Устройство для измерения индекса частотной модуляции

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано при измерениях характеристик сигналов с частотной модуляцией. Цель изобретения - повышение точности измерений . Устройство содержит звуковой генератор 1, исследуемый частотно-модулируемый генератор 2, преобразователь 3, гетеродин 4, усилитель 5, перестраиваемые фильтры 6-8, сумматор 10, пиковые детекторы 12, 13, делитель 16 напряжения и индикатор 20. Введение перестраиваемого фильтра 9, сумматора 11, пиковых детекторов 14, 15, делителя 17 напряжения, порогового блока 18 и электронного ключа 19 позволяет обеспечить измерение любых значений индекса частотной модуляции. 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s))s G 01 R 23/00

ГОСУДАРСТВЕН Ы Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (Л

С 4

О (Л 4

Q3 (3л

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4694609/21 (22) 23.05.89 (46) 15.01.92. Бюл. N. 2 (72) Б.П.Анисимов, В,А.Савичев, В.В.Бедросов и В.А,Григорьев (53) 621.317.75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1539675, xn. G 01 а 23/00, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНДЕКСА ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИИ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано при измерениях характеристик,, Ы,, 1705756 А1 сигналов с частотной модуляцией. Цель изобретения — повышение точности измерений, Устройство содержит звуковой генератор 1, исследуемый частотно-модулируемый генератор 2, преобразователь 3, гетеродин 4, усилитель 5, перестраиваемые фильтры 6-8, сумматор 10, пиковые детекторы 12. 13, делитель 16 напряжения и индикатор 20. Введение перестраиваемого фильтра 9, сумматора 11, пиковых детекторов

14. 15, делителя 17 напряжения, порогового блока 18 и электронного ключа 19 позволяет обеспечить измерение любых значений индекса частотной модуляции. 1 ил.

1705756

U(t) - Е соз(аЬ1+ mrsln Qt), (1) где Š— амплитуда напряжения высокой частоты; 30

eb- средняя частоте колебания (в отсутствии модуляции);

mf — индекс модуляции, Q- частота модуляции.

Индекс модуляции определяется выра- 35 жением

Ьc0

mf = (2) 40 где Ьйг- девиация частоты.

Выражение (1) может быть преобразовано и записано в виде (1) 00 45

U(t)- E(I/mr) созаа+ g In(mr)»

n=1 (соз(аь+ n Q) t+(-1)" соз(щ, - пИ t), (3) где I/mr) и Цпц) — функции Бесселя. аргументом которых является индекс модуляции 50

mf, n — номер спектральных составляющих.

Обозначим амплитуду нулевой (несущей) и трех правых боковых составляющих через А, 8. С, D соответственно, т.е. 55

А Ele(mf);

8 - Е11(п11); (4)

С E I/mr);

В El)mr);

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано при измерениях характеристик сигналов с частотной модуляцией.

Цель изобретения — повышение точно- 5

Сти HSMBpBHH4.

На чертеже представлена структурная схема устройстве.

Устройство содержит звуковой генератор 1, исследуемый частотно-модулируемый 10 генератор 2, преобразователь 3, гетеродин

4, усилитель 5, первый-четвертый перестраиваемые фильтры 6-9, первый и второй сумматоры 10 и 11, первый-четвертый пиковые детекторы 12-15. первый и второй делителя 15 напряжения 16 и 17, пороговый блок 18, электронный ключ 19 и индикатор 20:

Работа устройства основана на измерении амплитуд спектральных составляющих исследуемого частотно-модулированного 20 сигнала и использовании известных соотношений между ними. 8 частности, выражеН ИЕ ДЛЯ V BC TOTHO-ÌOÄÓË È ÐOÂÝ HHOÃO колебания (например, для напряжения) может быть в виде 25

Воспользуемся рекурентным соотношением для функций Бесселя порядка и (1) In-1(mf) + 1 1(m1) I„mr ), (5)

2п

28

=А+ С (6) mf—

8 прототипе для измерения индекса частотной модуляции реализуется следующее

COOTHOLUBHHB гп1 = — +2 — 2 =

28

А+С

А+С

Однако в данном устройстве в случае, когда в этой сумме появляется неопределенность, А+ С - О, приводящая к погрешности в определении значения mr. что снижает точность измерений устройства.

