Устройство для определения комплекса параметров выходных сигналов импульсных радиопередатчиков

.П.Павло ельство СССР 17/00, 1978. ликов Н.И., ьный цифровой истемы управСОБРАБ-БАКБАТопэ РосцаепС85(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОМПЛЕКСА ПАРАМЕТРОВ ВЫХОДНЫХ СИГНАЛОВИМПУЛЬСНЪХ РАДИОПЕРЕДАТЧИКОВ(57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может бытьиспользовано для автоматического определения комплекса параметров выходных сигналов импульсных радиопередатчиков, например передатчиков аварийных радиобуев. Цель изобретения -повьппение быстродействия и упрощениеустройства - достигается путем полной автоматизации процесса измерений и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР(71) Калининградскоеное морское училище)Р 692101, кл. Н 04 ВБахмутский В.Ф., ГорКозлов В.Ф. Универсалприбор; - Приборы иления. 1976, У 8.Бресд 2 дсай 1 оп аког406 МНг Мзсгезз ВеасС/Б-пЛ, ОсгоЬег, 19 и за счет замены ряда отдельных измерительных приборов универсальным измерительным блоком. В устройстве с помощью последовательно соединенных блока 1 согласования, амплитудного детектора 5, преобразователя 6 напряжение - частота, мультиплексора 9, формирователя 10 временных интервалов, временного селектора 11, счетчика 12 импульсов, интерфейсного блока 18 и микроЭВМ 19 измеряется амплитуда радиоимпульсов. Выходные данные выводятся иэ микроЭВМ 19 на печатающий блок 20Для измерения частотных характеристик сигнал со второго выхода блока 1 согласования преобраэу- с ется преобразователем 2 частоты и через формирователь 4 импульсов подается на второй вход мультиплексора 9. Для задания временных характерис- С тик работы устройства служат последовательно соединенные компаратор 7, Б блок 8 задержек и блок 14 записи и сброса, а также формирователь 13 импульса конца измерения и формирователь 17 импульса конца исследуемых сигналов. Сетка необходимых для работы устройства частот формируется опорным генератором 3, умножителем 15 частоты и делителем 16 частоты.Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для автоматического определения комплекса параметров выход ных сигналов импульсных радиопередатчиков, например передатчиков аварийных радиобуев.Целью изобретения является повышение быстродействия путем .полной авто О матизации процесса измерений, а также упрощения устройства за счет замены ряда отдельных измерительных приборов универсальным измерительным блоком. 15На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг,2 - диаграммы, поясняющие работу устройства.20Устройство содержит блок 1 согласования, первый выход которого подключен к входу преобразователя 2 час-. тоты, к второму входу которого подключен опорный генератор 3, а к выходу - вход формирователя 4 импульсов. Второй выход блока 1 согласования через амплитудный детектор 5 подключен к входам преобразователя 6 напряжение - частота и компаратора 7, выход которого через блок 8 задержек подключен к входам мультиплексора 9 и формирователя 10 измеряемых. временных интервалов, первый выход которого через временной селектор 35 11 подключен к первому входу счетчика 12 импульсов, второй выход - к входу формирователя 13 импульсов конца измерения, а третий выход через блок 14 запуска и сброса подклю чен к соответствующим входам счетчика 12 и формирователя 10, Выход опорного генератора 3 через умножитель 15 частоты подключен к второму входу временного селектора 11, а через де литель 16 частоты - к третьему входу счетчика 12, при этом выход компаратора 7 подключен также к входу формирователя 17 импульсов конца исследуемых импульсных сигналов. Выход счетчика 12 импульсов через интерфейсный блок 18 подключен к входу микро- ЭВМ 19, имеющей связь с печатающим блоком 20.Рассмотрим работу устройства на примере измерения параметров сигнала аварийного радиобуя АРБ.Устройство работает следующимобразом. Исследуемый сигнал в виде радио- импульсов (фиг.2 а) длительностью ль=0,44 с, следующих с периодом Т= =Г+ь=50 с (Г - длительность паузы между соседними импульсами), поступает на вход устройства, Через блок 1 согласования, выполненный в виде двух калиброванных аттенюаторов так, что входное сопротивление устройства составляет К= 50 Ом, ослабленный (в известное число раз) исследуемый сигнал поступает на входы преобразователя 2 частоты и амплитудного детектора 5. Продетектированный сигнал на выходе амплитудного детектора 5 представляет собой видеоимпульсы (фиг.2 б) с амплитудой Чщ, пропорциональной амплитуде исследуемого сигнала. Эти видеоимпульсы поступают на вход компаратора 7, имеющего заданный порог срабатывания Ч (относительно амплитуды Ч,).