Цифровой измеритель текущей частоты заполнения радиоимпульса

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет 6 01 Н 23/00 Государственный комитет СССР. по делам изобретений и открытийОпубликовано 15,0682 Бюллетень М 9 22 Дата опубликования описания 1506. 82(54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕКУЩЕЙ ЧАСТО 1 Ы ЗАПОЛНЕНИЯ РАДИОИМПУЛЬСА Изобретение относится к измерению частоты и может быть использовано для измерения текущего значения частоты заполнения радиоимпульса при наличии помех.Известно устройство, реализаующее способ измерения периода, основанный на измерении интервалов, определяемых пересечением ряда фиксированных уровней с сигналом с последующим осреднением этих интервалов, содержащее генератор эталонной частоты, коммутатор, блок сравнения, вентили и регистрирующие устройства 13.Недостаток известного устройства - ограниченные функциональные воэможности.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее последователь-. но соединенные блок эталонной частоты, основной коммутатор и блок сравнения Ъ.Однако это устройство обладает недостаточной точностью, обусловленной нестабильностью крутизны перестройки эталонного генератора, и недостаточным быстродействием, обусловленным постоянной времени цепи обратной связи, в связи с чем это устройство непригодно для измерениячастоты заполнения коротких импульсов, смешанных с шумом, и сигналовс быстрым изменением частоты.Цель изобретения - расширениефункциональных воэможностей устройства, т.е. измерение текущей частоты заполнения коротких сигналов,смешанных с шумом.Эта цель достигается тем, что вцифровой измеритель текущей частоты заполнения радиоимпульса, содержащий последовательно соединенныеблок эталонной частоты, основной 15 коммутатор и блок сравнения, введены последовательно соединенныеаналого-цифровой преобразователь,вентиль и блок памяти, последовательно соединенные блок формирования 20 строб-импульса, блок управления иблок регистрации частоты, последовательно соединенные квадратор, дополнительный коммутатор, сумматор нблок выборки максимума, а также вто рой блок памяти и блок ортогональной эталонной частоты, выход которого подключен к второму входу основного коммутатора, при 1 том входблока ортогональной эталонной часто ты соединен с входом блска эталоннойчастоты и вторым выходом блока управления, второй вход которого подключен к выходу блока выборки максимума, третий выход блока управле,ния соединен с третьим входом основного коммутатора, четвертый выходблока управления подключен к второму входу первого блока памяти, к второму входу дополнительного коммутатора и к первому входу квадратора, второй вход которого соединен 10 с выходом блока сравнения, второй вход последнего подключен к выходу первого блока памяти, при этом первый вход второго блока памяти подключен к второму выходу дополнительного коммутатора, выход второго блока памяти соединен с вторым входом сумматора, второй вход вентиля подключен к второму выходу блока формирования строб-импульса, вход которого соединен с входом аналогоцифрового преобразователя и с входной шиной устройства.На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.25Устройство содержит блок 1 эталонной частоты, основной коммутатор 2, блок 3 сравнения, блок 4 ортогональной эталонной частоты, аналогоцифровой преобразователь 5, вентиль б, блок 7 памяти, блок 8 формирования строб-импульса, квадратор 9, дополнительный коммутатор 10, блок 11 памяти, сумматор 12, блок 13 выбара максимума, блок 14 регистрации частоты и блок 15 управления.35Устройство работает следующим образом.Смесь сигнала с импульсной модуляцией и шума квантуется по времени и амплитуде в аналого-цифровом пре образователе 5 с частотой квантования по времени, достаточной для сохранения значения частоты на верхнем значении диапазона измерения, В блоке 8 формирования страб-импульса фиксируется начало и конец сигнала и формируется строб-импульс, открывающий вентиль б. В блоке 7 памяти запоминаются квантованные значения сигнала. Конец строб-импульса запускает блок 15 управления, который последовательно во времени через коммутатор 2 подключает к блоку 3 сравнения блок 1 эталонной и блок 4 ортогональной частоты. В этих блоках5 э хранится фиксированное число периодов эталонной частоты Е, заданных в виде значений ординат с интервалом между, ними, равным интервалу выборки по времени аналого-цифровога преобразователя 5. В блоке 3 сравнения производится сравнение частоты измеряемого сигнала с эталонной частотой по критерию минимума среднеквадратичного отклонения или пс критерию максимума взаимной корреляции. 