Следящий измеритель частоты

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистическив республик(22) Заявлено ЗС 0178 (21) 2573912/18-09с присоединением заявки Йо(51)М. Кл. Н 03 . 7/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийДата опубликования описания 230980(54) СЛЕДЯЩИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ 25 1Изобретение относится к радиотехнике.Известен следящий измеритель частоты входного сигнала, содержащий последовательно соединенные смеси тель, усилитель промежуточной частоты, первый ключ, управляющий вход которого параллельно с управляющим входом второго ключа через блок обнаружения сигнала соединен со вторым 10 выходом усилителя промежуточной частоты, цифровой дискриминатор, счетный вход которого соединен с блоком опорных частот, а установочный вход подключен к выходу блока памяти,циф ровой фильтр-экстраполятор п-го порядка и преобразователь код-частота,соединенный со вторым входом первого смесителя, а также блок целеуказания и измерения частоты 1 . 20Однако известный следящий измеритель частоты входного сигнала не обладает необходимой точностью опреде,ления закона изменения частоты. Цель изобретения - повышение точности определения закона изменения частоты.Для этого в следящем измерителе частоты входного сигнала, содержащем 30 2последовательно соединенные смеси- тель, усилитель промежуточной частоты, первый ключ, управляющий вход которого параллельно с управляющим входом второго ключа через блок обнаружения сигнала соединен со вторым выходом усилителя промежуточной частоты, цифровой дискриминатор, счетный вход которого соединен с блоком опорных частот, а установочный вход подключен к выходу блока памяти,цифровой фильтр-экстраполятор и-го порядка и преобразователь код-частота, соединенный со вторым входом первого смесителя, а также блок целеуказания и измерения частоты, между выходом блока целеуказания и измерения частоты и входом смесителя включены последовательно дополнительные преобразователь код-частота и смеситель, другой вход которого является входом устройства, к выходам блока целеуказания и измерения частоты и цифрового фильтра-экстраполятора и-го порядка подключен цифровой сумматор, выход которого через второй ключ соединен с входом блока целеуказания и измерения частотыНа чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемо45 го следящего измерителя частоты входного сигнала.Следящий измеритель содержит смеситель 1, преобразователь 2 код-час тота, смеситель 3, преобразователь4 код-частота, усилитель 5 промежуточной частоты, ключ б, блок 7 обнаружения сигнала, цифровой дискриминатор 8, блок 9 опорных частот, блок10 памяти, цифровой фильтр-экстраполятор 11 и-го порядка, цифровой сумматор 12, ключ 13, блок 14 целеуказания и измерения частоты,Следящий измеритель частоты работает следующим образом.Работа устройства разделена на,два этапа (режима): обнаружение входного сигнала с последующей синхронизацией по доплеровскому изменениючастоты, отслеживанию этого изменения, измерению текущих значений частоты и определению закона изменения 20доплеровской частоты входного сигнала(на чертеже состояние обоих ключей соответствует режиму обнаружениясигнала)Входной сигнал поступает на одинвход смесителя 1, на второй вход которого поступает выходной сигнал грубого преобразователя 2 код-частота,частота которого определяется блоком 14 целеуказания и измерения частоты входного сигнала с учетом ожидаемого значения доплеровского сдвига.Выходной сигнал смесителя 1 поступает на первый вход смесителя 3, навторой вход которого поступает выход.ной сигнал точного преобразователя 4код-частота. При совпадении доплеровской частоты входного сигнала с ееожидаемым значением на выходе усилителя .5 выделяется сигнал промежуточ"ной частоты, который поступает на 40вход блока.7 обнаружения сигнала.