Цифровой измеритель периода фазоманипулированного колебания

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ООИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН А К 23/ 5 И ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРИОДА ФАт ЗОМАНИПУЛИРОВАННОГО КОЛЕБАНИЯ (57) Изобретение предназначено для оценки сигналов с фазовой манипуляцией и является дополнительным к авт. св, У 996950. Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей устройства. Цифровой измеритель содержит формирователь 1 импульсов, генератор 2 счетных импульсов, элементы И 3 и 4, дифференцирующую цепь5, однополярный вентиль 6, счетчик 7импульсов с регистром памяти, счетчики 8 и 14 импульсов, блок 9 сравнения кодов, сумматоры .10 и 11, вычитатель 12, блок 13 деления и блок 15регистрации. Введение детектора 16огибающей, элемента И 17, дифференцирующей цепи 18, однополярного вентиля 19, счетчика 20 импульсов, масштабируюшЕго блока 21 деления с образованием новых функциональных связейпозволяет измерять длительность принимаемого сигнала с фазовой манипуляцией и длительность его элементарныхпосылок, Кроме того, устройство позволяет измерять несущую частоту, величину скачков фазы и число скачковфазы. 2 ил,Изобретение относится к радиоцзмерительной технике и может быть использовано для оценки сигналов с фазозой манипуляцией (ФМн).Цель изобретения - расширение 5 функциональных воэможностей измерителя путем измерения длительности Т принимаемого ФМн сигнала и длительности 1 его элементарных посылок,зНа фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого циФрового измерителя; на Фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу цифрового из,мерителя.Цифровой измеритель содержит формирователь 1 импульсов, генератор 2 счетных импульсаз, первый элемент И 3, второй элемент И 4, первую дцфференцирующую цепь 5, первый однополярный вентиль 6, счетчик 7 импульсов с регистром памяти, первый счетчик 8 импульсов, блок 9 сравнения кодов, первыц сумматор 10, второй сумматор 11, вычитатель 12 блок 13 деления. второй счетчик 14 импульсов, блок 15 регистрации, детектор 16 огибающей, . третий элемент И 17, вторую дифференцирующую цепь 18, второй однополярный вентиль 19, третий счетчик 20 импульсов и масштабирующий блок 21деления,Вход формирователя 1 импульсовявляется входом измерителя, прямойвыход которого соединен с входом дифференцирующей цепи 5, выход которой 35соединен с входом первого однополярного вентиля б, выход которого соединен с управляющими входами первогосчетчика 8 импульсов и счетчика 7 импульсов с. регистром памяти, первый 40выход первого счетчика 8 импульсов соеодинен с первым входом блока 9 сравнениякодов, первый выход которого соединенс первым входом первого сумматора 10,а второй - с первым входом второгосчетчика. 14 импульсов, выход первогосумматора 10 соединен с первыми входами вычитателя 12, блока 13 деленияи блока 15 регистрации, выход вычитателя 12 соединен с вторым входом блока 13 деления, выход которого соединен са вторым входом блока 15 регистрации, инверсный выход Формирователя 1 импульсов соединен с первым входом первого элемента И 3, второй вход 55которого соединен с выходом генератора 2 счетных импульсов, вторым входом второго элемента И 4 и вторым входом третьего элемента И 17, выход первого элемента И 3 соединен с первым входом счетчика 7 импульсов с регистром памяти, второй выход которого соединен с вторыми входами первого 10 и второго 11 сумматоров, а первый выход - с вторым входом блока 9 сравнения, второй выход первого счетчика 8 соединен с третьими входами первого 10 и второго 11 сумматоров, второй вход второго счетчика 14 импульсовсоединен с управляющим входом второгооднополярного вентиля 19 и управляющим входом третьего счетчика 20 импульсов, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента И 17,а выход - с первым входом масштабирующего блока 21 деления и пятым входом блока 15 регистрации, выход второго счетчика 14 импульсов