Частотомер



Частотомер
Частотомер
Частотомер

Владельцы патента RU 2673240:

Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к средствам оценивания статистических характеристик обнаружения радиосигналов, и может быть использовано для измерения частоты появления сигналов радиоэлектронных средств, а также проведения экспериментальных исследований. Технический результат - повышение точности измерения числа импульсов апериодической входной последовательности импульсов за счет стробирования входной апериодической последовательностью импульсов последовательности импульсов опорной частоты. Указанный результат достигается за счет того, что частотомер содержит генератор сигнала опорной частоты, счетчик-делитель с внешним сбросом, схему управления с внешним сбросом, два селектора, счетчик импульсов с внешним сбросом, индикатор датчик режима и ключ. Перечисленные средства определенным образом соединены между собой и обеспечивают функционирование частотомера в двух режимах – в режиме измерения числа периодических импульсов и в режиме измерения числа апериодических импульсов за калиброванный интервал времени. 1 ил.

 

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к средствам оценивания статистических характеристик обнаружения радиосигналов, и может быть использовано для измерения частоты появления сигналов радиоэлектронных средств, а также проведения экспериментальных исследований.

Известен частотомер [см. Валитов Р.А., Сретенский В.Н. Радиотехнические измерения. Методы и техника измерений в диапазоне от длинных до оптических волн. - М.: Советское радио, 1970. - 712 с.: ил., с. 418], содержащий согласующее устройство, усилитель, формирующее устройство, линию задержки, селектор, кварцевый генератор, делитель частоты, амплитудный дискриминатор, декадный делитель, диодный селектор и триггер. Измерение частоты проводится путем подсчета количества периодических импульсов прямоугольной формы на калиброванном интервале времени и переводе этого числа импульсов в значение частоты.

Недостатком частотомера является низкая точность измерения числа импульсов на калиброванном интервале времени для апериодической последовательности импульсов.

Наиболее близким к заявляемому устройству является частотомер [см. Электрорадиоизмерения: Учебное пособие для радиотехнических спец. вузов / Под ред. В.И. Винокурова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1986. - 351 с.: ил., с. 148], принятый за прототип.

Частотомер содержит последовательно соединенные генератор сигнала опорной частоты, счетчик-делитель с внешним сбросом, схему управления с внешним сбросом, селектор, счетчик импульсов с внешним сбросом, индикатор. Измерение частоты проводится путем подсчета количества периодических импульсов прямоугольной формы на калиброванном интервале времени и переводе этого числа импульсов в значение частоты.

Недостатком частотомера является низкая точность измерения числа импульсов на калиброванном интервале времени для апериодической последовательности импульсов.

Технический результат состоит в повышении точности измерения числа импульсов апериодической входной последовательности импульсов за счет стробирования входной апериодической последовательностью импульсов последовательности импульсов опорной частоты.

Технический результат достигается тем, что в известном частотомере, содержащем последовательно соединенные генератор сигнала опорной частоты, счетчик-делитель с внешним сбросом, схему управления с внешним сбросом, первый селектор, счетчик импульсов с внешним сбросом и индикатор, дополнительно введены последовательно соединенные датчик режима, ключ и второй селектор, при этом первый вход ключа является входом устройства, а второй выход объединен с выходом второго селектора и соединен с первым входом первого селектора, второй вход второго селектора объединен с первым входом счетчика-делителя с внешним сбросом, второй вход которого объединен со вторыми входами схемы управления с внешним сбросом и счетчика импульсов с внешним сбросом.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройство прототип дополнительно введены последовательно соединенные датчик режима, ключ и второй селектор, при этом первый вход ключа является входом устройства, а второй выход объединен с выходом второго селектора и соединен с первым входом первого селектора, второй вход второго селектора объединен с первым входом счетчика-делителя с внешним сбросом, второй вход которого объединен со вторыми входами схемы управления с внешним сбросом и счетчика импульсов с внешним сбросом.

Известно [Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. Учебник для вузов. Изд. 3-е, перераб. и доп. - М.: Сов. радио, 1977. - 608 с.: ил., с. 25], что апериодический сигнал представляет собой сигнал, не повторяющийся с определенным постоянным периодом следования, поэтому точность подсчета числа импульсов апериодической входной последовательности устройством прототипом осуществляется с низкой точностью.

Дополнительно введенные датчик режима, ключ и второй селектор обеспечивают функционирование частотомера в двух режимах - измерение числа периодических импульсов и измерение числа апериодических импульсов за калиброванный интервал времени. Тип входной последовательности импульсов (периодическая или апериодическая) считается известным заранее. Выбор режима осуществляется путем переключения вручную датчика режима в положение соответствующее тому или иному типу входной последовательности. При этом на ключ поступает сигнал логической единицы, подключающий вход устройства к дополнительно введенному второму селектору в режиме измерения числа апериодических импульсов или сигнал логического нуля, подключающий его напрямую к первому селектору в режиме измерения числа периодических импульсов в обход дополнительно введенного второго селектора.

