Осциллографический фазометр

(51)5 С 01.К 25/00 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР У 1247778, кл. С 01 Р 25/00, 1 984. (54) ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКИЙ ФАЗОРЕТР (57) Изобретение относится к радио- измерительной технике и может оыть использовано для визуальной оценки несущей частоты и вида модуляции сиг. нала. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигнута введением в устройство трек каналов обработки сигнала промежуточ,801539676 ной частоты, каждый иэ которых содержит электронно-лучевые трубки 16,последовательно соединенные умножитель частоты 13, делитель частоты 14,амплитудный детектор 15, В каналахобработки при умножении промежуточнойчастоты на два, четыре, восемь спектрфаэоманипулированного сигнала сворачивается" и трансформируется в одиночные спектральные составляющие. Начертеже показаны генератор развертки1, гетеродин 3, смеситель 2, усилители 4 и 12 промежуточной частоты, накопитель 5, линия задержки 6, индикатор 7, генератор пилообразного напряжения 8, ключ 9, гетеродин 10, смеситель 11. 2 ил.Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для визуальноР оценки несущей частоты и вида модуляции принимаемого сигнала.Целью изобретения является расширение области применения путем визуальной оценки вида модуляции и основных параметров принимаемого сигнала. 10На фиг. 1 представлена структурная схема осциллографического фазометра; на фиг. 2 - осциллограммы для сигналов с различными видами модуляции.Осциллографический фазометр содер жит последовательно включенные генератор 1 развертки, гетеродин 2, смеситель 3, второй вход которого соединен с входом устройства, усилитель 4 промежуточной частоты и накопитель 20 5, второй вход соединен с выходом линии 6 задержки, а выход - с вторым входом генератора 1 развертки и с вертикальным электродом ЭЛТ 7, горизон-. тальный электрод которой соединен с 25 вторым выходом .генератора 1 разверт-ки, К выходу накопителя 5 подключены. генератор 8 пилообразного напряжения ключ 9, второй вход генеоатооа 8 соединен с выходом линии задержки 6, первый - последовательно с .гетеро- дином 10, смесителем 11, второй вход которого соединен с выходрм,ключа 9, усилителем 1 2 второй промежуточной, частоты и тремя каналами обработки сигнала, каждый из которых состоит из последовательно включенных умножителя частоты 13,(13, 13), делителя 14,(14 , 14 ), амплитудного детектора 15(15, 15 э) и вертикаль ного электрода ЭЛТ 16,(16, 16 ), горизонтальный электрод которой соединен с выходом генератора 8 пилообразного напряжения. В первом канале обработки сигнала вторая про межуточная частота умножается и делится на два, во втором - на четыре и в третьем - на восемь.Принцип работы устройства основан на поиске в заданном диапазоне частот сигнала и визуальной оценке вида модуляции и основных его параметров.Осциллографический фазометр работает следующим образом.Просмотр заданного диапазона частот осуществляется с помощью генера тора 1 развертки, который периодиче-, ски с периодом по пилообразному закону перестраивает частоту гетеродина 2. Одновременно генератор 1 развертки формирует горизонталънук развертку ЭЛТ 7, которая используетсякак ось частот, причем ее длина соответствует полосе обзора частотногодиапазона.Если на вход фазометра поступаетсигнал с однократной фазовоР манипуляцией (ОФМН), который после накопления и превышения порогового уровняв накопителе 5 воздействует на управляющий вход генератора 1 развертки,переводя его в режим остановки, науправляющий вход ключа 9, открываяего, на первый вход. генератора 8,включая его, и на вертикальный электрод ЭЛТ 7, горизонтальный электродкоторой соединен с вторым выходомгенератора 1 развертки, то с этогомомента времени процесс поиска сигналов прекращается на время визуального анализа, которое определяетсявременем задержки линии 6 задержки.Время накопления и пороговый уровень в накопителе 5 выбираются такими, чтобы этот уровень не превышали случайные помехи. При этом наэкране ЭЛТ 7 образуется импульс (частотная сетка),. положение которого нагоризонтальной развертке однозначноопределяет несущую частоту,ь принимаемого ОФИн сигнала (фиг .2) .Для визуальной оценки вида модуляции (манипуляции) принимаемого сигнала используются второе преобразование частоты, принимаемого сигналаи три канала обработки сигнала второй промежуточной частоты,На выходах умножителеР частоть 1 на два 131, четыре 13 и восемь 13 З образуются соответствующие колебания, в которых манипуляция фазы уже отсутствует. Ширина спектРа втораР ДГ, четвертой Л Г 4 и восьмоР й Г гармоник. определяется длительностью Тс сигнала ( йГ = дЕ = ДГ =1= - ), Тогда ширина спектра ДГс ОФМн сигнала определяется длительностью С его элементарных посыи1лок ( йГ = - ). Следовательно,ипри умножениифвторой промежуточноР частоты на два, четыре и восемь спектр ОФИн сигнала сворачивается в Н раз ( -- = И)баас йс Вас4Э5 15396и