65 Сигнал с выхода блока 3 сравнениячерез коммутатор 10 записывается вблок 11 памяти, предварительно проходя квадратор. После формированиявторого сигнала на выходе блока 3сравнения, получаемого сравниванием сигнала измеряемойфчастоты с ортогональной эталонной частотой, этотсигнал через коммутатор 10 поступает1 на вход сумматора 12, на второй входкоторого поступает сигнал из блока11 памятиВыходной сигнал сумматора 12 соответствует сумме квадратовкорреляционных интегралов. Сигнал сблока 15 управления изменяет частоту блоков эталонной частоты. В блоке 13 выбора максимума производитсясравнение выходных сигналов сумматора 12 и фиксируется максимальноезначение сигнала и сумматора, а значение частоты, соответствующее этому максимуму, фиксируется блоком 14регистрации частоты. Для уменьшениявремени анализа последовательностьэталонных частот выбирается делениеминтервала частот, где лежит искомаячастота, пополам. Для определениятекущего значения частоты на короткоминтервале времени задаются малымотрезком эталонного сигнала с последующим ступенчатым сдвигом исследуемого сигнала в блоке 7. В качественачального значения частоты эталонаблок 15 управления задает значениечастоты, полученное на соседнемучастке,Функциональное значение частотырегулируется блоком 14 регистрациичастоты,Предлагаемое устройство позволяетпроводить измерение текущего значения частоты в широком динамическомдиапазоне. Верхний предел измеренийобусловлен быстродействием аналогоцифрового преобразователя. Точностьизмерения обусловлена числом периодов эталонного сигнала. Изменяя числа периодов эталонного сигнала, можно оптимизировать процедуру измерения сигналов с частотой модуляций,смешанных с шумом, в широком диа"пазоне значений несущих частот идевиаций.Таким образом, предлагаемое устройства позволяет измерять значение текущей частоты в широком диапазоне изменений последней в смеси с шумом и уменьшить погрешность измерений.Формула изобретенияЦифровой измеритель текущей частоты заполнения радиоимпульса, содержащий последовательно соединенные блок эталонной частоты, основной ком935807 аж 71 7 Подпи с НИИПИ Заказ 4200/4 иал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 мутатор и блок сравнения, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможно-стей, в него введены последовательно соединенные аналого-циФровой преобразователь, вентиль и блок памяти,последовательно соединенные блокформирования стрб-импульса, блок управления и блок регистрации частоты,последовательно соединенные квадратор, дополнительный коммутатор, сум" 10матор и блок выборки максимума, атакже второй блок памяти и блок ортогональной эталонной частоты, выход которого подключен к второму входу основного коммутатора,при этом вход блоса ортогональной эталонной частоты соединен с входом блока эталонной частоты и вторым выходомблока управления, второй вход которого подключен к выходу блока выборки максимума, третий выход блока управления соединен с третьимвходом основного коммутатора, чет, -вертый выход блока управления подключен к второму входу первого блока памяти, к второму входу дополнительного коммутатора и к первомувходу квадратора, второй вход которого соединен с выходом блока сравнения, второй вход последнего подключен к выходу первого блока памяти, при этом первый вход второгоблока памяти подключен к второмувыходу дополнительного коммутатора,выход второго блока памяти соединенс вторым входом сумматора, второйвход вентиля подключен к второму выходу блока формирования строб-импульса, вход которого соединен свходом аналого-цифрового преобразователя и с входной шиной устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 568902, кл. С 01 В 23/00,. 1976.2, Скрипник Ю.А. Модуляционныеизмерения параметров сигналов и цепей. М Советское радио, 2975,с. 10, рис. 1.2.