Устройство определения частоты сигналов

АНИЕ ИЗ ТЕНИЯ есы адиоизаченоастот ней.диапасигнал моду 23 коил,Ъ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(46) 07.05.89. Бюл. Ыц 17 (71) Таганрогский радиотехническ институт им. В.Д.Калмыкова (72) А.П.Дятлов, Ю.Ф.Евдокимов, П.П.Клименко и А.М.Макаров (53) 621,317(088.8)(56) Патент США Ф 393941 кл. С 01 К 23/02, 1976.Авторское свидетельство СССР В 657365, кл. С 01 К 23/00, 1979 (54) УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧА ТОТИ СИГНАЛОВ(57) Изобретение относится к р мерительной технике и предназн для использования в системах ч сигналов с частотной манипуляц Цель изобретения - расширение зона измерений. В смесителе 2 смешивается с линейно-частотнолированным сигналом, генератор торого запускается одновременно с -приходом импульса генератора 13 тактовых импульсов, и поступает на электронный ключ 1. Для уменьшения влияния боковых лепестков сигнал с полосового фильтра 3 проходит через дисперсионную линию 4 .задержки и детек".тируется в детекторе 5. После дифференцирования в дифференцирующем бло"ке б и ограничения в усилителе-ограничителе 7 импульсы поступают наэлектронные ключи 8 и 22, отпираемыимпульсами триггера 21. Видеоимпульпоступают на входы триггеров 9 и 14,с помощью электронных ключей 1 О и 15и генераторов 11 и 19 коротких импульсов осуществляется преобразование временного интервала в число импульсов, регистрируемых в счетчиках16 и 18 и поступающих на вычитающийблок 17. Результаты вычислений фиксируются на индикаторе 202Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для использования в системах контроля частот сигналов с частотной манипуляцией,Целью изобретения является расширение диапазона измерения устройства определения частоты сигналов.На фиг.1 приведена блок-схема устройства определения частоты сигналов; 1 О на Фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. входу смесителя о ключа 22 соед риггера 14, вто ключен к выходу лючен к вто выход с пер ен ектроннвхоцом ойгевход которого понератора 13 такткоторого подключтриггера 9. сов, выху входу вых импу н к втор Устройство определения частоты сигналов содержит электронный ключ первый вход которого является входом устройства, а выход соединен последовательно включенные смеситель 2, полосовой Фильтр 3, дисперсионную линию .4 задержки, детектор 5, дифференциру ющий блок 6, усилитель-ограничитель 7, электронный ключ 8, триггер 9 с первым входом электронного ключа 10, второй вход которого соединен с выходом ге" нератора 11 коротких импульсов, выход 25 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 1 б импульсов с первым входом вычитающего блока 17, второй вход которого соединен с выходом счетчика 18 импульсов, вход которого подсоединен к выходу электронного 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 усилителя-ограничителя 7, 45 второй выход триггера 21 соединен с вторым входом электронного ключа 8, вход генератора 23 сигналов с линейно-частотной модуляцией соединен с выходом генератора 13 тактовых импульсов, выход генератора 23 сигналов с линейно-частотной модуляцией подУстройство определения частоты сигналов работает следующим образом.Входной процесс представляет собой сигнал с двухкратной частотной манипуляциейо, су о," где А , ц) - амплитуда и начальнаяфаза; Я - принимает два значения из множества частот ( о 1 1.1 с 1 о г.- длительность элементарной посылки.С целью исключения одновременногоприсутствия на входе дисперсионной линии 4 задержки посылок с частотами У, О ав условиях неизвестного начала прихода посылки и с, используют генератор 13 тактовых импульсов (фиг.2 а), запускаемый синхронизатором 12 (Фиг.26), электронный ключ 1, тогда на входе дисперсионной линии 4 задержки имеют1(сы" в+ ч; П)о, сто,. где э - длительность импульсов генератора 13 тактовых импульсов, которая выбирается из условия асс со например, для типового значения с,с 20 мс, с.в с 1 мс, тогда вероятность попадания на границы посылок равна св/с,с 0,05,В смесителе 2 сигнал смешивается с линейно-частотно-модулированным сигналом (ЛЧМ), генератор 23 которого запускается одновременно с приходом импульса генератора 13 тактовых импульсов и поступает на электронный ключ 1, причем частота генератора 23 сигналов с ЛЧМ имеет закон изменения, обратный закону изменения дисперсии фазовой скррости дисперсионной линии 4 задержки. Отклик дисперсионной линии 4 задержки в таком случае представляет собой сигнал с огибающей вида з 1.пх/х, задержанный относительно заднего фронта импульса генератора тактовых импульсов на величину, пропорциональную ц или ц (фиг.2 в).