Способ измерения скорости перестройки частоты

 

Союз Советских Сецнелнстическнх

Реслублли

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф I .<К АВЮИ КОМУ СВ ИЙЛЬСТВУ (6f ) Дополнительное и авт, свнд-ву (22) Завалено 101279 (21) 2855455/18-21 с присоединением заявки М (23) ПрнорнтетОпубликовано 1509.81. Ьюллетень 89 34

Дата опубликования описания 1 т 09,81 (51)hh, Кп 3

G01R 23/00

Государствеиний номнтет

СССР ио ямам изобретений и отнритнй (gy) >PE 821.З1 (088.8) и ХЛттЧумащщко

1 (72) Авторы изобретения

С. E. Фальковнч, B. В. Пнскорж, C. Л. Гол

Харьковский авиационный институт Им. Н.Е. Жуковского 1 (11) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ CKOPOCTN ПЕРЕСТРОИКИ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к электроиэмерениям и может быть использовано

s системах с перестройкой частота.

Известен оптимальный способ измерения скорости перестройки частоты, включающий выделение комплексной оги" бающей измерительного сигнала, формирование ряда корреляционных интегралов комплексной огибающей с сеткой опорных низкочастотных сигналов с различными возможными скоростями пе-рестройки частоты, и принятые в ка- честве оценки той скорости перестройки частоты, которая обеспечивает максимум корреляционного интеграла (13.

Аппаратурные погрешности (в основ" ном вызванные нестабильностями опорных ЛЧМ сигналов и неидентичностью корреляционных каналрв) не позволяют приблизиться к потенциальным точнос тям измерений в известном устройстве .

Известен способ измерения изменений частоты путем квадратурного гетеродинирования исследуемого сигнала, дифференцирования напряжения разност» ной частоты, модулировання им сигнала генератора фиксированной частоты, фильтрации, детектирования и измерения напряжения на выходе детектора (2).

Однако известный способ для оценки скорости перестройки частоты не обходимо дополнить методами измерения времени перестройки, что увели" чинает длительность измерительного цикла.

Кель изобретения - сокращение длительности измерительного цикла получения оптимальных по точности,оценок скорости перестройки .частоты одноканальными устройствами.

Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения скорости перестройки частоты, основанном иа иэ15 мерении за интервал наблюдения измерения частоты путем квадратурного гетеродинирования исследуемого сигнала, выделения комплексной огибающей, модулирования напряжением огибающей

Ю квадратурных напряжений генератора фиксированной частоты и измерения суммарного сигнала модулированных на пряжений, производят нелинейное масштабно-временное преобразование вы25 деленной комплексной огибающей, иа пример, путем ее записи на равноускоренно движущийся носитель с последующим считыванием при постоянной скорости движения носителя после че-

30 го оценку частоты пересчитывают пу 864166 тем умножения на известный численный коэффицие в оценку скорости перестройки частоты.

В данном способе комплексная оги" бающая V(t) подвергается .масштаб- но-временному преобразованию по,закону Ъ= вЂ,, где Т вЂ” длительность иэь мерительного интервала, (которое может быть выполнено, например, путем; записи 6(t) на равноускоренно движущийся материальный носитель и последующим считыванием записанной инфор.мации при постоянной скорости движения носителя) . Сигнал V (% > считываемый с носителя., изменяется по врем мени t по закону, отличному от изменений во времени t при записи. Если запись осуществлять на носитель, движущийся н течение интервала наблюдения Т равноускоренно по закону У«(1)=

2- t а считывать с носителя при постоянной скорости его движения У (1) =

Я ъу, считываемый сигнал окажется подвергнутым по отношению к записываемому (т.е., комплексной огибающей сигнала) масштабно-временному преобразованию с законом преобразования — — Поэтому считываемый с носителя т сигнал является низкочастотным аналитическим (комплексным) монохроматическнм сигналом, частота которого однозначно соответствует скорости пере" стройки частоты исходного измерительного сигнала.

По оценке частоты f< «)сигнала иа выходе масштабно-временного преобразователя, однозначно определяется скорость перестройки частоты измерительного сигнала,+ с T

На чертеже представлена блок-схе" ма измерителя скорости перестройки частоты, реализующего данный способ.

Измеритель содержит смесители 1 и

2 низкочастотные фильтры 3 и 4, Фазонращатель 5, масштабно-временной преобразователь 6, модулятор 7, измеритель 8 частоты, устройство 9 пересчета, блок 10 синхронизации, ключ

ll, при этом модулятор 7 содержит два смесителя 12 и 13, устройство 14 вычитания, генератор 15 опорного сигнала и фазонращатель 16. Информационный сигнал подается на вход 17, а на выход 18 — монохроматический сигнал

{от внешнего источника) с частотой, численно равной значению частоты ин= формационного сигнала н момент начала измерения (в момент t = 0 ).

