Устройство для измерения среднего значения девиации частоты

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

К3ОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1 ) 561145 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено09.09.75 (21) 217 1991/21 с присоединением заявки № (23) Приоритет(51) М. Кл, G 01 g 23/00

Государственный комитет

Соввта Министров СССР по донам изобретений н открытий (43) Опубликовано 05.06.77Бюллетень № 21 (53) УДК 621.317. .761 (088.8) (45) Дата опубликования описания 10.08.77 (72) Авторы изобретения

С, А. Бачило, В. Б. Васильев и !Г. М. Махонин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕГО

ЗНАЧЕНИЯ ДЕВИАЦИИ ЧАСтатЫ

Изобретение относится.к автоматике и вычислительной технике, а именно к ус ройствам для измерения девиации частоты импульсных сигналов на фоне случайных помех, может быть использовано как в 5 качестве автономного измерительного прибора, так и в качестве блока автоматичес ких устройств для обработки сигналов при помехах. !!звестно устройство для измерения сред- !0 него значения девиации частоты, содержащее ограничитель, частотный детектор и интегрирующую цепь (1). Среднее значение . напряжения на выходе интегрирующей цепи такого устройства пропорционально ис- !5 комому среднему значению девиации частоть! сигнала, !!едостатком этого устройства является большая относительная случайная погрешность. 20 !!аиболее близко к предлагаемому уст ройство для измерения среднего значения девиации частоты импульсных сигналов с нензвестшзм вре.лелем появления их на фоне слз яши,tx по..rex, содержащее ограничи- 25 тель, частотный детектор, клюЧ интегрирующую цепь, а также подключенные к час тотному детектору дифференцирующую цепь, выпрямитель и пороговый каскад.

В этом устройстве выходное напряжение частотного детектора дифференцируется, выпрямляется и поступает на пороговый каскад, который !выполнен так, что напряжение на его выходе равно нулю, если входное напряжение превышает некоторое пороговое значение, и равно постоянной, отличной от нуля величине, если выходное напряжение оказывается меньше указанного порогового значения P2g.

Недостаток этого устройства - сравнительно большая случайная погрешность определения среднего значения девиации частоты импульсных гармонических сигналов с внутриимпульсной частотной модуляцией.

LIem изобретения - повышение точности измерения среднего значения девиации частоты, достигается тем, что устройство для измерения среднего значения девиации часгог, содержащее последовательно coelmненные ограничитель, детектор, дифференци56ll руднев звено, а также илтегрируюшую цепь и ключ, вход которого связан со входом дифференпируюшего звена и выходом детектора, снабжено П-1 -вым дополнительным дифферелцируюшим звеном,Й-1 -вым дополнительным ключом, f1 двухпороговыми уст ройствамн, т) весовыми GtTl HloBTopBMH u сумматором, причем выход детектора связан со входами дифференцируюших звеньев, выходы последних соединены со входами двухпороговых устройств, выход первого из 1 которых подключен ко второму. входу ключа, а выходы 7t-1-вых пороговых устройств подключены ко входам дополнительных ключей, вторые входы последних соединены с выходом детектора, выходы всех ключей через весовые аттенюаторы связаны со входами сумматора, выход которого соединен со входом интегрируюшей цепи.

Каждое двухпороговое устройство выпол- 29 нено так, что оно открывает подсоединенный к его выходу ключ лишь в том случае, когда напряжение на входе этого двухпорогового устройства находится между двумя регулируемыми уровнями. 25

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные mагралюпя, поясняюшие работу данного устройства.

Устройство содержит ограничитель 1, частотный детектор 2, электронные ключи

3 — 3 схемы дифференцирования 4 - 4

1 двухпороговые устройства 5„- 5, весо вые аттенюаторы 6 — G> сумматор электрических напряжений 7 и интегрируюшую цепь 8.

I àáîòàåò устройство следуюшим образом (пример взят для сигналов с линейной частотной модуляцией при использовании двух каналов,т.е. при тт=2).

Па ограничитель 1 за интервал времени

От 4 до сО Т, где С, — момент начала и;ъл1ерения, а Т вЂ” интервал неопределенности момента появления сигнала, поступает напряжение, и родс тавляюшее собой сумму непрерывной случайной помехи и линейночастотно-модулированного сигнала с прямс угольной огибаюшей.