Эта величина равнас., о1ъ 2. а 21 где= Мд/А-" - дисперсия фазовой скорости дисперсионной линии 4 задержки с полосой пропускания Ь Я и перепадом группового времени запаздывания Ь. В типичной ситуации Ы - (до ) 00 Гц, тогда дляЬЮ = 2 п 10 Гц; Ьс, = 1 О с; Оа 12 п1 О - и Ьс = е - с = 50 мкс.с 10 Для уменьшения влияния боковых лепестков отклика дисперсионной линии4 задержки на точность определенияЬТ отклик детекТируется в детекто -ре 5 с ограничением снизу (фиг.2 г).Дифференцируя в дифференцирующем бло-.ке 6 (фиг.2 д), усиливая и ограничи 20вая снизу в усилителе-ограничителе 7,получают импульсы с формой, близкойк прямоугольной (фиг.2 е), которыепоступают на электронные ключи 22 и258, причем электронный ключ 22(фиг. 2 ж) отпирается положительнымиимпульсами триггера 21, а электронный ключ 8 - отрицательными импульсамис второго выхода триггера 21, в свою очередь, триггер 21 управляется положительным перепадом напряжения генератора 13 тактовых импульсов.Таким образом, видеоимпульсы с выхода усилителя-ограничителя 7, еслиих пронумеровать 1,2,3И, поступают на входы триггеров 9 и 14 в следующей последовательности: на триггер14 - 1,3 2 (п-), на триггер 92,42 п, и = 0,1,1И. Триггеры 14 и 9 управляются положительными 40перепадами напряжений с выходов генератора тактовых импульсов и усилителя-ограничителя. Сформированные триггерами 14 и 9 импульсы имеют запаздывания , и, пропорциональные45частотам я ,и а (фиг.2 з),После этого при помощи электронныхключей 15 и 1 О, генераторов 19 и 11коротких импульсов осуществляетсяпреобразование Дс в М, где М - числоимпульсов генераторов 9 и 11 короткихимпульсов (фиг,2 и), поместившихся вовременных воротах с выхода триггеров14 и 9, подсчитывается М в счетчиках16 и 18 и поступают на вычитающийблок 17, где формируется сигнал вида:ноль, если Юо, = Юо и Мог. = И а 1, иесли И; Ф И ;Ч, = 1. Результаты вычитания фиксируются на индикаторе 20.Устройство определения частоты сигналов имеет более высокую разрешающую способность вследствие обеспе. чения воэможности раздельного измерения, и . . Для простоты положим, что Я, = О, а Ы = И тогда в случае Ьи - ЬЯ,2 и/3, где ЬИд, ЙИ, - ширина спектра сигналов с Юо и (до, соответственно, сигналы практически не разрешимы, т. е. величина минимума спектра сигналов (при единичных амплитудах сигналов) превышает уровень 0,707. Таким образом, разрешающая способность выше в 2 ЯЗ = 2 раза.Следовательно, расширение диапазона измерения заключается в возможности определения частотно-манипули рованных сигналов в случае такого разноса между ними, когда величина минимума их спектра составляет боль ше, чем 0,707 от меньшего иэ уровней сигналов. Формула изобретенияУстройство определения частоты сигналов, содержащее последовательно соединенные первый электронный ключ, смеситель, полосовый фильтр, дисперсионную линию задержки и детектор, второй электронный ключ, индикатор, синхронизатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения, в него введены последовательно соединенные дифференцирующий блок, усилитель-ограничи-; тель, третий электронный ключ, первый триггер, четвертый электронный ключ, 1первый счетчик импульсов и вычитающий блок, генератор сигналов с линейной частотной модуляцией, генератор так-, товых импульсов, первый и второй генераторы коротких импульсов, второй триггер, последовательно. соединенные третий триггер, пятый электронный ключ и второй счетчик импульсов, первый вход первого электронного ключа является 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 модуляцией, выход которого подключен к второму входу смесителя, выход синхронизатора сое1478143 Ж тавиьель Ю.Минкиед А.Кравчук Редактор В.Бугренкова Техр Корректор Н.Гуньк Подписноетениям и открытиямская наб., д. 4/5 59/45 Тираж 7 сударственного комитета113035, Москва,акаэ НИИПИ КНТ СС о изо 35, Р 1 11роиэводственно-иэдательский комбинат Патент , г.у ул. Гагарина, 101 динен с входом генератора тактовыхимпульсов и с входом второго триггера, первый выход которого соединен спервым входом второго электронногоключа, выход которого подключен квторому входу третьего триггера, авторой вход которого подключен к второму выходу усилителя-ограничителя,второй .выход второго триггера соединен с вторым входом третьего электронного ключа, выход первого генератора коротких импульсов подключен к второму входу пятого электронного ключа, выход второго генератора коротких импульсов подключен к второму входу четвертого электронного ключа, выход второго счетчика импульсов соединен с вторым входом вычитающего блока, выход которого соединен с входом индикатора, выход детектора подключен к входу дифференцирующего блока,