор амплитудно-модулированного сигнала, фильтр 12 нижних частот , пиковый детектор 13, блок 14, содержащий коммутатор 15 сигналов, аналого-цифровой преобразователь 16, вычислительный блок 17 с блоком памяти , цифроаналоговый преобразователь 18. На чертеже также показаны широкополосная детекторная секция 19 и формирователь 20 модулированных импульсов. 2 ил. (g (Л 00 00 оо ю к

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (g1) 4 С 01 R 29/06

/ .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

Б д,, /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ДBTOPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4155068/24-21 (22) 26. 11.86 (46) 23.03.88. Бюл. у (72) Ю.Д.Балмусов, Е.А.Митяшов и В.А.Мартынов (53) 621.317.799(088.8) (56) Беликов В.А. и др. О методе проверки комбинированных измерите- . лей модуляции в режиме АМ: Труды метрологических институтов СССР.

Исследования в области измерения параметров формы и спектра радиосигналов, 1975, вып. 184 /244) с 19. (54) КАЛИБРАТОР КОЭФФИЦИЕНТОВ АМПЛИ-

ТУДНОИ МОДУЛЯЦИИ (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для проверки и аттестации различных видов измерительных средств, например измерителей коэффициентов амплитудной модуляции.

Изобретение повышает точность и быстроту воспроизведения калиброван„„SU„„1383227 А 1 ных значений амплитудной модуляции путем автоматизации процессов калибровки и исключения ошибок оператора. Устройство содержит генератор

1 модулирующего напряжения, делитель

2 модулирующих напряжений, генератор

3 амплитудно-модулированного сигнала, вход 4, блок 5 управления, электронный выключатель 6, приемник 7 амплитудно-модулированных сигналов, смеситель 8, гетеродин 9, усилитель 10 промежуточной частоты с системой автоматического регулирования усиления, детектор амплитудно-модулированного сигнала, фильтр 12 нижних частот, пиковый детектор 13, блок 14, содержащий коммутатор 15 сигналов, аналого-цифровой преобразователь 16, вычислительный блок 17 с блоком памяти, цифроаналоговый преобразователь 18. На чертеже также показаны широкополосная детекторная секция

19 и формирователь 20 модулированных импульсов. 2 ил.

1383227

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для поверки и аттестации различных видов измерительных средств 5 в частности измерителей коэффициента амплитуды модуляции (модулометров) .

Целью изобретения является повы-. шение точности и быстродействия воспроизведенных калиброванных значе- 1р ний коэффициентов амплитудной модуляции путем автоматизации процесса калибровки и исключения ошибок оператора.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, на фиг. 2 — эпюры напряжений в характерных точках устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 модули- 2р рующего напряжения, делитель 2 модулирующих напряжений и генератор 3 амплитудно-модулированного сигнала, выход 4 которого является выходом калибратора, блок 5 управления, пос- 25 ледовательно соединенные элекронный выключатель 6, приемник 7 амплитудно-модулированного сигнала, включающий в себя смеситель 8, гетеродин 9, усилитель 10 промежуточной частоты с 30 системой автоматической регулировки усиления, детектор 11 амплитудномодулированного сигнала,, фильтр 12 нижних частот и пиковый детектор 13.

Устройство также содержит последовательную цепь 14, состоящую из коммутатора 15 сигналов, аналого-цифрового преобразователя 16 (АЦП), вычислительного блока 17 с блоком памяти, цифроаналогового преобразова- 40 теля 18 (ЦАП), а также широкополосную детекторную секцию 19 и формиро-. ватель 21 модулирующих импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Блок 5 управления посредством управляющих сигналов по входам управления генератора 1, делителя 2, генератора 3, гетеродина 9 приемника

7, коммутатора 15 сигналов, вычислительного блока 17 с блоком памяти и формирователя 20 модулирующих импульсов осуществляет установку выбранных параметров и режимов работы устройства, а также синхронизацию по времени работы всех узлов.

По управляющему входу генератора

1 осуществляется установка требуемой модулирующей частоты, а по управляющему входу делителя 2 производится установка требуемого значения коэффициента амплитудной модуляции.