На выходе компаратора 7 формируются прямоугольные импульсы (фиг.2 в) стандартной амплитуды, начало и конец которых соответствует началу и концу радио- импульсов исследуемого сигнала и которые используются затем для синхронизации работы отдельных блоков устройства. Фронтом этого импульса через блоки 8 и 14 счетчик 12 переводится в режим измерения интервалов времени, сформированных формирователем 10 из сигналов, поступающих с мультиплексора 9. Одновременно этим фронтом запускается блок 8 задержки, который вырабатывает последовательно сигнал (фиг.2 г), разрешающий прохождение через мультиплексор сигналов с канала измерения частоты преобразователя 2 частоты и формирователя 4 импульсов в течение первого измерительного интервала Т через первый интервал времени задержки Г, от начала импульса, затем сигнал (фиг.2 д)) разрешающий прохождение через мультиплексор 9 сигналов с преобразователя 6 напряжение - частота в течение второго измерительного интервала Т через второй интервал времени задержки с, от начала импульса, и, наконец, сигнал (фиг.2 е), разрешающий прохождение через мультиплексор 9 опять сигналов с канала измерения частоты в течение третьего измерительного интервала Тз через третий интервал времени задержки с от на)эчала радиоимпульса, 11 ри этом в пер(4) вом измерительном интервале Т в не модулированной части импульса ,нм осуществляют ряд последовательных измерений частоты посредством измерения сформированных формирователем 1 О измерительных интервалов, кратных периоду Тв преобразованного в преобразователе 2 частоты исследуемогосигнала Тц = и, Т(с кратностью и= =500), откуда й =1/Т =и,/Тг, а частота исследуемого сигнала определяется в ЭВМ через известный коэффициент преобразования частоты в преобразователе 2 частоты. Во втором измери тельном интервале Т производят определение мощности в импульсе посредством измерения амплитуды импульса на выходе амплитудного детектора 5, используя промежуточное преобразование 20 напряжения У=К Ч(К - коэффициент передачи, амплитудного устройства детектора с учетом ослабления в блоке 1 согласования (Ч вх - амплитуда исследуемого сигнала на входе) на выходе амплитудного детектора 5 в частоту следования импульсов на выходе преобразователя 6 напряжение частота. Е=2 +К 1 =Ев+К, К Чв, (1)30 где Й - начальное значение частоты,определяемое настройкойпреобразователя Ь при нулевом значении Б, 35К - крутизна характеристикипреобразователя.Счетчик 12 (вместе с формирователем 10) измеряет период этого сигнала Т =1/Й, значение которого 40 вводится в ЭВМ. Она производит расчет значения мощности в соответствии с формулой Ри = (Т н) Квх К К (2) 45 где К - входное сопротивление блокавх1 согласования,Значения коэффициентов К, и К определяются при калибровке измерителя по образцовому ваттметру.В первом и втором измерительных интервалах блок 14 запуска и сброса формирует импульсы запуска формирователя 10 и сброса счетчика 12 (фиг.2 ж), при поступлении которых в формирователе 10 начинают формироваться измерительные интервалы, которые открывают временной селектор 11 и заполняются импупьсами коротких меток времени с периодом Т,ц,=0,01 лкс (с частотой соответственно Гм,=1/Т =100 ИГц), поступающими с выхода умножителя 15 частоты с коэффициентом умножения образцовой частоты, равным 20 Величина периода Тцц определяет минимальную погрешность измерения интервалов времени, сформированных формирователем 10 в пределах длительности импульса , . В третьем измерительном интервале Тв блок 14 запуска и сброса формирует тактирующие импульсы о стабильным периодом Т(его величина выбрана в данном варианте измерителя равной Тто, = 1 мс, т.е, меньшей минимального интервала между соседними скачками фазы при ФМ в модулированной части импульса АРБЮ=1,мс). В каждом тактовом интервале формирователь 10 формирует из выходного сигнала преобразователя 2 и формирователя 4 измеряемые интервалы Т =и Тив (с кратностью и =30), Эти интервалы измеряют в счетчике 12 (так же, как и в интервале Т,) и запоминают в ЭВ 19 вплоть до окончания импульса , (и, соответственно, окончания измерительного интервала Тз). По изменениям этих измеряемых интервалов, вызванных попадающими в них скачками фазы при. ФМ, и по соответствующим изменениям рассчитанных по ним значениям частоты сигнала путем статистической обработки массива значений частоты, полученного в измерительном интервале Тв, ЭВМ определяет максимальное отклонение фазы при ФМ в модулированной части импульса. Длительность импульсаопределяется как сумма третьего интервала времени задержки , и третьего измерительного интервала Тв, который определяется по подсчитанному в ЭВМ количеству тактовых интервалов К ,ТО, разместившихся в интервале Т, и известному периоду Т,, т,е. Длительность немодулированной части импульса определяется по номеру т, первого же тактового интервала (в измерительном интервале Т), в который попадает первый скачок фазы в начале модулированной части им- пульса1479892 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 При этом погрешность определения длительности импульса с, и его не- модулированной части Г, как следует иэ (3) и (4), определяется практически периодом Т, величина которого во много раз больше, чем погрешность времени задержки ЬС1- в данном устройстве.