DE3411654C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Frequenz eines Eingangssignales - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung der Frequenz eines Eingangssignales gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5.

Zur Frequenzmessung stehen mehrere, unterschiedliche Arten von Vorrichtungen zur Verfügung. Hierzu zählen z. B.:

• - Vorrichtungen mit einem Frequenzdiskriminator, der durch das Signal selbst sowie durch dasselbe, jedoch verzögerte Signal gespeist wird. Eine solche Vorrichtung ist z. B. in dem Artikel von N. E. GODDARD "Instantaneous Frequency Measuring receivers" in IEEE Trans. 1972, MTT-20, Seiten 292 bis 293 beschrieben. Derartige Vorrichtungen weisen nun aber den Nachteil auf, daß sie nicht zur Messung der jeweiligen Frequenzen von gleichzeitig auftretenden Elementarsignalen verwendet werden können.
• - Vorrichtungen, bei denen die Anzahl von Perioden des Signals pro Zeiteinheit gezählt wird. Auch diese Vorrichtungen sind nicht zur Frequenzmessung bei gleichzeitig auftretenden Signalen unterschiedlicher Frequenz geeignet. Zudem sind sie auch für Signale sehr hoher Frequenz ungeeignet.
• - Vorrichtungen mit dispersiver Leitung, in denen aufgrund der gegebenen Abhängigkeit der Ausbreitungszeit von der Signalfrequenz diese Signalfrequenz aus der Laufzeit zwischen Eingang und Ausgang der Leitung erhalten werden kann. Mit einer solchen Vorrichtung ist es zwar möglich, die jeweiligen Frequenzen gleichzeitig auftretender Signale zu messen, von Nachteil ist jedoch, daß sie ein relativ schmales Arbeitsfrequenzband besitzt.

Bei einer aus der US 35 41 443 bekannten Frequenzmeßvorrichtung der eingangs genannten Art wird das Eingangssignal dem einen Ende einer am anderen Ende kurzgeschlossenen Übertragungsleitung aufgegeben, um im Inneren der Leitung eine stehende Welle zu erzeugen, deren Amplitude an voneinander verschiedenen Stellen abgegriffen wird. Hierzu sind zwei Sensoren vorgesehen, deren Abstand versuchsweise ermittelt und festgelegt wird. Die jeweilige Frequenz wird über das Verhältnis der beiden Amplitudenwerte ermittelt, wobei das jeweilige Ergebnis mittels einer Ausgangsmatrix unter Verwendung einer Vielzahl von Schwellwertschaltern digital dargestellt wird. Auch diese Vorrichtung ist lediglich für einen relativ schmalen Frequenzbereich einsetzbar, wobei aus einem Frequenzgemisch bestehende Eingangssignale in der Regel nicht verarbeitet werden können.

In der US 31 35 917 ist eine Frequenzmeßvorrichtung beschrieben, die eine Verzögerungsleitung aufweist, entlang der das hindurchgeführte Eingangssignal mehrfach abgetastet wird, wobei die erhaltenen Abtastwerte einem Netzwerk aus mehreren Leitungskopplern und Phasenschiebern zugeführt werden, um durch das Netzwerk verlaufende Pfade zu schaffen, die von der Frequenz abhängig sind. An den entsprechenden Ausgängen des Netzwerkes ergeben sich somit mehr oder weniger hohe Pegel, anhand der die gesuchte Frequenz identifiziert werden kann.

Der Erfindung liegt im wesentlichen die Aufgabe zugrunde, die genannten Mängel zu beseitigen und insbesondere ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem auch die Frequenzen komplexerer, aus einem Frequenzgemisch bestehender Eingangssignale einfach und zuverlässig gemessen werden können und ein relativ breiter Frequenzbereich erfaßbar ist. Ferner soll eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens geschaffen werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist beim erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, daß mittels der entlang der Übertragungsleitung angeordneten Sensoren ein für die Hüllkurve der stehenden Welle repräsentatives Abtastsignal erzeugt wird, daß das Abtastsignal einer Fouriertransformation unterzogen und daraus die räumliche Frequenz Fs der Hüllkurve bestimmt wird, und daß die Frequenz f des Eingangssignales aus der räumlichen Frequenz Fs berechnet wird, indem diese mit einem Koeffizienten c/2 multipliziert wird, in welchem c die Wellen-Ausbreitungsgeschwindigkeit in der Übertragungsleitung angibt.

