Измеритель параметров амплитудномодулированных сигналов

(22) Заявлено 240778 (21) 2647972/18-21с присоединением заявки Мф(51)М, Кл. 6 01 й 29/06 Государствеинмй комитет СССР ло делам изобретений н открытий(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ АМПЛИТУДНО - МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ Изобретение относится к области электро- и радиоизмерений и может быть использовано н системах автоматического управления и контроля при анализе. амплитудно-модулированных (АМ) сигналовИзвестен измеритель глубины модуляции, содержащий преобразователь аналог-код, вход которого подключен к входной клемме измерителя и ко входу задатчика моментов измерения, выход которого подключен к опорному входу упомянутого преобразователя, счетчик среднего значения сигнала и делительный блок, два делителя количества импульсов, счетчик разности, квадратор и блок извлечения квадратного корня, при этом вход счетчика среднего значения, сигнала через первый делитель количества импульсов подключен к выходу преобразователя аналог-код, а выход упомянутого счетчика соединен со входом счетчика разности, другой вход кОторого соединен с выходом преобразователя аналог-код, а выход счетчика разности через последовательно соединенные квадратор, второй делитель количества импульсов и блок извлечения Квадратного корня подключен к одному из входов делительногоблока, другой вход которого соединенс выходом счетчика среднего значения сигнала Я,Однако устройство имеет недостаточную помехозащищенность.Цель изобретения - повышение помехозащищенности.Указанная цель достигается темо что в измеритель, содержащий последовательно соединенные задатчнк моментов измерений, преобразователь аналог-код, делитель количества импульсов,счетчик среднего значения сигнала1 з и делитель, один из входов которогосоединен с выходом квадратора, приэтом входы преобразователя аналогкод и эадатчика моментов измеренийсоединены со входом измерителя, вве 20 деви первый и второй перемножители,вщ 4 ратор, два реверсивных сумматора,раэлнчитель номера квадранта, блокуправления реверсом и регистрирующийблок, при этом выход делители колиИ честна импульсов подключен ко входампервого и второго,перемноннтелей, выходы которых соответственно черезпервый и второй реверсивные сумматорыподключены ко входамраэлнчителя но"30 мера квадранта, ко входам квадратораи ко входам делителя, выход которогосоедииеи с одним иэ входов регистрирующего блока,а другой вход последне"го соединен с выходом различителя номера квадранта, причем вход шифраторасоединен со вторым выходом задатчикамомента измерений,а выход шифраторачерез первый выход блока управления;реверсом соединен с управляющим входом первого реверсивного сумматора,ачерез второй выход блока управленияреверсом - с управляющим входом второго реверсивного сумматора. Дляизмерения Фазы огибающей введенвычислитель арктангенса,. вход которого соединен с выходом делителя,а его выход .подключен к третьемувходу регистрирующего блока.Иа чертеже приведена схема измерителя,Измеритель содержит задатчик 1 моментов Измерений, преобразовательаналог-код 2, делитель 3 количества. импульсов, счетчик 4 среднего значения, первый и второй перемножители5 и б, первый и второй реверсивныесумматоры 7 и 8, различитель 9 номера квадранта, шифратор 1 О,блок 11управления реверсом, делитель 12,квадратор 13, вычислитель 14 арктангенса и регистрирующий блок 15, вход16 измерителя.Работа устройства основана на корреляционной обработке мгновенныхзначений амплитудно-модулированногосигнала.Пусть амплитудно-модулированныйсигнал имеет вид0 Ц:У 1 Осоый 1 ф 3 соь(Ы 1 фм), (1)где Ч - амплитуда несущей в отсутствие модуляции,.)О - глубина модуляции;и,Ю - частота и Фаза несущей)ЙЯ - частота и Фаза огибающей.Для определенных дискретных моментов времени се,соответствующих максимальным значениям несущей, выраже"ние (1) может быть записано в видеОе (С)ЗСЧпох+)сЧп,ох)мсо 5 ( Р. СеФф) э (2)где сов(и йе ) = 1;Ое - цифровой код, пропорциональный мгновенным значениямогибающей АМ сигнала (К1,2 п = сд /й );коэффициент пропорциональности.При этом в цифровой код могут пре.образовываться либо максимальные зна"чения каждого полупериода несущей,либо ее интегральные значения закаждые полпериода.Таким образом, исходя иэ выражения (2), последовательность значенийогибающей представляется квантованными значениями сигнала, состоящегоиз двух составляющих. Одна из составляющих пропорциональна амплитуде несущей, а другая - первой гармонике,огибающей.