В режиме измерения числа периодических импульсов частотомер функционирует следующим образом. Дополнительно введенный датчик режима переключается в положение, соответствующее подсчету числа периодических импульсов. При этом на вход последовательно соединенного с ним ключа поступает сигнал логического нуля и ключ подключает вход устройства напрямую к входу первого селектора. Измерение числа импульсов входной периодической последовательности осуществляется путем подачи ее на вход счетчика в течение калиброванного интервала времени определяемого длительностью импульса, поступающего на второй вход первого селектора с выхода схемы управления с внешним сбросом.

Длительность импульса определяется по переднему фронту моментом появления сигнала «Сброс» на входе схемы управления, а по заднему фронту заданным числом периодов импульсов опорной частоты.

В режиме измерения числа апериодических импульсов дополнительно введенный датчик режима переключается в положение, соответствующее подсчету числа апериодических импульсов. При этом на вход последовательно соединенного с ним ключа поступает сигнал логической единицы и ключ подключает вход устройства к входу второго селектора. Второй селектор обеспечивает стробирование входной апериодической последовательностью прямоугольных импульсов последовательности высокочастотных импульсов с выхода генератора сигнала опорной частоты. Этим достигается преобразование входной апериодической последовательности импульсов в периодическую последовательность импульсов с периодом следования сигнала опорной частоты. После стробирования осуществляется подсчет полученного числа импульсов сигнала опорной частоты за калиброванный интервал времени с выхода первого селектора. Таким образом, совокупность дополнительно введенных элементов и связи между ними обеспечивают повышении точности измерения числа апериодических импульсов входной последовательности.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Частотомер состоит из следующих функциональных узлов: 1 - датчик режима; 2 - ключ; 3 - селектор; 4 - генератор сигнала опорной частоты; 5 - счетчик-делитель с внешним сбросом; 6 - схема управления с внешним сбросом; 7 - счетчик импульсов с внешним сбросом; 8 - индикатор.

Датчик режима 1 может быть выполнен в виде кнопочного переключателя ПКн35 (Партала О.Н. Радиокомпоненты и материалы: Справочник. - К.: Радiоаматор, М.: КУбК - а, 1998. - С. 641)

Назначение остальных элементов устройства ясно из их названия, и все элементы могут быть выполнены на основе известных промышленно выпускаемых радиотехнических элементов.

Частотомер работает следующим образом.

Перед началом работы в соответствии с известным типом входной последовательности импульсов (периодической или апериодической) дополнительно введенный датчик режима вручную переключается в соответствующее положение.

В режиме измерения числа периодических импульсов частотомер функционирует следующим образом. В исходном состоянии до начала работы устройства первый 3.1 и второй 3.2 селекторы закрыты, на выходах датчика режима 1, генератора сигнала опорной частоты 4 и объединенных вторых входах счетчика-делителя с внешним сбросом 5, схемы управления с внешним сбросом 6, счетчика импульсов с внешним сбросом 7 сигналы логического нуля, ключ 2 в положении для работы в режиме измерения числа периодических импульсов. Работа устройства начинается с поступлением с входа внешнего сброса управляющего сигнала логической единицы. Управляющий сигнал логической единицы одновременно поступает на объединенные вторые входы счетчика-делителя с внешним сбросом 5, схемы управления с внешним сбросом 6 и счетчика импульсов с внешним сбросом 7. При этом счетчик-делитель с внешним сбросом 5 и счетчик импульсов с внешним сбросом 7 обнуляются, а на выходе схемы управления с внешним сбросом 6 формируется сигнал логической единицы, который поступает на второй вход первого селектора 3.1 и своим передним фронтом открывает его. С выхода генератора сигнала опорной частоты 4 периодическая последовательность прямоугольных импульсов опорной частоты поступает на первый вход счетчика-делителя с внешним сбросом 5. Счетчик-делитель с внешним сбросом 5 начинает накопление N периодов импульсов сигнала опорной частоты с выхода генератора сигнала опорной частоты 4 одновременно с получением управляющего импульса сброса по второму входу. При этом в течение времени накопления на выходе счетчика-делителя с внешним сбросом 5 формируется напряжение логического нуля. В это же время с входа устройства через ключ 2 на первый вход первого селектора 3.1 поступают N1 импульсов периодической входной последовательности прямоугольных импульсов, а с выхода первого селектора 3.1 N1 импульсов поступают на первый вход счетчика импульсов с внешним сбросом 7 и записываются в нем. После накопления в счетчике-делителе с внешним сбросом 5 N периодов импульсов опорной частоты, с его выхода на вход схемы управления с внешним сбросом 6 поступает сигнал логической единицы, по которому на ее выходе формируется сигнал логического нуля, поступающий на второй вход первого селектора 3.1, тем самым, закрывая его первый вход. После этого с выхода счетчика импульсов с внешним сбросом 7 накопленное количество импульсов N1 поступает на вход индикатора 8, где их количество делится на число N периодов импульсов опорной частоты, после чего полученное значение частоты появления импульсов отображается на нем. Вычисление значения частоты появления импульсов осуществляется в соответствии с выражением:

С поступлением очередного сигнала внешнего сброса весь процесс аналогично повторяется.

