SU1478143A1 - Устройство определени частоты сигналов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и предназначено дл  использовани  в системах контрол  частот сигналов с частотной манипул цией. Цель изобретени  - расширение диапазона измерений. В смесителе 2 сигнал смешиваетс  с линейно-частотно-модулированным сигналом, генератор 23 которого запускаетс  одновременно с приходом импульса генератора 13 тактовых импульсов, и поступает на электронный ключ 1. Дл  уменьшени  вли ни  боковых лепестков сигнал с полосового фильтра 3 проходит через дисперсионную линию 4 задержки и детектируетс  в детекторе 5. После дифференцировани  в дифференцирующем блоке 6 и ограничени  в усилителе - ограничителе 7 импульсы поступают на электронные ключи 8 и 22, отпираемые импульсами триггера 21. Видеоимпульсы поступают на входы триггеров 9 и 14, с помощью электронных ключей 10 и 15 и генераторов 11 и 19 коротких импульсов осуществл етс  преобразование временного интервала в число импульсов, регистрируемых в счетчиках 16 и 18 и поступающих на вычитающий блок 17. Результаты вычислений фиксируютс  на индикаторе 20. 2 ил.

Description

Ц)иг1

Изобретение относитс  к радиотехнике и предназначено дл  использовани  в системах контрол  частот сигналов с частотной манипул цией.

Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона измерени  устройства определени  частоты сигналов.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства определени  частоты сигналов; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу.

i

Устройство определени  частоты

сигналов содержит электронный ключ 1, первый вход которого  вл етс  входом устройства, а выход соединен последовательно включенные смеситель 2, полосовой фильтр 3, дисперсионную линию 4 задержки, детектор 5, дифференцирующий блок 6, усилитель-ограничитель 7, электронный ключ 8, триггер 9 с первым входом электронного ключа 10, второй вход которого соединен с выходом генератора 11 коротких импульсов, выход синхронизатора 12 через генератор 13 тактовых импульсов соединен с вторым входом электронного ключа 1, выход триггера 14 соединен через последовательно подключенные первый вход элек- тронного ключа 15, счетчик 16 импульсов с первым входом вычитающего блока 17, второй вход которого соединен с выходом счетчика 18 импульсов, вход которого подсоединен к выходу элект- ронного ключа 10, выход генератора 19 коротких импульсов соединен с вторым входом электронного ключа 15, вход индикатора 20 подключен к выходу вычитающего блока 17, выход синхрони- затора 12 соединен с входом триггера 21 ,. первый выход которого подключен к первому входу электронного ключа 22, второй вход которого соединен с выходом усилител -ограничител  7, второй выход триггера 21 соединен с вторым входом электронного ключа 8, вход генератора 23 сигналов с линейно-частотной модул цией соединен с выходом генератора 13 тактовых им- пульсов, выход генератора 23 сигналов с линейно-частотной модул цией подключен к второму входу смесител  2, выход электронного ключа 22 соединен с первым входом триггера 14, второй вход которого подключен к выходу генератора 13 тактовых импульсов, выход которого подключен к второму входу триггера 9.

Устройство определени  частоты сигналов работает следующим образом.

Входной процесс представл ет собой сигнал с двухкратной частотной манипул цией

(,72

о, ,

где AQ, амплитуда и начальна 

фаза;

СЭ0; - принимает два значени  из множества частот о, ,U С0ог)

(, - длительность элементарной посылки.

С целью исключени  одновременного присутстви  на входе дисперсионной линии 4 задержки посылок с частотами СО, П услови х неизвестного начала прихода посылки и используют генератор 13 тактовых импульсов (фиг.2а), запускаемый синхронизатором 12 (фиг.2б), электронный ключ 1, тогда на входе дисперсионной линии 4 задержки имеют

А. ,,2

We

J), ф,,,

где с-й - длительность импульсов генератора 13 тактовых импульсов , котора  выбираетс  из услови 

Гв « ° ,

например, дл  типового значени  6 20 мс, ГВ c мс, тогда веро тность попадани  на границы посылок

равна Јв/ ,05. i

В смесителе 2 сигнал смешиваетс 

с линейно-частотно-модулированным сигналом (ЛЧМ), генератор 23 которого запускаетс  одновременно с приходом импульса генератора 13 тактовых импульсов и поступает на электронный ключ 1, причем частота генератора 23 сигналов с ЛЧМ имеет закон изменени  обратный закону изменени  дисперсии фазовой скррости дисперсионной линии 4 задержки. Отклик дисперсионной линии 4 задержки в таком случае представл ет собой сигнал с огибающей вид sinx/x, задержанный относительно заднего фронта импульса генератора тактовых импульсов на величину, пропорциональную С001 или (Оог (фиг.2в).

