Способ определения момента равенства качающейся частоты заданному значению

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

9S3570

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31. 03. 81 (21) 3267429/18-21 ($g) p4. gg.ç с присоединением заявки ¹G 01 R 23/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.1282. Бюллетень М 47

° Дата опубликования описания 23. 12. 82 (ЦУДК 621. 317, .7 (088. 8) (72) Авторы изобретения

А.И.Суховей и В.Д.Бери

/

I (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА РАВЕНСТВА

КАЧАК6ЦЕЙСЯ ЧАСТОТЫ ЗАДАННОМУ ЗНАЧЕНИЮ

Иэобретенне относится к измерительной технике и может быть использовано в приемных устройствах для определения центральной частоты спектра (несущей частоты) периодической по.следовательности радиоимпульсов.

Известен способ .измерения частоты, при котором колебания неизвестной частоты и частоты, принимаемой за об-, разцовую,смешивают таким образом,чтобы между ними возникли биения с некоторой частотой,в частном случае нулевые биения.В момент возникновения нулевых биений измеряемая частота: равна эталонной t 1 3.

Погрешность измерения определяется точностью фиксации момента возникновения нулевых биений.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения момента равенства качающейся частоты заданному значению с повышенной точностью фиксации момента возникновения нулевых биений, состоящий в том, что сигнал на выходе смесителя дифференцируют, формируют импульсы в момент равенства нулю дифференци.рованного сигнала и выделяют импульс, не совпадающий по времени с импульсами, сформированными в момент равенства нулю сигнала, полученного сдвигом на%в исходного сигнала. на выходе смесителя, положение которого во времени соответствует моменту равенства качающейся частоты заданному значению (2 ).

Одним из .недостатков этого способа является невозможность определе ння центральной частоты спектра немонохромического сигнала, в частности периодической последовательности радиоимпульсов, так как при перестройке генератора качающей ся частоты по нулевым биениям вы35 деляются моменты совпадения качающейся частоты со всеми спектральны- . ми составляющими периодической последовательности радноимпульсов.

Определить центральную частоту спект. ра иэ всего состава биений путем последовательного измерения амплитуды каждой составляющей, сравнения их между собой и выделения спектраль. ной составляющей с наибольшей амплитудой практически невозможно, Объясняется это тем, что централь. ная спектральная составляющая мало отличается по амплитуде от ближайших составляющнх спектра. Так, например, в спектре периодической последова983570

15 д()=Аи(= .и- — 7, Ыи — — сОиий ) и 1. (. И ЯХ л о . и: „„ и (2) 65 те ьности радиоимпульсов длительностью 1 мкс с частотой следования

25 крц первая спектральная составляющая Отличается от центральной по амплитуде всего лишь на 0,4%. Поскольку процесс измерения амплитуды каждой спектральной составляющей не мгновенный, а требует приема пачки радиоимпульсов, то реально существующие изменения амплитуды радиоимпульсов во времени являют- 10 ся принципиальным ограничением, не позволяющим известным амплитудным способом определить центральную частоту спектра периодической последовательности радиоимпульсов.

Целью изобретения является повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения мзмента равенства качающейся частоты заданному значению, основанному на получении нулевых биений путем смещения сигналов качающейся частоты и сигналов измеряемой частоты и выделении мОментОВ ВОзникнОВения нулевых биений, изменяют частоту следования радиоимпульсов, выделяют моменты возникновения нулевых биений сигналов качающейся частоты и периодической последовательности. радиоимпульсов с измененной ча=тотой следования, а затем фиксируют момент совпадения нулевых биений от исходной и измененной последовательностей радиоимпульсов.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства, реализующего предложенный способ; на фиг.2 — спектры периодических последовательностей радиоимпульсов и временные диаграммы напряжений. 40

В устройство, реализующее способ, входит блок 1 изменения частоты следо

Вания радиоимпульсов, первый и второй блоки 2 и 3 получения нулевых биений, блок 4 совпадения. 45

Устройство работает следующим образом.