Die erfindungsgemäße Frequenzmeßvorrichtung ist im Patentanspruch 5 angegeben.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung werden demnach die relativen Phaseneigenschaften der beiden eine gleiche Frequenz aufweisenden Signale ausgenutzt, die sich in ein und derselben Übertragungsleitung in entgegengesetzter Richtung ausbreiten.

Das Eingangssignal, dessen Frequenz f bestimmt werden soll, wird derart in die Übertragungsleitung eingespeist, daß zwei Signale entstehen, die sich ausgehend von zwei Anfangspunkten in entgegengesetzten Richtungen ausbreiten. Im Ergebnis wird eine stehende Welle erzeugt, deren Hüllkurven periodischen Schwankungen unterliegt, die von der Entfernung zu einem Referenzpunkt abhängig sind. Die Hüllkurve der stehenden Welle wird erfaßt, um deren Frequenz zu messen, die als "räumliche" Frequenz bezeichnet werden kann, da sie für die erhaltene räumliche Welle repräsentativ ist. Nachdem die Frequenz f des eingespeisten Signals zu dieser räumlichen Frequenz proportional ist, kann diese Signalfrequenz anhand der räumlichen Frequenz bestimmt werden.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung angegeben.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Übersichtsschema der erfindungsgemäßen Vor­ richtung;

Fig. 2 eine Ausführungsform einer ersten Untergruppe der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Ausführungsvariante der ersten Untergruppe der Vorrichtung;

Fig. 4 eine weitere Ausführungsvariante desjenigen Teiles der erfindungsgemäßen Vorrichtung, der in Fig. 2 gezeigt ist; und

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel einer zweiten Untergruppe der Vorrichtung nach Fig. 1.

In den Fig. 1 bis 4 ist eine Übertragungseinrich­ tung 2 gezeigt, welche mit einem Eingangssignal un­ bekannter Frequenz f gespeist wird. Dieses Eingangssignal erzeugt zwei Signale gleicher Frequenz f, die sich in der Übertragungseinrichtung 2 in entgegengesetzten Richtungen ausgehend von den Anfangspunkten A bzw. B ausbreiten, die als Anfangspunkte der Ausbreitung bezeichnet wer­ den.

Die Mittel zur Erzeugung der beiden aus dem Eingangssignal abgeleiteten Signale sind nicht dargestellt.

Die Übertragungseinrichtung 2 kann aus Übertragungsleitun­ gen gebildet sein (wie sie z. B. in den Fig. 2, 3 und 4 gezeigt sind) oder aus (nicht dargestellten) Schaltungsan­ ordnungen, in denen der elektrische Weg des Signales kür­ zer ist als die Wellenlänge, die der Frequenz f des Eingangssignals entspricht.

Fig. 1 zeigt das Übersichtsschema der erfindungsgemäßen Vorrichtung:
Das resultierende, in der Übertragungseinrichtung 2 vorliegende Signal wird an den Eingang einer Schaltung 3 angelegt, die die Hüllkurve des Signals bestimmt.

Diese Hüllkurve weist periodische Änderungen mit der sogenann­ ten räumlichen Periode T_s in Abhängigkeit von der Entfer­ nung s eines jeweiligen Punktes der Übertragungseinrichtung 2 von einem Referenzpunkt Mo auf.