Соотношениеи(3)с 15 позволяет определить амплитуду несу"щей.Для определения коэффициента модуляции корреляционным методом необходимо определить вещественную и 10 мнимую составляющие амплитуды огибающей согласно выражениямВ = - Е Ое соь Р, (4)и 21К и .1 е и15 2 лС щ - К О 51 п 8, (5)=) пГ 1 Е х2 й , 2 Йгде соя в " , ь(п в , - коды нормированных значений огибающей в точках измерений,т,е. в точках, соответствующих максимальным значениям несущей.Подставляя в формулы (4) и (5)выражение (2), получаем 25В = 1/2 Ч,пс Р 4(6)1/2 Ч ох )О .Ч (7)Энач вещественную и мнимую составЗ 0 ляющие В и С, находим коэффициентмодуляции,(9)Е ЧееЕсли амплитуда несущей известна,пользуются формулой (8),40 Если же амплитуда несущей неизвестна, то ее следует получить, и тогда определение коэффициента модуляции производится по формуле (9),При необходимости соотношения45 (6) и (7) позволяют найти и ФазуогибающейСэгс йдВ5 О Входной сигнал поступает одновременно на эадатчик 1 моментов измерений и преобразователь аналог-код2 и с их помощью преобразуется в последовательность число-импульсных 55 кодов говенн значений в токк Фе,Эти коды усредняются при прохождениичерез делитель 3 количестваимпульсов и счетчик 4 среднего значения сигнала, в котором фиксируетсявеличина Ое/и.Эти числовые коды по. ступают на первый и второй перемножители 5 и б, куда через шифратор 10заносятся коды нормированных значений огибающей в точках, соответствующих максимальным значениям несу щей. Полученные произведения,Ое О Ое, 2 Я- СОВ - 0.И - вщ - 5 поступают в первый О Ои ии второй реверсивные сумматоры 7 и 8, где Формируются вещественная и мнимая составляющие амплитуды огибающей согласно выражениям (4) и ,(5) 5Числовые коды В и С, соответствующие вещественной и мнимой составляющим, через квадратор поступают в делитель 12, где уже в качестве знаО менателя находится значение в : 0Цп 6 В результате деления получают коэФ- фициент модуляции, который Фиксируется регистрирующим блоком 15.При необходимости предлагаемый . измеритель позволяет определить и Фазу огибающей. В этом случае значения вещественной и мнимой составляющих амплитуды огибающей получают в первом и втрром реверсивных сумматорах аналогично описанному выше. Минуя квадратор 13 коды значений вещественной и мнимой составляющих поступают на.входы делителя 12. С выхода делителя последовательность 2 импульсов проходит через вычислитель 14 арктангенса, и искомое значение Фазы также Фиксируется регистрирующим блоком 15.Раэличитель номера квадранта по 30 знакам вещественной и мнимой составляющих амплитуды огибающих позволяет внести поправку к вычисленной величине Фазы огибаюцей.Формула изобретения1. Измеритель параметров амплитудно-модулированных сигналов, содержащий последовательно соединенные за датчик моментов измерений, преобразователь аналог-код, делитель количества импульсов, счетчик среднего значения сигнала и делитель, одиниз входов которого соединен с выходом квадратора, при этом входыпреобразователя аналог-код и эадатчика моментов измерений соединены совходом измерителя, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности, в него вве"дены первый и второй перемножители,шиФратор, два реверсивных сумматора,различитель номера квадранта, блокуправления реверсом и регистрирующийблок, при этом выход делителя количества импульсов подключен ко входампервого и второго перемножителей,выходы которых соответственно черезпервый и второй реверсивные сумматоры подключены ко входам различителяномера квадранта, ко входам квадра-тора и ко входам делителя, выход которого соединен с одним иэ входов регистрирующего блока, а другой входпоследнего соединен с выходом различителя номера квадранта, причем входшиФратора соединен со вторым выходомзадатчика моментов измерений, а выход шиФратора через первый выходблока управления реверсом соединенс управляющим входом первого реверсивного сумматора, а через второйвыход блока управления реверсом -с управляющим входом второго реверсивного сумматора., 2. Измеритель по п.1, о т л ич а ю ц 1 и й с я тем,что, с цельюизмерения Фазы огибающей, введенвычисл)тель арктангенса, вход которого соединен с выходом делителя, аего выход подключен к третьему входурегистрирующего блока.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 250850 б, 13.07.77 (прототип).НИИПИ Заказ 4736/3илиал ППП фПатент ираж 1019 Подписное Ужгород, ул. Проектная