Эта величина равна

Ч, о, Чг Uot/2/U,

где (U ЛОО/А с - дисперси  фазовой скорости дисперсионной линии 4 за держки с полосой пропускани  Д О и перепадом группового времени запаздывани  й/с. В типичной ситуации CJW - С00, 100 Гц, тогда дл  ДО) 2ТЮ4 Гц; дсГ 1 СГ г с; jU

2 iMO6 - и it цг - t31 50MKC.

Дл  уменьшени  вли ни  боковых лепестков отклика дисперсионной линии 4 задержки на точность определени  ut отклик детектируетс  в детекторе 5 с ограничением снизу (фиг.2г). Дифференциру  в дифференцирующем блоке 6 (фиг.2д), усилива  и ограничи- ва  снизу в усилителе-ограничителе 7, получают импульсы с формой, близкой к пр моугольной СФиг.2е), которые поступают на электронные ключи 22 и 8, причем электронный ключ 22 (фиг.2ж) отпираетс  положительными импульсами триггера 21, а электронный ключ 8 - отрицательными импульсами с второго выхода триггера 2 1, в свою очередь , триггер 21 управл етс  положи- тельным перепадом напр жени  генератора 13 тактовых импульсов.

Таким образом, видеоимпульсы с выхода усилител -ограничител  7, если их пронумеровать 1,2,3,...,N, посту- пают на входы триггеров 9 и 14 в следующей последовательности: на триггер 14 - 1,3,..., 2 (п-1), на триггер 9 - 2,4,...,2n, n 0,l,l,...,N. Триггеры 14 и 9 управл ютс  положительными перепадами напр жений с выходов генератора тактовых импульсов и усилител -ограничител . Сформированные триггерами 14 и 9 импульсы имеют запаздывани  t 51 и , пропорциональные частотам С001 и сЭоа (фиг. 2з) .

I

После этого при помощи электронных ключей 15 и 10, генераторов 19 и 11 коротких импульсов осуществл етс  преобразование ЛС в М, где М - число импульсов генераторов 9 и 11 коротких импульсов (фиг.2и), поместившихс  во временных воротах с выхода триггеров 14 и 9, подсчитываетс  М в счетчиках 16 и 18 и поступают на вычитающий блок 17, где формируетс  сигнал вида: ноль, если Q Ol Q 0„ и С001 СО 0, , и ut, если С00; Ф Qpj jV; j. Результаты

5

,- g

5 0 5

0

5

вычитани  фиксируютс  на индикаторе 20.

Устройство определени  частоты сигналов имеет более высокую разрешающую способность вследствие обеспечени  возможности раздельного измерени  t 3| и ti2. Дл  простоты положим , что СО о, 0, а СОо С00 , тогда в случае AWZ-A(J, 4 2ЧГ/3 , где &COt, А63, - ширина спектра сигналов с С0ог и UQ, соответственно, сигналы практически не разрешимы, т.е. величина минимума спектра сигналов (при единичных амплитудах сигналов) превышает уровень 0,707. Таким образом, разрешающа  способность выше в 21Т/3 2 раза .

Следовательно, расширение диапазона измерени  заключаетс  в возможности определени  частотно-манипули- рованных сигналов в случае такого -4 разноса между ними, когда величина минимума их спектра составл ет боль , ше, чем 0,707 от меньшего из уровней сигналов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство определени  частоты сигналов, содержащее последовательно соединенные первый электронный ключ, смеситель, полосовый фильтр, дисперсионную линию задержки и детектор, второй электронный ключ, индикатор, синхронизатор, отличающее- с   тем, что, с целью расширени  диапазона измерени , в него введены последовательно соединенные дифференцирующий блок, усилитель-ограничи- - тель, третий электронный ключ, первый триггер, четвертый электронный ключ, первый счетчик импульсов и вычитающий блок, генератор сигналов с линейной частотной модул цией, генератор тактовых импульсов, первый и второй генераторы коротких импульсов, второй триггер, последовательно соединенные третий триггер, п тый электронный ключ и второй счетчик импульсов, первый вход первого электронного ключа  вл етс  входом устройства, а второй вход первого электронного ключа соединен с выходом генератора тактовых импульсов, с первым входом третьего триггера, вторым входом первого триггера и входом генератора сигналов с линейной частотной модул цией, выход которого подключен к второму входу смесител , выход синхронизатора соеп

   Фиг.г