Eine vorzugsweise als Fouriertransformationsschaltung dienende Schaltung 4 bestimmt die räumliche Frequenz Fs=1/T_s aus der von der Schaltung 3 erzeugten Hüllkurve, und eine Einrichtung oder Schaltung 5 berechnet aus der räumlichen Frequenz Fs die Frequenz f des Eingangssignals unter Anwendung der Formel (1): f=c · Fs/s, worin c die Ausbreitungsgeschwin­ digkeit der Wellen in der Übertragungseinrichtung 2 ist.

Die Arbeitsweise der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben. Eine erste Ausführungsform der Übertragungseinrichtung 2 und der Schaltung 3 zur Bestimmung der Hüllkurve ist in Fig. 2 gezeigt.

Die Übertragungseinrichtung 2 ist z. B. aus einer einfachen Übertragungsleitung 200 gebildet, an deren die Anfangspunkte A, B bildenden Enden, die beiden vom Eingangssignal abgeleiteten Signale derselben Frequenz f angelegt werden.

Die gleichzeitige Anwesenheit von zwei Signalen auf der­ selben Leitung erzeugt eine stehende Welle.

Da erfindungsgemäß die relativen Phaseneigenschaften zweier Signale gleicher Frequenz ausgenutzt werden, die sich in ent­ gegengesetzten Richtungen in einer Übertragungseinrich­ tung ausbreiten, wird nun die resultierende stehende Welle näher betrachtet. Gemäß einer als Beispiel angegebenen Ausführungsform wird die erzeugte stehende Welle durch Abtastung mittels N Kopplungseinrichtungen 201, 202, . . . 20N abgenommen. Es wird angenommen, daß die Kopplungen schwach sind, um die stehende Welle nicht zu stören.

Die Schaltung 3 zur Bestimmung der Hüllkurve der stehen­ den Welle kann beispielsweise aus N Detektoren 301, 302, . . . 30N gebildet sein, die jeweils den Kopplungseinrich­ tungen 201, 202, . . . 20N zugeordnet sind und mit diesen eine Mehrzahl von Sensoren 201, 301 - 20N, 30N bilden, die jeweils einen Abtastwert der Hüllkurve der stehenden Welle liefern. Die Anzahl und die Lage der Kopplungseinrichtungen 201, 202, . . . 20N werden unter Anwendung des Shannon-Theorems derart bestimmt, daß am Ausgang der Detektoren 301, 302, . . . 30N innerhalb des Betriebsfrequenzbandes die Hüllkurve der stehenden Welle als Funktion der Entfernung s vom Re­ ferenzpunkt Mo rekonstruiert wird.

Die von den N Detektoren 301, 301, . . . 30N erfaßten und abgegebenen Abtastwerte werden an den Eingang eines Raum/Zeit-Wandlers 31 angelegt, der an seinem Aus­ gang 311 ein periodisches Zeitsignal Sp abgibt, das die abge­ tasteten Änderungen der Ausgangsspannung der N Detektoren 301 - 30N darstellt, d. h. die zeitabhängigen Änderungen der Hüll­ kurve der stehenden Welle, die in der Übertragungsein­ richtung 2 erzeugt wird. Die Detektoren 301 - 30N sind vorzugsweise Quadraturdetektoren. Der Raum/Zeit-Wandler 31 kann beispiels­ weise als Umschalter mit N Eingängen ausgebildet sein, die jeweils eines der Ausgangssignale der Detektoren 301, 302, ... 30N erhalten, um diese nacheinander an den Ausgang 311 mit einer vorbestimmten Frequenz durchschalten, die durch ein äußeres Impulssignal der Frequenz fe bestimmt wird.

Der Ausgang 311 des Raum/Zeit-Wandlers 31 ist mit dem Eingang der vorzugsweise als Fouriertransformationsschaltung ausgelegten Schaltung 4 verbunden, welche die räumliche Frequenz Fs der abgetasteten Hüllkurve bestimmt. Die Schaltung 5 berechnet anschließend die Fre­ quenz f=c · Fs/2 des Eingangssignals und der davon abgeleiteten Signale, wobei c die Lichtgeschwindigkeit ist.