соединенс третьим входом блока 15 регистрациии вторым вхоцом масштабирующего блока 21 деления, выход которого соединен с четвертым входом блока 15 регистрации, инверсный выход формирователя 1 импульсов соединен с первымвходом второго элемента И 4, входФормирователя 1 соединен с входом детектора, 16 огибающей, выход которогосоединен с первым входом третьегоэлемента И 17 и входом второй дифФеренцирующей цепи 18, выход которойсоединен с входом второго однополярного вентиля 19,Цифровой измеритель работает следующим образом,Принцип рабаты цифровога измерителя основан на последовательном заполнении смежных палупериадов фазоманипулирозаннаго колебания счетнымиимпульсами и сравнении их между собой. При этом в случае равенства кодов смежных полуперцодав, что свидетельствует аб отсутствии манипуляции фазы, ани суммируются и па результату суммирования определяетсяпериод высокочастотного колебания вциФровом коде, Если момент манипуляции фазы совпадает с текущим периодом,то коды смежных полупериодов не равны друг другу. Из полученной суммыкодов в этом случае вычитается кодпериода и по отношению их разности ккоду периода определяется величинаскачков фазы. Количество скачков Фазы определяется па числу неравенствакодов смежных полуперцодов принимаемого Фазаманипулированнаго сигнала, 1303949длительность элементарных посылок которого определяется по отношению длительности сигнала Т к количеству БТэлементарных посылок( , = - ).5Принимаемый ФМн-сигнал (фиг,2 а) Б (С) = Б созГи),1 + Р, 3,35 где Б и д 3, - амплитуда и несущая 10частота сигнала,у (1) - манипулируемая составкляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции, причем= 15К- сопз при 1 Т (1+,1) и может изменяться скачком ду при= 1 , т,е. на границах между элементарными 20посылками (1 с=0,1; И)и И - длительность и количес 3тво элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительносТ (Т = И 7 )поступает на входы детектора 16 огибающей и формирователя 1 импульсов,который преобразует его в последовательность прямоугольных импульсов, 30Указанные импульсы с прямого (фиг26)и инверсного (фиг.2 в) выходов формирователя 1 подаются на элементы И 4и 3 соответственно, на вторые входыкоторых поступают счетные импульсыот генератора 2. Этими импульсами счастотой Гквантуются прямоуголькбные импульсы положительной полярности (фиг.2 б,в). Счетчик 7 с регистромпамяти и счетчик 8 подсчитывают результаты квантования соответственнопрямого (фиг.2 е) и инверсного (фиг.2 ж)положительных напряжений с выходовформирователя 1.Если момент манипуляции фазы не 45совпадает с текущим периодом, то числа, записанные в счетчике 7 с регистром памяти и в счетчике 8, оказываются равными друг другу. Если манипуляция фазы происходит в текущем пери оде, то эти числа не равны между собой. Равенство и неравенство чиселопределяется блоком 9 сравнения кодов, который выдает команду на перенос чисел, записанных в счетчиках 7 55и.8, в первом случае в сумматор 10,а во втором - в сумматор 11. Регистрпамяти в счетчике 7 необходим в связи с тем, что переносы в сумматоры 10 и 11 должны производиться только после определения результатов квантования обеих полуволн, т.е, когда счетчик 7 уже начнет счет в следующем периоде.Для возвращения счетчиков 7 и 8 в исходное состояние (после сравнения смежных полупериодов) формируются импульсы сброса (фиг.2 д), которые поступают на управляющие входы счетчиков 7 и 8, Для их формирования используются прямоугольные импульсы с прямого выхода формирователя 1 (фиг. 26), которые дифференцируются цепью 5. Полученные короткие разнополярные импульсы (фиг.2 г) поступают на однополярный вентиль 6, на выходе которого образуются только положительные импульсы (фиг.2 д), которые и используются для сброса счетчиков 7 и 8.Если числа, записанные в счетчики 7 и 8, не равны друг другу, то блок 9 сравнения кодов выдает импульс с второго своего выхода (фиг.2 м).