В генераторе 3 АМ сигнала и гетеродине 9 по управляющим входам осуществляется одновременная установка требуемой несущей частоты амплитудно-модулированного сигнала и частоты гетеродина 9, соответствующей точной настройке приемника 7, на частоту генератора 3.

Работу калибратора по времени условно можно разбить на два этапа.

На первом этапе осуществляется измерение коэффициента передачи приемника 7 по измерительному амплитудномодулированному сигналу с коэффициентом амплитудной модуляции М-100 . и

1 огибающей типа..меандр. При этом синусоидальный сигнал (фиг. 2а) с генератора 1 поступает на вход формирователя 20 модулирующих импульсов, где формируется сигнал типа меандр (фиг. 2б). Этот сигнал поступает на управляющий вход электронного выключателя 6. На сигнальный вход выключателя 6 поступает немодулированный сигнал несущей с генератора 3.

На первом этапе делитель -2 выключен сигналом управления 6 с блока 5 управления, т.е. в нем установлено значение коэффициента амплитудной модуляции M = О. На выходе электронного выключателя 6 Формируется последовательность радиоимпульсов с огибающей типа меандр (фиг. 2в). При, достаточном ослаблении сигнала в паузе (фиг. 2, б, в, интервал времени t, †.t ) радиоимпульсный-сигнал вида (фиг. 2в).имеет пиковое значение .коэффициента амплитудной модуляции M = 100 . Например, при ослабле

Un нии сигнала в паузе "-О, 003 =

Пт

=-70 дБ погрешность воспроизведения коэффициентов амплитудной модуляции в сигнале (фиг. 2в) составит ЛИ

6 О, 03 . После электронного выключателя 6 радиоимпульсный сигнал поступает на вход приемника 7, где с помощью смесителя 8 и гетеродина 9 преобразуется на постоянную и сравнительно низкую промежуточную частоту. В усилителе 10 промежуточной частоты радиоимпульсный сигнал усиливается до уровня, обеспечивающего линейное детектирование, и поступает далее на амплитудный детектор 11

1383227 где детектируется. На выходе фильтра

12 выделяется огибающая амплитудномодулированного сигнала, амплитуда которой преобразуется пиковым детектором 13 в постоянное напряжение про5 порциональной величины. Далее это постоянное напряжение через коммутатор 15 сигналов поступает на вход аналого-цифрового преобразователя

16„ где преобразуется в цифровой код. Информация о величине постоянного напряжения в цифровом коде поступает на вычислительный блок 17 с блоком памяти, где она по команде блока 5 управления записывается в блок памяти. На этом первый этап работы калибратора заканчивается.

На втором этапе осуществляется измерение коэффициента амплитудной модуляции на выходе генератора 3 при его синусоидальной модуляции и автоматическая подстройка коэффициента амплитудной модуляции до значения M = 100 . Для этого с помощью блока .5 и делителя 2 включается коэффициент передачи, соответствующий

Й = 100, а формирователь 20 модулирующих импульсов переводится в режим формирования постоянного управляю1 щего напряжения, при котором электронный выключатель 6 постоянно открыт для входного сигнала. На выходе генератора 3 при этом будет формиФ роваться амплитудно-модулированный сигнал с синусоидальной огибающей (фиг. 2г) и коэффициентом, амплитудной модуляции M „ в общем случае близким, но не равным 100 . Этот сигнал через открытый электронный выключатель б поступает на вход приемника

7 и далее после детектирования — на

АЦП 16, где над ним осуществляются те же операции, что и для радиоимпульсного сигнала на первом этапе .

Информация о величине синусоидаиьной огибающей амплитудно-модулированного сигнала в цифровом коде с

АЦП 16 поступает на вычислительный блок 17 с блоком памяти, в нем сравниваются значения амплитуд огибающей типа меандр и синусоидальной огибающей и вырабатывается в цифровом коде . сигнал ошибки, пропорциональный раз-. ности амплитуд огибающих, измеренных на первом и втором этапах, т.е. про- 55 порциональный отличию М„ от 100 .