Es sei Mo ein Referenzpunkt der Übertragungseinrichtung 2, für den die elektrischen Wegstrecken, welche von den bei­ den vom Eingangssignal abgeleiteten Signalen (gleiche Frequenz und gegebenenfalls Phasenverschiebung Φ) durchlaufen werden, gleich sind.

Die Phasenverschiebungen, die jedes der beiden abgeleiteten Signale zwischen ihren Anfangspunkten A und B der Aus­ breitung und dem Referenzpunkt Mo der Übertragungsleitung 200 erfahren, sind gleich, und infolgedessen ist ihre relati­ ve Phasenlage am Referenzpunkt Mo dieselbe wie ihre even­ tuelle gegenseitige Phasenverschiebung Φ an den durch die Eingänge der Übertragungsleitung 200 gebildeten Anfangspunkten A, B.

An jedem Punkt der Übertragungsleitung 200, der in einer Entfernung s vom Referenzpunkt Mo liegt, wird die resul­ tierende Spannung e(s) durch die Beziehung (2) ausge­ drückt:

worin:

• - E eine Spannung ist, welche von der Amplitude der an jedem Ende der Übertragungsleitung 200 eingespeisten Signale abhängt:
• - Φ die Phasendifferenz zwischen den beiden vom Eingangssignal abgeleiteten Signale der Übertragungsleitung 200 ist; und
• - ω=2π·f die Kreisfrequenz ist, welche der unbekannten Frequenz f der beiden Signale entspricht.

Es wurde angenommen, daß die Kopplungseinrichtungen 201, 202, ... 20N derart ausgelegt sind, daß sie die erzeugte stehende Welle nicht stören.

Die entlang der Übertragungsleitung 200 durch die Quadraturdetektoren 301 - 30N erfaßte Spannung E(s) ist proportional zu

Die nach Filterung am Ausgang des Raum/Zeit-Wandlers 31 erhaltene Spannung ist dann proportional zu E² · [1+cos (2π F · t)], für einen geeigneten Wert des Zeitursprungs, worin F die Frequenz der resultierenden Welle am Ausgang des Raum/Zeit-Wandlers 31 ist.

Es kann gezeigt werden, daß die resultierende Frequenz F mit der räumlichen Frequenz Fs durch die Beziehung (3) verknüpft ist:

F = f_e · Δs · F_s (3)

worin:

• - fe die Frequenz der Abtastung der Hüllkurve durch den Raum/Zeit-Wandler 31 ist (Frequenz des Impuls­ signals, durch das der Umschalter bei dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel gesteuert wird); und
• - Δs der Abstand zwischen den Koppelungseinrichtungen 201, 202, ... 20N ist.

Die Schaltung 4 bestimmt z. B. durch Fourieranalyse die Frequenz F des Zeitsignals Sp am Ausgang des Raum/Zeit-Umsetzers 31 und berechnet die räum­ liche Frequenz Fs der Hüllkurve durch die oben angegebene Formel (3). Die Schaltung 5 berechnet aus der von der Schaltung 4 gelieferten räumlichen Frequenz Fs die Fre­ quenz f des Eingangssignals unter Anwendung der oben erwähnten Formel (1), nämlich f=c · Fs/2.

Wenn das Eingangssignal ein komplexes Signal ist, d. h. aus einer Mehrzahl von elementaren Signalen unterschied­ licher Frequenzen zusammengesetzt ist, so kann gezeigt werden, daß die Hüllkurve der stehenden Welle Informatio­ nen trägt, die zu jeder einzelnen Frequenz gehören: Die längs der Übertragungsleitung 200 erfaßte Spannung ist die Summe der Spannungen, die für jedes elementare Signal ge­ trennt erhalten würden, angelegt an den Anfangspunkt A und gegebenenfalls mit einer Phasenverschiebung Φ an den Anfangspunkt B, wobei die Phasenverschiebung Φ für alle elementa­ ren Signale dieselbe ist.