При превышении этим сигналом заданного порога на выходе блока 7,формируется управляющий сигнал, которыйзамыкает ключи б и 13 и переводитработу следящего измерителя частотыв режим синхронизации отслеживаниядоплеровского сдвига и определения закона изменения доплеровской частоты входного сигнала. Сиггал промежуточной частоты вэтом режиме через замкнутый ключб поступает на сигнальный вводцифрового дискриминатора 8, работающего как периодомер, временные (мерныв) интервалы которого равны целомучислу К периодов сигнала промежуточной частоты , , Эти интервалы изме;ряются путем подсчета счетных импульсов опорной частоты, поступающих изблока 9. Образующееся при этом число М" пропорциональное длительности мерного интервала сравниваетсяв дискриминаторе 8 с постоянным числом йо,записываемым из блока 10 памяти в дополнительном коде перед каж дым циклом измерений. В результате на выходе дискриминатора 8 в каждом цикле измерений формируется число, равное разности чисел счетных импульсов в мерном интервале и в эталонном интервале, соответствующих аналогичному числу периодов номинальной промежуточной частоты:.Ьй:ч-и:У (Ф:У к( --- ,и ло с о)= Ср" лСигнал рассогласования ьй в цифровом виде с выхода дискриминатора 8 поступает в цифровой фильтр-экстраполятор 11, содержащий в общем случае и реверсивных счетчиков (накапливающих сумматоров), на выходе которых формируется управляющее число й,пропорциональное сумме одинарного, двойного, тройного и так далее вплоть до и-го порядка интеграла от величины рассогласования. Это число Иуправляет преобразователем 4 код-частота таким образом, что закон изменения частоты выходного сигнала преобразователя 4 строго соответствует закону изменения сигнала, поступающего на вход смесителя 3. В данном случае следящий фильтр, образованный смесителем 3, усилителем 5, дискриминатором 8, фильтром-экстраполятором 11 и преобразователем 4 код-частота, отслеживает не полный доплеровский диапазон частоты входного сигнала, а лишь разницу между текущим значением доплеровской частоты входного сигнала и частотой сигнала целеуказания, поступающего на второй вход . смесителя 1 с выхода преобраЗователя 2 код-частота и задаваемого числом целеуказания йц блока 14. Числа,формируемые на выходе цифрового сумматора 12 й = И + йц и поступающие через ключ 13 на вход блока 14, в режиме синхронизации строго соответствуют текущим значениям доплеровской частоты входного сигнала. Наряду с текущими значениями цифровых отсчетов доплеровской частоты й с выхода цифрового фильтра-экстраполятора 11 через сумматор 12 и ключ 13 в блок 14 поступают и цифровые отсчеты всех (и) первых производных текущих значений доплеровской частоты, снимаемые с выходов реверсивных счетчиков (накапливающих сумматоров) цифрового фильтра-экстраполятора 11.Технико-экономическая эффективностьследящего измерителя. частоты заключается в повышении точности определения закона изменения частоты. формула изобретения 1Следящий измеритель частоты входного сигнала, содержащий последовательно соединенные смеситель, усили766024,Составитель О. Кабарихоедактор О, Стенина Техред Н.Граб Корректор О. Би 95 Подписенного комитета СССРтений и открытий-35, Раушская наб., д. 53Гопо делам113035, М Заказ 65 краж даро иэоб ква,иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проекты тель промежуточной частоты, первыйключ, управляющий вход которого параллельно с управляющим входом второго ключа через блок обнаружения сигнала соединен со вторым выходом усилителя промежуточной частоты, цифровой дискриминатор, счетный вход которого соединен с блоком опорныхчастот, а установочный вход подключен к выходу блока памяти, цифровойфильтр-экстраполятор и-ного порядкаи преобразователь код-частота, соединенный со вторым входом первого смесителя, а также блок целеуказания иизмерения частоты, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения закона изменения частоты, между выходом блока целеуказания и измерения частоты ивходом смесителя включены последовательно дополнйтельные преобразователь код-частота и смеситель, другойвход которого является входом устройства, к выходам блока целеуказанияи измерения частоты и цифровогофильтра-зкстраполятора и-го порядкаподключен цифровой сумматор, выходкоторого через второй ключ соединенс входом блока целеуказания и иэмерения частоты. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР15 Е 537432, кл. Н 03 В 3/04,Н 04 В 1/34, 1976 (прототип).