Ифровое устройство для оптимального измерения частоты сигнала

Е. ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республик(5 835922/181 Р 23/О Государственный Совета Министр по делам наоби открытн мнтетСССРннй(71) Заявитель ФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЙ ОПТ ЗМЕР ЕНИЯ ЧАСТОТЫ СИГНАЛА ЬНОГО ущественным е невозможн едос Изоб к области ра-может быть ужающей среды, ом является так ние относитс измерительнои техни ь испольиспользованогации, радиоуобластях терение частотфоне шумов,Известно адиолокаци зования указанных устроиств при работе с сигналами различной формы. Переход от одного вида, сигнала к другому требует существенной аппаратурной переработки,Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства.Эта цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено двумя генераторами аргументов, генератором амплитуд, четырьмя регистрами, тригонометрическими преобразователями функций синус и косинус и сумматором, причем вход блока умножения соединен с выходом преобразователя аналог-код непосредственно и через первый регистр, второй вход умно- жителя подключен к генератору амплитуд непосредственно и через второй регистр, третий вход умножителя через последовательно соединенные тригонометрический преобразователь функции синус и первый генератор аргументов соединен с первым выходом блока управления, четвертый вход онав ройство оптимального 15твР О(45) Дата опубликования правлении и т. д.) и других хники, где необходимо измеы электрических сигналов на мерения частоты, которое выполняет опе рации свертки принимаемого сигнала сlожидаемым сигналом, детектирования и вычиспения рассогласования между принятым и ожидаемым сигналами.При аналоговом исполнении известное устройство обладает рядом недостатков, затрудняющих использование этих устрой при точных измерениях частоты. Наприме с помощью аналоговой аппаратуры практически невоз:ложно сформировать опорный сигнал со строго заданными параметрами либо построить фильтр, импульсная реакция которого точно соответствовала бы временному представлению сигнала, кром того, параметры аналоговых устройствподвержены изменениям под влиянием ок(53) УДК 621.317,761, (088,8)блока умножень 1 через последовательно соединенные третий регистр и тригонометрический преобразова 1 ель функции косинусподключен к выходу первого генераторааргументов, который через последовательно соединенные четвертый регистр и второй генератор аргументов подлюченк второму выходу блока управления, приэтом выходы блока умножения соединеныс входами решающего устройства, выходкоторого подключен к одному из входовсумматора, а второй вход сумматора соединен с третьим выходом блока управления, четвертый выход которого подключенк одному из входов решаюшего устройства. Для реализации операций амплитудночастотного дискриминатора решающее уст;ройство снабжено четырьмя накопителямл,четырьмя квадраторами, тремя сумматорами, двумя блоками извлечения квадратного корня, блоком вычитания, блокомвычисления отношения, блоком умножения и формирователем коэффициентов,причем выходы первого и второго накопителей через первый и второйквадраторы 1подключены к входам первого сумматора,а выходы третьего и четвертого накопителей через третий и четвертый квадраторы соединены с входами второго сумматора, выход которого через блок извлечения квадратного корня подключен к входу третьего сумматора и входу блока вычитания, второй вход которого соединенсо вторым входом третьего сумматораи через второй блок извлечения квадратного корня с выходом первого сумматора при этом выход третьего сумматорачерез блок вычисления отношения подключен к входу олока умножения, второй входкоторого соединен с выходом формирователя коэффициентов, а выход блока вычитания соединен со входом блока вы числения о гношения,На чертеже изображена блок-схемапредлагаемого устройства.Устройство содержит полосовой фильтр1, преобразователь аналог-код 2, регистр3, множительное устройство 4, генераторы аргументов 5 и 6, регистр 7, тригонометрические преобразователи 8 и 9,генератор амплитуд 10, регистры 11 и12, накопитель 13, квадратор 14, накопитель 15, квадратор 16, н 11 ко 1111 тел 1, 17,квадратор 18; накош 1 тель 19, квадратор20 сумматор 21, блок извлечения квадратного корня 22, сумматор 23, блок111:.1 ем 1 ечения хв 11 дратного корня 24 р вьР 1 и тающее устройство 25, сумматор 26,блок вычисления отношения 27, множительное устройство 28, формирователькоэффициентов 29, управляющее устройст-во 30, сумматор 31 и решающее устройство 32. Цифровое устройство для оптимального измерения частоты сигнала работает следующим образом. ЗО 4 О 55 60 Входной сигнал Оф):ф)СОБАК 1 ф Фо ) гдеподлежащая измерению частоты сигнала,.после прохождения полосового фильтра 1 кодируется в преобразователе 2 вдискретные моменты времени 1=1 д 1Интервал дискретизации Ь, из условия дискретизации узкополосных сигналов равен а 1 - , где аГ - полоса про 2 ьРпускания полосового фильтра 1, Синхронно с временным квантованием входного сигнала в генераторах аргументов 5 и 6 в моменты времени Ы формируются аргументы2 1 00 + Ь) Йд 1и =2 БИ,-й) дт где ожидаемое значение частоты сигнала,Ь- ширина частотного дискриминатора. Формирование аргументов 9 иосушеств ляется по программе, задаваемой управляющим устройством 30, В тригонометрических преобразователях 8 и 9 формируются функции 81 п Ь 1(о+ь ) Ыи СОЯ1-д) д, которые последовательно во"времени (функции сОЗ 1Озапоминается в регистре 12) поступают на множительное устройство 4, где переЬмножаются со значением кода 1 -Ои выборки сигнала ИЯ и с ожидаемой амплитудой сигнала Цк , формируемой в генераторе амплитуд 10. С выхода мно жительного устройства величины ВЯ= ИЯЛИ ЬйиЬю, д ) ы ; АМ=ММОЬ 1 соа Г 2 Г(Р,ар) Кд 1 Д поступают в накопители 13 и 15, Затем в множительном устройстве 4 вычисляют ся величиныЯЖ=ММОММаХ( -аЮ)а 3; ЬГМ 1=ИЯ оЬсобЬТГ,-ь ) Ы , посредством умножения запомненных в регистрах 3 и 1 1 значений М 1 с 3 иО 1 на функции С 08 и 5,И аргумента 9 запомненного в регистре 7. Вы)численные значения Я И 61 поступают в накопители 17 и 19, Время вычисления величин А 1 М, ЩЦ А Ь 1 ч ВЯ непревышает интервала дискретизации вход-ного сигна 11 а Д