Устройство работает следующим обpa9oM °

В течение интервала наблюдения

t (z) на вход измерителя поступает а (О,т) информационный сигнал. В момент t=O под воздействием управляющего сигнал от блока 10 синхронизации открывается аналоговый ключ 11 и на гетеродинирующие входы смесителей 1 и 2 на чинают поступать колебания внешнего генератора, причем в цепь прохождения этих колебаний к смесителю 2 о включен фаэовращатель на угол 90.

Частота колебаний внешнего генератора должна соответствонать значению частоты информационного сигнала н момент t=O. Фильтры 3 и 4 нижних частот обеспечивают выделение низкочастотных составляющих на выходах смесителей. Совместно смесители 1 и 2, фильтры 3 и 4 нижних частот, фазо1О вращатель 5 и ключ 11 позволяют организовать выделение комплексной огибающей У(» информационного сигнала путем его {сигнала) квадратурного гетеродинирования.

35 В момент О воздействием сигнала от блока 10 синхронизации начинается запись комплексной огибающей У() н устройство памяти масштабно-временного преобразователя 6. По истечении

2О времени Т начинается чтение данных иэ памяти масштабно-временного ttpe" образователя со скоростью, отличной от скорости записи. Соотношение скоростей записи и чтения выбирается р так,чтобы временной масштаб выходного сигнала масштабно-временного пре-, образователя 6 соотносился с временным мас«штабом входного сигнала по закону Т вЂ . 8 этом случае с выхода

Ф з1» масштабно-временного преобразователя 6 н течение интервала времени (Т, 2Т) .снимается низкочастотный аналитический (комплексный) сигнал с. частотой, численно равный f T, З4 Поскольку частота измерительного сигнала на интервале наблюдения мо,жет либо нозрастать,или уменьшается, частота сигнала на выходе масштабно-временного преобразователя лежит в пределах f ((.p(-1,,ц Т, Хмдщ,Т, где » f — модульное значение максимальмс кс ной скорости частоты, а Т вЂ” длительность измерительного интервала. Òaким образом, задача оцениваиия fc, сводится к измерению (с учетом знака)

45 частоты низкочастотного аналитичес кого сигнала V„(C) и последующему умножению на численный коэфФициент равный 1/Т. измерять частоту низкочастотного

Я} аналитического сигнала достаточно сложно, Чтобы обеспечить реализацдю измерителя скорости перестройки частоты на базе стандартных промышленных у частотомеров, модулятор 7 формирует на базе низкочастотного. аналитического сигнала Ф (ь) с частотой faT действительный узкополосный сйгнал

V (Ñ) с частотой f„ +3 Т . Таким образом частота узкополосного сигнала на выходе частотомера 8,в зависимости от величины и знака йс лежит н пределах f< (фЕ„ - f „„„д,Т, f„ +f )

Д

Частотомер 8, запускаемый в моЯ мент времени Т импульсов от блока 10 864366

4Vsf, ру

/ngpp

BHMNIN Эаказ 7776/бб Тираж 735 Подписное

МЮ ° ВЮЭ ЮЮЙ Е4 \

Фнлиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 синхронизации в течение интервала времени tC(T„ 2T) формирует оценку частоты узкойолосного сигнала Ч (Г . йересчетное устройство- 9 но оценке частоты f» вычисляет значение скорости перестройки частоты информационного сигнала

5 е%

Сигнал С выхода блока 30 синхро низации на внешний генератор частоты

fco запрещает перестройку указанного генератора в течение времени t<(0 Т), когда идет asпись данных в память.

Операция ма»лнтабно-временного преобразования позволяет свести задачу !5 измерения трудноиэмеряемого параметра сложного сигнала к стандартной asдачи измерения частоты.

Формула изобретения

Способ измерения скорости перестройки частоты, основанный на измерении за интервал наблюдений изменения частоты путем квадратурного ге теродинирования исследуемого сигнала, 17 выделения комплексной "огибающей, модулирования напряжением огибающей урадратурных напряжений генератора фиксированйой частоты и измерения

:суммарного сигнала модулированных на-.

;пряжеиий,отличающийся тем, .что, с целью сокращения длительности измерительного цикла получения оптимальных по точности оценок скорости перестройки частоты одноканальными устройствами, производят нелинейное масштабно-временное преобразование выделенн и комплексной огибающей, например, путем ее записи на равноускоренно движущийся носитель с последующим считыванием при постоянной скорости движения носителя, после чего оценку частоты пересчитывают путем умножения на известный численный коэффициент в оценку скорости пере-. стройки частоты. источники инФормации принятые во внимание при экспертизе

3. Патент CIA 9 3898658 < кл. G 03 S 9/44, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9 284363, кл, G03R 23/09, 3970.