Die Schaltung 4 ermöglicht für den Fall eines komplexen Signals das Herauslösen jeder Frequenz F, die jeweils einem elementaren Signal entspricht, und die Berechnung jeder entsprechenden räumlichen Frequenz Fs.

Gemäß einer nicht dargestellten weiteren Ausführungsform ist der zweite Anfangspunkt B der Signalausbreitung kurz­ geschlossen, so daß das zweite Signal der beiden vom Eingangssignal abgeleiteten Signale gleich dem ersten Signal ist, welches sich in entgegengesetzter Richtung nach Reflexion an dem Kurzschluß ausbreitet.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Übertra­ gungseinrichtung 2, die in Verbindung mit der Schaltung 3 nach Fig. 2 in der Vorrichtung nach Fig. 1 anwendbar ist:
Demnach kann die Übertragungseinrichtung 2 auch zwei Übertragungs­ leitungen 210 und 220 enthalten, die parallel liegen und an einem Ende jeweils mit ihrer charakteristischen Impe­ danz Z₁ bzw. Z₂ abgeschlossen sind, während ihr anderes Ende jeweils demjenigen Ende der anderen Leitung gegen­ überliegt, das mit seiner charakteristischen Impedanz abgeschlossen ist.

Die beiden vom Eingangssignal abgeleiteten werden an das offene Ende der ersten bzw. zweiten Übertragungsleitung 210 bzw. 220 angelegt, wobei diese Enden wiederum die Anfangspunkte A, B bilden.

Jede Kopplungseinrichtung 201, 202, . . . 20N kann einen ersten und einen zweiten Koppler enthalten, die einen Teil des durch die erste bzw. die zweite Übertragungsleitung 210, 220 übertragenen Signals abgreift, sowie eine Schaltung, wel­ che die Summe der abgegriffenen Signale bildet. In noch einfacherer Weise kann jede Kopplungseinrichtung 201, 202, . . . 20N sowohl an die erste als auch an die zweite Übertragungsleitung 210 bzw. 220 angekoppelt sein. Es erfolgt also eine Summierung der an den beiden Übertragungsleitungen 210, 220 abgegriffenen Signale an den beiden einander jeweils gegenüberliegenden Punkten M₁, M′₁; . . .; bzw. M_N, M′_N. Bei einer solchen Ausbildung besitzen die Übertragungsleitungen 210 und 220 eine pro­ gressive Arbeitsweise. Diese Ausführungsform ermöglicht erforderlichenfalls die Verstärkung der Signale längs der Leitungen, während bei der Ausführungsform nach Fig. 2 die Verstärkung nur an den die Eingänge der Leitung 200 bildenden Anfangspunkten A und B erfolgen kann.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der durch eine Schaltung gebildeten Übertragungseinrichtung 2 und der Schaltung 3 nach Fig. 1.

Die Übertragungseinrichtung 2 umfaßt eine Übertragungslei­ tung 230 mit verteilten Konstanten und z. B. vom Koaxial­ typ, an deren beiden Enden bzw. Anfangspunkten A und B die zwei Signale angelegt werden und deren Leitungsimpedanzen mit L bezeichnet sind. Die Kopplungseinrichtung zum Abgreifen der stehenden Welle ist durch Transistoren gebildet, wel­ che in Fig. 4 durch ihre Ersatzschemata 201, 202, ... 20N dargestellt sind. Die Eingangsstörkapazität der Transi­ storen geht in die Berechnung der Leitungsimpedanz der Leitung ein, und die Eingangskapazität jedes Kopplungs­ transistors ist durch eine einzige Kapazität dargestellt, die mit C bezeichnet ist.

Die Detektoren 301, 302, . . . 30N der eine Untergruppe bildenden Schaltung 3 sind jeweils durch die Parallelschaltung einer Gleichrichter­ diode D mit einer Kapazität C′ gebildet. Ein Raum/Zeit- Wandler 31 vervollständigt z. B. wie bei Fig. 2 die Schaltung 3 und gibt an seinem Ausgang 311 ein Zeitsignal Sp ab, welches die Hüllkurve der stehenden Welle darstellt.