Этот импульс является командой на перенос чисел в сумматор 11 (фиг.2 к). Если числа, записанные в счетчики 7 и 8, равны друг другу, то они суммируются в сумматоре 10 (фиг.2 з,и),-на выходе которого формируется код и периода Т который поступает на первые входы вычитателя 12, блока 13 деления и блока 15 регистрации. На выходе сумматора 11 формируется результирующий код и периода Т Р (фиг.2 к), который поступает на второй вход вы-. читателя 12, где формируется разность кодов ьп = и - п (фиг.2 л), пропорциональная разности лТ = Т - Т Эта разность подается на второй вход блока 13 деления, на выходе которого формируется отношение ьп/п пропорциональное величине скачков фазы ь . Это отношение поступает на второй вход блока 15 регистрации,Импульсы с второго выхода блока 9 сравнения (фиг.2 м), кроме того, поступают на счетчик 14. Они формируются при манипуляции фазы, их количество равно числу ш скачков фазы за время длительности Т принимаемого ФМн сигнала. Межд числом т скачков фазы и количеством И элементарных посылок ФМн-сигнала существует следующая зависимость1ш = - Ь - 1).21303949 6только несущей частоты и)(периода Т )величины ду и количества ш скачковфазы, но и позволяет определять и регистрировать длительность Т принима 5 емого фазоманипулированного сигнала идлительность , его элементарныхпосылок, чем расширяются функциональные возможности измерителя.3 Число ш скачков фазы подсчитывается счетчиком 14 и поступает на пер вый вход масштабирующего блока 21 деления и на третий вход блока 15 ре гистрации.Одновременно принимаемый ФМн-сигнал 0(С),(фиг.2 а) поступает на вход детектора 16 огибающей, который выделяет его огибающую (фиг.2 н). Она поступает на первый вход элемента И 17, на второй вход которого поступают счетные импульсы с выхода генератора 2. Количество импульсов и, пропорциональное длительности Т принимаемого ФМн-сигнала, подсчитывается счетчиком 20 и поступает на первый вход масштабирующего блока 21 деления и на пятый вход блока 15 регистрации.Для возвращения счетчика 20 в исходное состояние формируется импульс сброса (фиг.2 р). Для его формирования прямоугольный импульс (фиг,2 н) с выхода детектора 16 огибающей посту, 25 пает на вход дифференцирующей цепи 18 на выходе которой образуется два разнополярных коротких импульса (фиг.2 о). Из них только положительный импульс пропускается однополярным вентилем 19 (фиг2 р), который и исполь зуется для сброса счетчика 20.На выходе масштабирующего блока 21 деления формируется отношениеи2 ш пропорциональное длительности35 элементарных посылок принимаемого ФМн-сигнала, которое поступает на пятый вход блока 15 регистрации,Таким образом, предлагаемый цифровой измеритель (по сравнению с известным) обеспечивает измерение не Формула изобретения Цифровой измеритель периода фазоманипулированного колебания по авт, св. 9 996950, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены детектор огибающей, третий элемент И, вторая дифференцирующая цепь, второй однополярный вентиль, третий счетчик импульсов и масштабирующий блок деления, причем к входу измерителя последовательно подключены детектор огибающей, .вторая дифференцирующая цепь и второй однополярный вентиль, выход которого соединен с управляющим входом второго счетчика импульсов, к выходу детектора огибающей последовательно подключены третий элемент И, второй вход которого соединен с выходом генератора счетных импульсов, третий счетчик импульсов, управляющий вход которого соединен с выходом второго однополярного вентиля, и масштабирующий блок деления, второй вход которого соединен с выходом второго счетчика импульсов, а выход пОдключен к четвертому входу блока регистрации, пятый вход которого соединен с выходом третьего счетчика импульсов.1303949 е Пс Составитель В.Величкиактор А.Ревин Техред И,Попович Корректор Л.Патай Зака о венно етений иРаушск Производстве полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектнг 304/45 Тираж ВНИИПИ Государс по делам изо 113035, Иосква, Ж Подпимитета СССР .открытийя наб д. 4/5