В режиме измерения числа апериодических импульсов частотомер функционирует следующим образом. В исходном состоянии до начала работы устройства первый 3.1 и второй 3.2 селекторы закрыты, на выходе датчика режима 1 сигнал логической единицы, на выходах генератора сигнала опорной частоты 4 и объединенных вторых входах счетчика-делителя с внешним сбросом 5, схемы управления с внешним сбросом 6, счетчика импульсов с внешним сбросом 7 сигналы логического нуля, ключ 2 в положении для работы в режиме измерения числа апериодических импульсов. Работа устройства начинается с поступлением с входа внешнего сброса управляющего сигнала логической единицы. Управляющий сигнал логической единицы одновременно поступает на объединенные вторые входы счетчика-делителя с внешним сбросом 5, схемы управления с внешним сбросом 6 и счетчика импульсов с внешним сбросом 7. При этом счетчик-делитель с внешним сбросом 5 и счетчик импульсов с внешним сбросом 7 обнуляются, а на выходе схемы управления с внешним сбросом 6 формируется сигнал логической единицы, который поступает на второй вход первого селектора 3.1 и своим передним фронтом открывает его. С выхода генератора сигнала опорной частоты 4 периодическая последовательность прямоугольных импульсов опорной частоты одновременно поступает на первый вход счетчика-делителя с внешним сбросом 5 и второй вход второго селектора 3.2. Счетчик-делитель с внешним сбросом 5 начинает накопление N периодов импульсов сигнала опорной частоты с выхода генератора сигнала опорной частоты 4 одновременно с получением управляющего импульса сброса по второму входу. При этом в течение времени накопления на выходе счетчика-делителя с внешним сбросом 5 формируется напряжение логического нуля. В это же время с входа устройства через ключ 2 на первый вход второго селектора 3.2 поступает импульс апериодической входной последовательности прямоугольных импульсов и открывает его на свою длительность. При этом в течение этого времени через второй вход второго селектора 3.2 на первый вход первого селектора 3.1 с выхода генератора сигнала опорной частоты 4 проходит N1 импульсов. После этого с выхода первого селектора 3.1 N1 импульсов поступают на первый вход счетчика импульсов с внешним сбросом 7 и записываются в нем. После накопления в счетчике-делителе с внешним сбросом 5 N периодов импульсов опорной частоты, с его выхода на вход схемы управления с внешним сбросом 6 поступает сигнал логической единицы, по которому, на ее выходе формируется сигнал логического нуля, поступающий на второй вход первого селектора 3.1, тем самым, закрывая его первый вход. После этого с выхода счетчика импульсов с внешним сбросом 7 накопленное количество импульсов N1 поступает на вход индикатора 8, где их количество делится на число N периодов импульсов опорной частоты, после чего полученное значение частоты появления импульсов отображается на нем. Вычисление значения частоты осуществляется в соответствии с выражением (1).

С поступлением очередного сигнала внешнего сброса весь процесс аналогично повторяется.

Частотомер, содержащий последовательно соединенные генератор сигнала опорной частоты, счетчик-делитель с внешним сбросом, схему управления с внешним сбросом, первый селектор, счетчик импульсов с внешним сбросом и индикатор, отличающийся тем, что в него дополнительно введены последовательно соединенные датчик режима, ключ и второй селектор, при этом первый вход ключа является входом устройства, а второй выход объединен с выходом второго селектора и соединен с первым входом первого селектора, второй вход второго селектора объединен с первым входом счетчика-делителя с внешним сбросом, второй вход которого объединен со вторыми входами схемы управления с внешним сбросом и счетчика импульсов с внешним сбросом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиолокационным системам обнаружения и идентификации помех и может быть использовано при их разработке. Техническим результатом изобретения является повышение вероятности идентификации помех, обеспечивающих согласованный увод по дальности и скорости, за счет использования дополнительной информации об ускорении цели и изменении угловой скорости линии визирования в горизонтальной или вертикальной плоскостях.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в бортовых навигационных системах летательных аппаратов (ЛА). Достигаемый технический результат – повышение устойчивости и точности измерения составляющих вектора путевой скорости ЛА над гладкой водной поверхностью.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в стендовой аппаратуре. Достигаемый технический результат – расширение функциональных возможностей.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к системам радиоконтроля для определения координат местоположения источников радиоизлучения (КМПИРИ) УКВ-СВЧ диапазонов как цифровых, так и аналоговых видов связи, сведения о которых отсутствуют в базе данных (например, государственной радиочастотной службы).