На вход поступает последовательность радиоимпульсов с несущей частотой Qgp и частотой следованиЯ Q. . gP

Это амплитудно-модулированный сигнал, который можно представить в виде

S(t) = A(t) coS(pt+ fp) ° (1) где A(t) — зависимость огибающей от времени; ц) — соответственно несущая

О частота и фаза колебаний

Для периодической последовательности радиоимпульсов огибающей является периодическая последовательность видеоимпульсов, которую можно записать в виде ряда Фурье

Где - к

Я. (т) — длительность импульсов; частота (период следования) импульсов;

n — номер гармоники.

С учетом выражений (1) и (2) периодическую последовательность радио-, импульсов можно представить в виде формуле (3), представлен на фиг ° 2 б.

С выхода блока изменения частоты следования сигналы поступают на первый вход второго блока 3 получения нулевых биений.

На вторые входы первого и второго блоков 2 и 3 поступают сигналы качающейся частоты с известным законом перестройки, которые в данном случае являются сигналами опорной часто ты, так как в любой момент времени частота данного сигнала известна.

При смещении периодических последовательностей радиоимпульсов с разными частотами следования и сигналов качающейся частоты на выходе первого и второго блоков 2 и 3 появляются импульсы и в моменты возникновения нулевых биений со спектральными составляющими входных сигналов (фиг.2 В, r). Так как в спект рах сигналов, поступающих на первые входы первого и второго блоков 2 и 3, совпадают по частоте только центральные спектральные составляющие, то на выходе этих блоков одновременно появляются только импульсы при возникновении нулевых биений качающейся частоты с центральной частотой спектра входных сигналов.

Блок 4 совпадения фиксирует этот момент.

Центральная частота спектра входных сигналов Юр равна качающейся частоте в момент появления импульса на выходе, блока 4 совпадения. Качающаяся частота в данный момент может быть известна или измерена известными способами.

Данный способ позволяет с высокой точностью определить центральную частоту спектра периодической последовательности радиоимпульсов. Он может найти широкое применение для ®=до . Со ((1 ой+ Ро) +

net, (3)

Ф r „518 " COS ((Ups+

+NRt et4)+ и Ми

1и и:и lcd (а -HQt. +9 î)

Спектр сигналов, построенный по формуле (3) изображен на фиг.2 а.

Входные сигналы поступают на первый вход первого блока 2 получения нулевых биений и на блок 1 изменения частоты следования радиоимпульсов.

На выходе блока 1 сигналы имеют измененную частоту следования R . Спектр данных сигналов, построенный по

983570 определения центральной .частоты спектра импульсно-доклеровскку радиолокационных систем с малой сквааностью, которые для устранения неоднозначности, по дальности, излучают пучки радиоимпульсов с разными частотами следования.

Формула изобретения

Способ определения момента равенства качающейся частоты заданно° му значению, основанный на получении нулевых биений путем смещения сигналов качающейся частоты и сигналов измеряемой частоты и выделении момен- 35 тов возникновения нулевых биений,. отличающийся тем, что, с целью повьыения точности, изменяют частоту следования радиоимпульсов, выделяют моменты возникновения нулевых биений сигналов качающейся часто» ты и периодической последовательнос- . ти радиоимпульсов с измененной часто. той следования, а затем фиксируют момент совпадения нулевых биений от исходной и измененной последовательностей радиоимпульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кушнир Ф.В. и др. Электрорадиоизмерения, Л,, Энергия, 1975, с 283.

2. Авторское свидетельство СССР

9 429369, кл. G 01 R 23/16, 1975 (прототип).

983570 ! !

1! !

I! 1 ! ! ! ! ! !! !

I ! (

1 ! !!

Составитель Н.Каплин.

Редактор И.Николайчук Техред М,Тепер Корректор A.Ãðèöåíêo

Заказ 9912/52 Тираж 717 Подписное

ВНиИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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