Ограниченное напряжение поступает на частотный детектор 2, образуюший напряже- 50 ние() (1)(фиг. 2 Я), пропорциОнальнОе девиации частоты входного напряжения.

1 и — МОМЕНТ ПОЯВЛЕНИЯ СИГНаЛа, С „+ Т вЂ” момент Окончания сигнала, Ь 0 — напряжение, пропорциональное Опредс лис"., ему среднему значению с - „„девиации частоты сигнала. 1!апряжение О (4) посту2 пает Одновременно на входы электронных ключей 3„- 3.„,, а также на входы дифферснцнруюишх цепей 4 .1 — 4, 60 1, 4 — Выходное напряжение И (т,) диф4еренпи4,1 лиф руюшей цепи 4<, пропорциональное представлено на иг. 2 б, выходное йайряжение ключа . 1 - па фиг. 2 в, выходное напряжение U (с) дифференцир юшей цепи

4„2. Q zUg(K)

4,, пропорциональное — на фиг.2 г, выходное напряжение ключа 3 -. на фиг.2 д.

НапряженияЦ (1- ) и(1,() поступают на двухпороговые устройства 51 5 которые от

2 крывают ключи 31 и 3 при Р < U4 <(4) 1" и 36 "4 ()- Р4где l rz, 1 z, r 4 пороговые напряжения устройств 5 и 5, .

Поскольку при наличии сигнала флюктуации наний041И) и 042 (+) значительно меньше, чем при его отсутствии, а производные от за» кона изменения мгновенной частоты линейно-частотно-модулированного сигнала начиная с первой постоянны, пороги 1 „ и

В <,г4можно установить таким образом, что ключи 3 и 32 оказываются преимушест венно открытыми при наличии сигнала и закрытыми при его отсутствии. Вследствие этого выходные напряжения ключей 3 и

32 при наличии сигнала незначительно отличаются от U (Ц,а при отсутствии сигнала их эффективные значения сушественно мен ше U (с).

Выходные напряжения ключей 3.1 3 ..

1 у 2 ° °

31 через весовые аттенюаторы 6 — 6„ с коэффициентами передачи соответственно

А1... Л„передаются на сумматор электри» ческих напряжений 7 и затем на интегрируюшую цепь 8. Вид выходного напряжения сумматора 7 при 4 1 = показан на фиг. 2 е.

Выходное напряжение интегрируюшей цепиО (с) фиг. 2 ж) в момент времени сО Т, равное а Uz, пропорционально определяемому среднему значению девиации частоты сиг нала люср С увеличением числа каналом и случайная погрешность измерения с уменьср шаясь, стремится к некоторому пределу определяемому свойствами исследуемых сигналов и помех), поскольку с ростом

-р увеличивается вероятность совмешения во времени импульсов выходных напряжений ключей 31 - 3т, и вклад каждого последуюшего используемого канала в снижение случайной погрешности измерения и сюср уменьшается.

Формула изобретения

Устройство для измерения среднего значения девиации частоты, содержашее после довательно соединенные ограничитель, детек тор, дифференцируюшее звено, а также интег рируюшую цель и ключ, вход которого связан с входом дифференцируюшего звена и

1О выходол детектора, о т л и ч а ю ш е e —с я телf, что,с целью повышения точности измерения, оно снабжено н-1-вым дополни тельным дифференцируюшим звеном, т1 -1-вым дополнительны м ключом, т1 двухпороговыми устройствами, и весовыми аттенюаторами и сумматором, причем выход детектора связан со входами дифференцирующих звеньев, выходы последних соединены со входами двухпороговых устройств, выход первого из которых подключен ко второму входу ключа, а выходы ll-1-вых пороговых уст ройств подключены ко входам дополнител ных ключей, вторые входы последних сос динены с выходом детектора, выходы всех ключей через весовые аттенюаторы связаны со входалш сумматора, выход которого соединен со входом интегрируюшей цепи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент CIIIA ¹ 35 8 1 2 20, Н 04 Ь 23/14, 17.03.70.

2. Патент ФРГ № 1 948759, G 01 Q 9/42, 02.10.73.

° ° Э ° ° ° O Ф II Э O ° ° ° ° °

561145

Составитель Л. Воронина

Редактор Б. Федотов. Техред 3. Фанта Корректор .N. Г нценк:-з

Заказ 1566/150 Тираж 1 1 01 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ло делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4