Устройство для измерения частоты и ширины спектра сигнала

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК,(19) (11) 4 С 01 К 23/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТАВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ Я ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Первачев С.В. и др. Статистическая динамика радиотехническихследящих систем. - М,: Советскоерадио, 1973, с. 6-12, 66-67.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ И ШИРИНЫ СПЕКТРА СИГНАЛА(57) Изобретение может быть использовано в системах автоматическогослежения за частотой узкополосногослучайного сигнала с неизвестной илимедленно меняющейся во времени ширинои спектра. Цель изобретенияувеличение точности, помехоустойчивости и расширение функциональныхвозможностей устройства. Устройствосодержит смеситель 1, усилитель 2промежуточной частоты, фильтры 3и 5, амплитудные детекторы 4 и 6,.дифференциальный усилитель 7, блок8 управления игетеродин 9, Введение инверторов 9 и 15, блока 11управления, суммирующего усилителя10, узкополосного фильтра 13, амплитудного детектора 14 и образование новых связей в устройстве способствует достиженню поставленнойцели. 1 ил.Формула изобретения 1Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь. эовано в системах автоматическогослежения за частотой узкополосногослучайного сигнала с неизвестнойили медленно меняющейся во временишириной спектра.Цель изобретения - увеличениеточности, помехоустойчивости и расширение функциональных возможностейустройства,Эта цель достигается за счет использования перестраиваемых Фильтров, частотные параметры которыхне связаны с шириной спектра входных сигналов, Расширение функциональных возможностей - измерение ширины спектра сигнала, достигаетсяза счет использования третьего измерительного кайала, обеспечивающего суммирование и центрированиемощностей с выходов амплитудных детекторов.На чертеже представлена структурная схема устройства.Устройство содержит смеситель 1,усилитель 2 промежуточной частоты,первый перестраиваемый фильтр З,первый амплитудный детектор 4, второйперестраинаемый фильтр 5, второйамплитудный детектор 6, дифференциальный усилитель 7, первый блок 8управления, гетеродин 9, суммирующий усилитель 10, второй блок 11управления, первый инвертор 12, узкополосный фильтр 13, третий амплитудный детектор 14, второй инвертор 15.Устройство работает следующим образом.При помощи. смесителя 1 и гетеродина 9 спектр входного сигнала переносится на промежуточную частоту сучетом ошибки подстройки частоты гетеродина, Перестраиваемые Фильтры 3и 5, расстроенные относительно промежуточной частоты на некоторую величину, определяемую шириной спектра, и амплитудные. детекторы 4 и 6 вы.деляют часть мощности входного сигнала, попадающей в пределы полоспропускания фильтров 3 и 5.4Разность выходных сигналов амплитудных детекторов 4 и 6, формируемаяв дифференциальном усилителе 7, образует сигнал ошибки,.который пропорционален в среднем ошибке измерения частоты. Под действием этогосигнала блок 8 управления перестраи 246016 2 вает гетеродин 9 так, чтобы сигнал ошибки стремился к нулю. Перестраиваемые фильтры 3 и 5 имеют полосу пропускания, более узкую по сравнению с минимально возможной шириной спектра полезногосигнала, а частоты их настройки могут изменяться при измененииширины спектра полезного сигнала, Причем малая полоса пропускания перестраиваемых фильтров 3 и 5 приводит к уменьшению уровня флуктуационной составляющей сигнала ошибки. В результате в устройстве реализуется точность и помехоустойчивость, близкие к показателям оптимального дискриминатора.При помощи суммирующего усилителя 10 формируется напряжение ошибки, в среднем пропорциональное ошибке измерения ширины спектра входного сигнала. При этом суммирование выходов амплитудных детекторов 4 и 6 дополняется центрированием путем вычитания выходного сигнала третьего амплитудного детектора 14, Выходной сигнал этого Детектора пропорционален той части мощности входного сигнала, которая попадает в пределы полосы пропускания узкополосного филЪтра 13, Укаэанное центрирование обеспечивает нечетную симметрию дискриминационной характеристики при.возможных изменениях полной мощности,входного сигнала. Напряжение на выхо.де блока 10 пропорционально. ошибкеопределения ширины спектра полезногосигнала, Напряжение сигнала ошибкипоступает на блок 11 управления,под действием выходного сигнала ко- .торого происходит перестройка фильт 40ров 3 и 5 при изменении ширины спектра входного сигнала так, чтобы напряжение сигнала ошибки стремилось кнулю. При помощи инвертора 12 обес-печивается симметричный сдвиг частотнастройки Фильтров 3 и 5 на величину ширины спектра относительно промежуточной частоты,Таким образом, формируемое припомоши дополнительного канала напряжение ошибки, снимаемое с выходаусилителя 10, в среднем пропорционально ошибке измерения ширины спект.ра входного сигнала и не зависит отошибки измерения частоты. Устройство для измерения частотыи ширины спектра сигнала,. содержащееЗаказ 3995/38 Тираж 728 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5,Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1 последовательно соединенные смеси- тель, усилитель промежуточной частоты, фильтр, амплитудный детектор, дифференциальный усилитель, блок управления и гетеродин, выход которого подключен к управляющему входу смесителя, а также второй фильтр, вход которого подключен к выходу усилителя промежуточной частоты, а выход через второй амплитудный детектор связан с вторым входом дифференциального усилителя, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, помехоустойчивости 2460.1 6 4и расширения функциональных воэможностей, в него введены последовательно соединенные узкополосныйфильтр, третий амплитудный .детектор,инвертор, суммирукиций усилитель, второй блок управления и второй инвертор, при этом фильтры выполнены перестраиваемыми, управляющие входыкоторых подключены к входу и выходу 1 О второго иивертора , а второй итретий ,входы суммирующего усилителя подкюпочены к выходампервого и второго амплитудныхдетекторов.