Изобретения относятся к области радиолокации и могут быть использованы в радиолокационных станциях (РЛС) для защиты, в том числе, от импульсных и ответных помех. Достигаемый технический результат - компенсация импульсной помехи, принятой с боковых направлений боковыми лепестками диаграммы направленности антенны, и исключение компенсации отраженного сигнала, принятого главным лучом.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к способам обнаружения преднамеренных помех навигационной аппаратурой потребителей (НАП) глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС).
Изобретение относится к радиолокации и предназначено для решения широкого круга задач, используемых на пилотируемых и беспилотных летательных аппаратах (БЛА). Достигаемый технический результат - снижение массы и габаритов бортовой радиолокационной системы в целом, а также улучшение аэродинамических характеристик для возможности их использования в БЛА.

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для определения модуля скорости неманеврирующей аэродинамической цели (АЦ) преимущественно в РЛС с грубыми измерениями азимута.

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к методам обнаружения и оценки параметров движения маловысотных объектов в разнесенной радиолокации. Достигаемый технический результат - повышение вероятности обнаружения и точности определения параметров движения маловысотных объектов за счет создания «просветного» радиолокационного комплекса на базе передающей позиции ионосферной радиолокационной станции и расположенных на малой базе, ортогональной к линии визирования передающая позиция - приемная позиция, двух приемных позиций.

Изобретение относится к области радиолокации, радионавигации и может быть использовано для определения угловых координат источников излучения сигналов. Достигаемым техническим результатом изобретения является одновременная пеленгация источника излучения узкополосного сигнала и источника излучения широкополосного сигнала.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах радиосвязи для повышения точности измерения скорости движения космических аппаратов (КА).

Изобретение относится к области радиолокации, а именно к системам формирования и обработки широкополосных сигналов с частотной и фазокодовой модуляцией в импульсных радиолокаторах с антенными решетками, и может быть использовано в авиации для организации воздушного движения.

Изобретение относится к радиолокационному измерителю уровня. Техническим результатом является улучшенное функционирование радиолокационного измерителя уровня в условиях влияния узкополосных помех.

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для повышения точности определения местоположения мобильных средств по сигналам опорных станций наземной локальной радионавигационной системы (ЛРНС).

Изобретение относится к способам с использованием двойной метки для определения местоположения движущихся объектов в шахте. Достигаемый технический результат – повышение точности определения местоположения движущегося объекта в шахте.

Изобретение относится к технике первичных дальностных измерений импульсно-доплеровских радиолокационных станций (ИД РЛС). Достигаемый технический результат - повышение помехоустойчивости первичной дальнометрии обнаруженной одиночной либо не разрешаемой по углу и скорости группы рассредоточенных по дальности целей, которые предварительно обнаружены на фоне интенсивных пассивных помех (ПП) с узкополосным энергетическим спектром, например отражений от подстилающей поверхности земли, местных предметов и малоскоростных метеообразований.

Изобретение относится к области радиолокационных и лазерных измерений и касается вопросов определения параметров отражения и сигнатур для самолетов, судов и наземных транспортных средств.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для передачи повторяющейся последовательности из N импульсов постоянной частоты шириной t секунд при интервале между импульсами T секунд.

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в радиолокационной станции (РЛС) для установления факта наличия групповой цели в импульсном объеме.

Изобретение относится к пассивным радиолокационным комплексам метрового и дециметрового диапазона. Техническим результатом изобретения является увеличение дальности обнаружения.

Изобретение относится к радиотехнике. .

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к средствам оценивания статистических характеристик обнаружения радиосигналов, и может быть использовано для измерения частоты появления сигналов радиоэлектронных средств, а также проведения экспериментальных исследований. Технический результат - повышение точности измерения числа импульсов апериодической входной последовательности импульсов за счет стробирования входной апериодической последовательностью импульсов последовательности импульсов опорной частоты. Указанный результат достигается за счет того, что частотомер содержит генератор сигнала опорной частоты, счетчик-делитель с внешним сбросом, схему управления с внешним сбросом, два селектора, счетчик импульсов с внешним сбросом, индикатор датчик режима и ключ. Перечисленные средства определенным образом соединены между собой и обеспечивают функционирование частотомера в двух режимах – в режиме измерения числа периодических импульсов и в режиме измерения числа апериодических импульсов за калиброванный интервал времени. 1 ил.

Наверх