Fig. 5 zeigt eine detaillierte Ausführungsform der zur Messung verwendeten Schaltung 4 für eine parallele Verarbeitung. In diesem Falle ist der Raum/Zeit-Wandler 31 (Fig. 2 und 4) nicht erforderlich. Die von den Detektoren 301, 302, . . . 30N der Schaltung 3 zur Be­ stimmung der Hüllkurve gelieferten Abtastwerte werden über Wichtungswiderstände 411, . . . 41N; . . .; 4M1, . . . 4MN an die positiven oder negativen Ein­ gänge von M Addierschaltungen 41, . . . 4M angelegt, so daß der Ausgang 401, . . . 40M jeder dieser M Addierschaltungen 41, . . . 4M einem Punkt der diskreten Fouriertranformier­ ten der Hüllkurve entspricht. Eine Gruppe 40 von Logik­ schaltungen ermöglicht die Bestimmung desjenigen Kanals oder Ausgangs unter den Kanälen bzw. Ausgängen 401, . . . 40M, dessen Pegel maximal ist, um daraus die entsprechende räumliche Frequenz Fs abzu­ leiten. Diese räumliche Frequenz Fs wird codiert und von der Schaltung 5 ausgewertet, um die Frequenz f = c · Fs/2 des Eingangssignals zu berechnen.

Die beschriebene Vorrichtung ermöglicht somit innerhalb eines breiten Frequenzbandes die Berechnung der Frequenz eines Signales sowie der jeweiligen Frequenzen von gleich­ zeitig auftretenden Signalen von insbesondere hoher Frequenz.

Claims (10)

1. Verfahren zur Messung der Frequenz eines Eingangssignales, bei dem in wenigstens einer Übertragungsleitung eine stehende Welle erzeugt wird, indem zwei von dem Eingangssignal abgeleitete Signale in entgegengesetzten Richtungen durch die Übertragungsleitung geschickt werden, und die stehende Welle mittels an unterschiedlichen Stellen der Übertragungsleitung angeordneter Sensoren abgetastet wird, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der entlang der Übertragungsleitung angeordneten Sensoren ein für die Hüllkurve der stehenden Welle repräsentatives Abtastsignal erzeugt wird, daß das Abtastsignal einer Fouriertransformation unterzogen und daraus die räumliche Frequenz Fs der Hüllkurve bestimmt wird, und daß die Frequenz f des Eingangssignales aus der räumlichen Frequenz Fs berechnet wird, indem diese mit einem Koeffizienten c/2 multipliziert wird, in welchem c die Wellen-Ausbreitungsgeschwindigkeit in der Übertragungsleitung angibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüllkurve mittels einen gleichen Abstand Δs voneinander aufweisender Sensoren abgetastet wird, daß zur Bestimmung der räumlichen Frequenz Fs der stehenden Welle ein Zeitsignal erzeugt wird, indem die Ausgangssignale der Sensoren nacheinander mit einer Abtastfrequenz Fe abgerufen werden, und daß dieses Zeitsignal einer Fouriertransformation unterzogen wird, deren Maximalpegel die zeitliche Frequenz F angibt, aus der die räumliche Frequenz Fs aufgrund der Beziehung Fs = F/(Fe · Δs)berechnet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der räumlichen Frequenz Fs der Hüllkurve die von den Sensoren gelieferten Ausgangssignale parallel verarbeitet und hierbei einer diskreten Fouriertransformation unterzogen werden, deren Maximalpegel die räumliche Frequenz Fs angibt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangssignal jeweils einem Ende zweier Übertragungsleitungen aufgegeben wird, die am anderen Ende jeweils mit ihrer charakteristischen Impedanz abgeschlossen sind, wobei die beiden Übertragungsleitungen derart parallel zueinander angeordnet sind, daß das abgeschlossene Ende der einen Übertragungsleitung dem das Eingangssignal aufnehmenden Ende der jeweils anderen Übertragungsleitung gegenüberliegt.