ЕПо окончании импульсов на выходе компаратора 7 формирователь 17 вырабатывает импульсы на ЭВМ об окончании входного сигнала (фиг. 2). Одновременно с этим компаратор 7 переводит счетчик 12 в режим измерения длительности паузы, при котором счетчик 12 считает импульсы "длинных" меток времени с периодом Тр=100 мкс с выхода делителя 16 частоты (с коэффициентом деления образцовой частотыравным 500). Это сделано для предотвращения переполнения счетчика 12 импульсов при ограниченном (с целью сокращения объема оборудования) числе его разрядов, исходя из заданной точности при определении частотных параметров и с учетом большой величины паузы (около 50 с в АРБ) и сравнительно невысоких требований к стабильности периода (+5%) . Длительность йериода следования импуль" сов определяет ЭВМ как сумму определенной в соответствии с (3) длительности импульса 3 и и измеренной длительности паузы 7Т = ии+ о. (5)СПогрешность определения периода Т , как следует из (5), определяется практически погрешностью определения длительности импульса, а также погрешностью измерения паузы, которая равна периоду "длинных" меток Т, . При появлении очередного импульса исследуемого сигнала формирователь 13 вырабатывает импульс конца измерения паузы на интерфейсный блок 18, по которому интерфейсный блок 18 передает измеренное значение со счетчика 12 в ЭВМ 19, Аналогично формирователь 13 вырабатывает такие импульсы по окончании каждого измеряемого интервала, сформированного формирователем 10 в пределах длительности импульса ". при измерении всех упомянутых параметров импульсного сигнала. Таким образом, после окончания первого же импульса устройство определяет большинство иэ комплекса перечисленных параметров: действительное значение частоты сигнала, мощность в импульсе, длительность импульса и его немодулированной части, а также максимальное отклонение фазы при ФМ. С приходом второго импульса определяется период следования импульсов после измерения длительности паузы. И лишь для определения таких параметров, как дрейф частоты от импульса к импульсу и среднеквадратическое значение кратковременной нестабильности частоты осуществляют, в соответствии со спецификацией на АРБ, статическую обработку результатов измерения частоты (в первом измерительном интервале Т укаждого импульса в соответствии с предложенным алгоритмом), полученных в заданном количестве импульсов(до 10-20). При этом процедура обработки результатов в микроЭВМ занимает малый промежуток времени (посравнению с периодом следования импульсов АРБ), так что определениевсех перечисленных параметров импульсных сигналов по предлагаемомуспособу производят практически вреальном масштабе времени (с максимально возможной оперативностью),т.е. за 15-20 мин;1 После окончательной обработки результатов ЭВМ выдает значения параметров исследованного импульсного сигнала на печатающий блок 20 в заданной форме, например в виде.таблицы, с необходимыми комментариями в соответствии с разработанной программой для ЭВМ,Формула изобретения Устройство для определения комплекса параметров выходных сигналов импульсных радиопередатчиков, содержащее блок согласования, к выходу которого подключен вход преобразователя частоты, опорный генератор, а также микроЭВМ, к входу которой подключен интерфейсный блок, а к выходу - печатающий блок, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены последовательно соединенные формиЗаказ 2539/44 Тираж 714 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР113035, .1 осква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина рователь импульсов, мультиплексор, формирователь временных интервалов, временной селектор и счетчик импуль-. сов, последовательно соединенные ам 5 плитудный детектор, компаратор,блок задержек и блок запуска и сброса, а также преобразователь напряжение частота, формирователь импульсов конца измерения, формирователь импульсов конца исследуемых сигналов, умножитель частоты и делитель частоты, при этом выход амплитудного детектора через преобразователь напряжение частота подключен к второму входу мультиплексора, третий вход которого подключен к выходу блока задержек и второму входу измерителя временных интервалов, третий вход которого подключен к выходу блока запуска и сбро О са и второму входу счетчика импульсов, второй выход преобразователя временных интервалов подключен к второму входу блока запуска и сброса, а третий выход - к входу формирователя импульсов конца измерения,второй вход которого подключен к выходу компаратора и входу формирователя импульсов конца исследуемыхсигналов, выход которого подключенк соответствующему входу микроЭВИ,выход опорного генератора подключенк второму входу преобразователя частоты, через умножитель частоты - квторому входу временного селектора,а через делитель частоты - к третьему входу счетчика импульсов, причемвторой выход согласующего блока подключен к входу амплитудного детектора, выход преобразователя частотыподключен к входу Формирователя импульсов, а выход формирователя им-пульсов конца измерения подключен квходу управления интерфейсного блока, информационные входы которогоподключены к соответствующим выходам