8 устройстве с целью устранения этой неопределенности, т.е., с целью повышения точности измерений, вводится дополнительный канал, реализующий новое выражение

4 12 mr 4 С 81

mr +1з п11 8+D

При этом в заявленном устройстве измерение индекса частотной модуляции производится в основном канале. реализующем выражение 6. до порогового значения. определяемого пороговым устройством. При значении суммы А+С близком или равном нулю по сигналу порогового устройства электронный ключ подключает дополнительный канал, отключение которого также осуществляется электронным ключом по сигналу порогового устройства.

Устройство работает следующим образом.

Частотно-модулированный сигнал с генератора 2 поступает в преобразователь 3, на выходе которого выделяется разностная частота F - бей -

О. На первом сумматоре 10 обеспечивается сложение А+С. Пиковые детекторы 12 и 13 где и -1,2,3,,...

Из последнего выражения с учетом (4) имеем

1705756

Составитель Л.Сорокина

Тех ред М. Моргентал Корректор Н,Ревкая

Редактор Н.Горват

Заказ 191 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 обеспечивают выделение максимумов мгновенных значений амплитуд спектральных составляющих соответственно В и А+С. Пороговый блок 18 обеспечивает передачу в делитель 16 сигнала А+С не ниже опреде- 5 ленного уровня. Делитель 16 обеспечивает решение выражения (6) и передачу результата через первую клемму электронного ключа 19 в индикатор 20. Когда сумма А+С ниже определенного уровня электронный 10 ключ 19 по сигналу порогового блока 18 подключает к индикатору дополнительный канал.

Дополнительный канал работает аналогичным образом, 15

На втором сумматоре 11 обеспечивается сложение 8+0, Пиковые детекторы 16 и

18 обеспечивают выделение максимумов мгновенных значений амплитуд спектральных составляющих соответственно С и B+D. 20

Второй делитель напряжения 17 обеспечивает решение выражения 8 и передачу результата через электронный ключ в индикатор 20. Обратное переключение электронного ключа осуществляется по сиг- 25 налу порогового блока.

Устройство обеспечивает измерение любых значений индекса частотной модуляции. При этом существенным отличием предлагаемого устройства является воз- 30 можность измерения индекса частотной модуляции прямым методом при любых соотношениях спектральных составляющих.

Формула изобретения 35

Устройство для измерения индекса частотной модуляции, содержащее индикатор и последовательно соединенные звуковой генератор, частотно-модулированный генератор, преобразователь и усилитель, выход которого соединен с входами трех фильтров, при этом выходы первого и третьего фильтров соединены с входами первого сумматора, а выход второго фильтра соединен с одним из входов второго сумматора, выход первого сумматора соединен с входом первого пикового детектора, выход гетеродина соединен с одним входом преобразователя, а выход второго пикового детектора — с первым входом делителя напряжения, отл и чаю щеес ятем,что, с целью повышения точности измерений, в него введены четвертый фильтр, два пиковых детектора, второй делитель напряжения, пороговый блок и электронный ключ, причем вход четвертого фильтра соединен с выходом усилителя, а выход — с другим входом второго сумматора, выход третьего фильтра через третий пиковый детектор соединен с первым входом второго делителя напряжения, выход второго фильтра соединен с входом второго пикового детектора, выход второго сумматора через четвертый пиковый детектор соединен с другим входом второго делителя напряжения, выход первого пикового детектора через пороговый блок соединен с другим входом первого делителя напряжения, управляющий выход порогового блока соединен с управляющим входом электронного ключа, вход которого через неподвижные контакты соединен с выходами обоих делителей напряжения, а выход ключа соединен с индикатором,