5. Vorrichtung zur Messung der Frequenz eines Eingangssignales mit wenigstens einer Übertragungsleitung (200, 210, 220), in der sich zwei von dem Eingangssignal abgeleitete Signale in entgegengesetzten Richtungen ausbreiten, sowie mit an unterschiedlichen Stellen der Übertragungsleitung (200, 210, 220) angeordneten Sensoren (201, 301 - 20N, 30N) zur Abtastung der sich in der Übertragungsleitung (200, 210, 220) ausbildenden stehenden Welle, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl von Sensoren (201, 301 - 20N, 30N) zur Bildung eines für die Hüllkurve der stehenden Welle repräsentativen Abtastsignales mit einem jeweiligen Abstand Δs entlang der Übertragungsleitung (200, 210, 220) angeordnet ist, daß eine vom Abtastsignal beaufschlagte Fouriertransformationsschaltung (4) vorgesehen ist, die Mittel zur Bestimmung der räumlichen Frequenz Fs der Hüllkurve umfaßt, und daß eine Einrichtung (5) zur Berechnung der Frequenz f des Eingangssignales aus der räumlichen Frequenz Fs und der Wellen-Ausbreitungsgeschwindigkeit c in der Übertragungsleitung (200, 210, 220) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Sensoren (201, 301 - 20N, 30N) gelieferten Ausgangssignale zur Bildung eines Zeitsignales einem Raum/Zeit-Wandler (31) mit einem Umschalter zugeführt sind, der mehrere jeweils mit einem Sensor (201, 301 - 20N, 30N) verbundene Eingänge und einen das Zeitsignal liefernden Ausgang umfaßt, auf den die Eingänge nacheinander mit einer Abtastfrequenz Fe entsprechend einem äußeren Steuerimpulssignal durchschaltbar sind, und daß die vom Zeitsignal beaufschlagte Fouriertransformationsschaltung (4) Mittel zur Bestimmung der zeitlichen Frequenz F entsprechend dem Maximalpegel der Fouriertransformation sowie Mittel zur Berechnung der räumlichen Frequenz Fs aus der zeitlichen Frequenz F aufgrund der Beziehung Fs = F/(Fe · Δs)umfaßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichzeitig von sämtlichen Ausgangssignalen der Sensoren (201, 301 - 20N, 30N) beaufschlagte Fouriertransformationsschaltung (4) für eine parallele Verarbeitung der Ausgangssignale ausgelegt ist und diese einer diskreten Fouriertransformation unterzieht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fouriertransformationsschaltung (4) eine Mehrzahl von M Addierschaltungen (41 - 4M) mit jeweils einem positiven und einem negativen Eingang besitzt und daß den Eingängen einer jeden Addierschaltung (41 - 4M) die Ausgangssignale von N Sensoren (201, 301 - 20N, 30N) über jeweils einen Wichtungswiderstand (411 - 41N; . . . 4M₁ - 4M_N) zugeführt sind, wobei die Ausgänge der Addierschaltungen (41 - 4M) jeweils eine von M Stellen der diskreten Fouriertransformation liefern.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Bestimmung der zeitlichen Frequenz F entsprechend dem Maximalpegel der Fouriertransformation eine Gruppe (40) von Logikschaltungen umfaßt, die feststellt, welches von den Ausgangssignalen der M Addierschaltungen (41 - 4M) den höchsten Pegel besitzt.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei jeweils am einen Ende das Eingangssignal aufnehmende und am anderen Ende mit ihrer charakteristischen Impedanz abgeschlossene Übertragungsleitungen (210, 220) vorgesehen sind und daß die beiden Übertragungsleitungen (210, 220) derart parallel zueinander angeordnet sind, daß das abgeschlossene Ende der einen Übertragungsleitung (210, 220) dem das Eingangssignal aufnehmenden Ende der jeweils anderen Übertragungsleitung (220, 210) gegenüberliegt.