Измеритель частоты

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 8175 А 9 Э (1 1)5 .6 01 й 19/О АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ нститут хнике стоты дейст ви овышея частони ты ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(56) Авторское свидетельство ССМ 1185260; кл. 6 01 В 23/00, 198Авторское свидетельство ССЬВ 1287029, кл. 6 01 В 19/02, 198(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ Изобретение относится к радиопредназначено для измерениярмонических сигналов в условияхя аддитивной шумовой помехи,Целью изобретения является ие помехоустойчивости измерител На чертеже представлена функциональная схема измерителя частоты.Устройство содержит первую линию 1 задержки, вторую линию 2 задержки, первый перемножитель 3, второй перемножитель 4, делитель 5, блок 6 нелинейного преобразования, первый фильтр 7, блок 8 возведения в квадрат, второй фильтр 9,третий перемножитель 10, первый сумматор 11, третий фильтр 12, четвертый перемножитель 13, второй сумматор 14, четвертый фильтр 15, пятый перемножитель 16. Первая линия 1 задержки последовательно соединена с второй линией 2 задержки и первым 2(57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для измерения частоты гармонического сигнала. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства, Измеритель частоты содержит линии задержки, перемножители, делитель и блок нелинейного преобразования, Введение фильтров, устройства возведения в квадрат, перемножителей и сумматоров, а также образование новых функциональных связей обеспечивает помехоустойчивость измерителя по отношению к шумовой помехе. 1 ил. перемножителем 3, второй вход которого соединен с входом первой линии 1 задержки, первый вход перемножителя 4 соединен с выходом первой линии 1 задержки, а второй вход соединен с входом первой линии 1 задержки, первый фильтр 7 включен между входом измерителя и входом первой линии 1 задержки, кроме того, к входу первой линии 1 задержки последовательно подсоединены блок 8 возведения в квадрат, второй фильтр 9, третий перемножитель 10 и перый сумматор 11, первый вход делителя 5 . соединен с выходом первого сумматора 11, а выход делителя 5 соединен с входом блока нелинейного преобразования 6, к выходу второго перемножителя 4 последовательно подсоединены третий фильтр 12, четвертый перемножитель 13 и второй сумматор 14, выход которого соединен с вторым входом делителя 5, к выходу первого перемножителя 3 последовательно подсоединены чет(8) 5 Напряжение на выходе делителя 5 пропорционально отношению входных напря- жений 07 04 09 + 05 + 06 09 910 Ов 04+2 050 д Я 1 + 09 ( Рз +Яр 0+2 Одр 1(10) где р 0 =1+2 сР/Ч; р 1 =совам; р 2 =2 О =- сов 2 и. Часть устройства, включающая блок 8 возведения в квадрат, перемножители 3, 4, 10, 13, 16, сумматоры 11, 14 иделитель 5 представляет собой аналоговое решающее устройство, определяющее величину напряжения Од из (10), Приводя (10) к квадратному уравнению, решение имеет вид 01= Р+ ФИ где Я(т) = Ч сов вт - полезный сигнал; ЗОп(1) - ограниченный по полосе белый шумс автокорреляционной функцией вида Зп 2 лбз2 лв;г09 =Р 1 = соз Й 3 Г. Таким образом, напряжение 09 на выхо де делителя 5 представляет собой отсчетнормированной автокорреляционной функции р 1 =совет полезного сигнала Я) = Ч сов в при сдвиге по времени на Лт = т. Это напряжение Т -+ 0 о не зависит ни от амплитуды входного сигнала, ни от уровня помехи о 2, После нелинейного преобразователя 6, выходное напряжение которого связано с входным напряжением выражением55(13) вертый фильтр 15 и пятый перемножитель 16, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора 11, вторые входы третьего, четвертого и пятого 10, 13, 16 перемножителей соединены между собой и соединены с выходом делителя 5, выход третьего фильтра 12 соединен с третьим входом первого сумматора 11, выход второго фильтра 9 соединен с вторым входом второго сумматора 14 и третий вход второго сумматора 14 соединен с его первым входом.Устройство работает следующим образом. Смесь сигнала и шума проходит через первый фильтр 7 с полосой пропускания от нуля до частоты 1 в, Далее она поступает на последовательно соединенные первую и вторую линии 1, 2 задержки, имеющие одинаковое время задержки т= 1/21 в, После блока 8 возведения в квадрат и второго 4 и первого 3 перемножителей получаем соот- ветственно 02=М)+ п(с)ХЗ(- )+ (-тВ (2) Оз = Яс)+ сф)1 Ятт) 4. и (1-27) ), (3) Чамплитуда сигнала;а - частота сигнала;т, - время задержки,Второй, третий и четвертый фильтры 9, 12, 15 нижних частот выделяют постоянные составляющие этих напряжений. Время усреднения в фильтрах достаточно велико, сигнал л шум не коррелированы, Учитывая, что отсчеты шума, разделенные интервалом ттоже не коррелированы, после фильтров получим О =- 01 = 0,5 Ч- + о 2, О = 02 = 0,5 Ч- соз и) т,Об а= Оз = 0,5 Ч 2 сов 2 щ т,где о - дисперсия шума в пределах полосы от нуля до твк а верхняя черта означает усреднение сигнала в фильтр ах, Напряжения на выходах первого и второго сумматоров 11 и 14 соответственно ранни После подстановки (4), (5), (6) в (9) пол- учим+ 4 + - 2 -огдр ) О,О, когда р 1 = О, ,: -- (- - ) к. - , когдар 1 сО После непосредственной подстановки (10) и (11) превращаются в тождества, если получаем оценку частотыаз 3706 Тираж 393 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 ственно-издательский комбинат "Патент", г. У д, ул.Гагарина, 1 Про Однозначность измерения частоты обеспечивается при условии5О 2 л 1 т(л (15) По сравнению с прототипом в данном устройстве, напряжение, пропорциональное частоте .Ъ не зависит от дисперсии 10 шума о, то оценка частоты оказывается несмещенной,Формула изобретения Измеритель частоты, содержащий последовательно соединенные первую и вторую линии задержки и первый перемножитель, второй вход которого соединен с входом первой линии задержки, кроме того, второй перемножитель, первый вход которого соединен с выходом первой линии задержки, э второй вход соединен с входом первой линии задержки, делитель, сумматор и блок нелинейного преобразования, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены, первый, второй, третий и четвертый фильтры, третий, четвертый, пятый перемножители, блок возведения в квадрат и второй сумматор, причем между входом устройства и входом первой линии задержки включен первый фильтр, к входу первой линии задержки последовательно подсоединены блок возведения в квадрат, второй фильтр, третий перемножитель и первый сумматор, первый вход делителя соединен с выходом первого сумматора, а выход делителя соединен с входом блока нелинейного преобразования, к выходу второго перемножителя последовательно подсоединены третий фильтр, четвертый перемножитель и второй сумматор, выход которого соединен со вторым входом делителя, к выходу первого перемножителя последовательно подсоединены четвертый фильтр и пятый перемножитель, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, при этом вторые входы третьего, четвертого и пятого перемножителей соединены между собой и.соединены с выходом делителя, выход третьего фильтра соединен с третьим входом первого сумматора, выход второго фильтра соединен со вторым входом второго сумматора, э третий вход второго сумматора соединен с его первым входом.