Сигнал ошибки поступает на цифроаналоговый преобразователь 18, вырабатывающий на выходе аналоговый сигнал в виде постоянного напряжения, пропорционального сигналу ошибки. Сигнал с выхода блока 14 поступает на управляющий вход генератора 1, амплитуда модулирующего.напряжения которого меняется таким образом, что коэффициент амплитудной модуляции на выходе генератора 3 становитсч точно равным 100 . На этом калибровка заканчивается. Для пслучения калиброванных значений коэффициентов амплитудной модуляции; отличных от

100 ., используется делитель 2. При этом вычислительный блок 17 переводится в режим памяти и на выходе

ЦАП 18 фиксируется постоянный уровень выходного напряженич, соответствующий моменту калибровки M = 100 .

При смене модулирующей частоты в генераторе 1 цикл калибровки повторяется аналогично изложенному.

На высоких модулирующих частотах (обычно F > 20 кГц) тракт приемника

7 может вносить значительные частотные и фазовые искажения в огибающую амплитудно-модулчрованного сигнала типа меандр. В результате может возрастать погрешность воспроизведения калиброванных значений коэффициента амплитудной модуляции. Для исключения этого в устройстве (фиг.1) используется широкополосная детекторная секция 19.

При установке в устройстве высокой модулирующей частоты (Г) 20 кГц) постоянное напряжение с выхода широкополосной детекторной секции 19, пропорциональное амплитуде модулис рующего напряжения на модулирующем входе генератора 3,. через коммута— тор 15 сигналов поступает на АЦП 16 .

Информация о величине модулирующего напряжения в цифровом коде с блока16 поступает на вычислительный блок

17 с блоком памяти. В нем срабатываются значения амплитуды модулирующего напряжения повышенной модулирующей частоты с ее значением на низких модулирующих частотах (информация о значении модулирующего напря, t жения на низких частотах записывается в память блока 17 при калибровке на низких модулирующих частотах) и вырабатывается сигнал ошибки, пропорциональный разности амплитуд. Этим сигналом ошибки через ЦАП 18 осу ществляется стабилизация уровня вы1383227 ходного напряжения генератора t на входе генератора 3.

Таким образом в устройстве обеспечивается калибровка коэффициента амплитудной модуляции M = 100X. на высоких модулирующих частотах. При этом частотная погрешность воспроизведения калиброванных значений коэффициента амплитудной модуляции в устройстве фактически определяется только частотными искажениями в модулирующем тракте. генератора 3 амплитудно-модулированного сигнала.

Эта погрешность при надлежащем выбо15 ре параметров схемы генератора может быть всегда сделана весьма малой.

Формула изобретения

Калибратор коэффициентов амплитудной модуляции, содержащий последовательно соединенные генератор модулирующего напряжения, делитель модулирующего напряжения и генератор амплитудно-модулированного сигнала, а также блок управления, выходы которого соединены с управляющими входами генератора модулирующего напряже30 ния, делителя модулирующего напряжения и генератора амплитудно-модулированного сигнала, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него дополнительно введены последовательно

35 включенные электронный выключатель и приемник амплитудно-модулированных сигналов, включающий в себя смеситель, к второму входу которого подключен гетеродин, а к выходу — последовательно соединенные усилитель промежуточной частоты с системой автоматической регулировки усиления, детектор амплитудно-модулированных сигналов, фильтр нижних частот и пиковый детектор, выход которого является выходом приемника; последовательная цепь, состоящая из коммутатора сигналов, аналого-цифрового преобразователя, вычислительного блока с блоком памяти и цифроаналогового преобразователя, широкополосная детекторная секция и формирователь модулирующих импульсов, причем вход приемника амплитудно-модулированных сигналов через электронный выключа-, тель соединен с выходом генератора амплитудно-модулированных сигналов, выход приемника амплитудно-модулированных сигналов соединен с первым входом коммутатора сигналов, второй вход которого через широкополосную детекторную секцию соединен с модулирующим входом генератора амплитудно-модулированного сигнала, выход последовательной цепи соединен с управляющим входом генератора модулирующего напряжения, выход которого, в свою очередь, через формирователь модулирующих импульсов соединен с управляющим входом электронного вык-. лючателя, а соответствующие выходы блока управления соединены с управляющими входами коммутатора сигналов, вычислительного блока с блоком памяти, формирователь модулирующих импульсов и гетеродина приемника амплитудно-модулированных сигналов.

1383227

Риа2

Составитель Н.Михалев

Техред А.Кравчук Корректор 0 ° Кундрик

Редактор С.Пекарь

Заказ 1290/41

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