трансформируется в одиночные спектральные составляющие, которые последеления в делителях частоты 14, 4,14 и детектирования в амплитудныхдетекторах 15 15, 15 э просматриваются на экранах ЭЛТ 16 , 16 , 16(фиг, 2,а,б,в), Это обстоятельствои является признаком поступления навход фазометра ОФМн сигнала, у кото- Орого кратность фазовой манипуляцииш = 2, а величина скачков фазыд (р = 5Время С задержки линии 6 задержки выбирается таким, чтобы можно было 5визуально оценить основные параметрыпринимаемого ОФМн сигнала, наблюдаяосциллограммы на экранах 7, 1616, 16 З. По истечении этого временинапряжение с выхода линии 6 задержки 20поступает на второй вход генератора 8пилообразного напряжения, включая его,и на вход сброса накопителя 5, сбрасывая его содержимое в начальное состояние. При этом генератор 1 развертки переводится в режим поиска, а клкч9 закрывается, т.е. переводится всвое исходное состояние. С этого момента просмотр заданного частотногодиапазона и поиск сигналов продолжается. В случае обнаружения следующегоСФМн сигнала работа фаэометра происходит аналогичным образом.Следовательно, генератор 8 формирует пилообразное напряжение, длительность которого определяется временемзадержки э линии 6 задержки. Укаэанное напряжение необходимо для спектрального разложения принимаемого сигнала. 40Если на вход фазометра поступает сигнал с двукратной фазовоР манипуляцией ДФМн, Ч= .О,, Г,3то на выходе умножителя частоты 13, на два образуется ОФМн сигнал (ре) = О, 7(, 2 К, 3, спектркоторого наблюдается на экране ЭЛТ16,(фиг,2 г), а на выходах умножителей частоты 13на четыре и 13 навосемь образуются соответствующие,гармонические колебания 0.(й),и 1 э (1),которые наблюдаются на экранах ЭЛТ 16(фиг,2 д) и 16(фиг.2 е), Параметрыпринимаемого ДФМн сигнала оцениваются аналогичным образом. 76 1 Т 3ф 4 2 4 ляцией ТФМн, ч"(Т) Осс 4 Тсгде У , Т с- частота, соответствующая символу - 1.Фазовая функция во времени на каждом символьном интервале изменяется линейно. За время одного символьного интервала набег фазы равен + - . На2интервале -д с с с оо фазовая функцияс(С) является непрерывной кусочно- линейной функцией. Индекс частотной манипуляции ИС сигнала равенл( 2 з)й Если на вход фазометра поступаетсигнал с трехкратной фазовой манипу 424.5 3 7.ножителей частоты 13, на два и 13 на четыре образуются ДФМн и ОФМн сиг- налы, спектры которых наблюдаются на экранах ЭЛТ 16,(фиг.3 ж) и 16(фиг.2 э) соответственно, а на выходе умножителя частоты 1 Зэ на восемь образуется гармоническое колебание П (с),спектральная составляющая которого наблюдается на экране ЭПТ 16 з (фиг,2 и), Кратность фазовой манипуляции ш в этом случае равна 8 (ш = 8), а величинаум%яскачков фазы д = -4Если на вход фазометра поступает сигнал с частотной манипуляцией с минимальным сдвигом (ММС), то его аналитически можно представить следующим образом 1,(с) = Ч.соз 2"ГГ рй + ср(е) + амплитуда, длительностьи начальная фаза сигнала,изменяющаяся во времени фазовая функция,Г =- средняя частота сигнала.й,+Г,ср 2Ср14И- частота, соответствующая символу + 1,При умножении частоты принимаемого ММС сигнала на два, четыре и восемь его спектр трансформируется в две спектральные составляющие с индексами Р = 1,2,4 соответственно(фиг. 2 к,л,м) . По взаимному расположению спектральных составляющих и зная среднюю частоту принимаемого ИИС сигнала (она визуально оценива 5 ется по экрану ЭЛТ 7), можно визуально оценить частоты Г, Г и длительность элементарных посылок 2 (симивольных интервалов).Если на вход фазометра поступает 1 О сигнал с частотной модуляцией (ДЧМ), у которого имеются три мгновенные частоты, а именно+г ср 4 Я ф 1 з срто на выходе умножителей частоты на четыре 13 и на восемь 13 з его спектр20 трансформируется в три спектральные составляющие ( фиг.2 о,п). Эти спектральные составляющие наблюдаются на экранах ЭЛТ 16и 16 з . На экране ЭЛТ 16 наблюдается спектр ДЧМ сигнала (фиг.2 н).Если на вход фазометра поступает сигнал с частотной модуляцией со скруглением (ЧИС), у которого имеются пять мгновенных частот301й=Г Г =Гср ф 1 ср рл"ито на выходе умнохмтеля частоты 13 з на восемь образуются пять спектральных составляющих. Указанные спектральные составляющие визуально оцениваются на экране ЭЛТ 16 з(фиг,2 т). На экранах ЭЛТ 16, и 16визуально наблюдаются спектры принимаемого ЧМС сигнала (фиг,2 р,с) .Таким образом, предлагаемый осциллографический фазометр по срэвнению с базовым объектом обеспечиваетне только поиск сигналов в заданном частотном диапазоне и визуальную оценку их несущей частотой, кратности фазовой маницуляции и величины скачков фазы, но и визуальную оценку вида модуляции (манипуляции) принимаемых сигналов. Тем самыМ функциональные возможности фазометра значительно расширены,Формула изобретенияОсциллографический фазометр, содержащий последовательно включенные гетеродин, смеситель, второй вход которого является входом анализатора, усилитель промежуточной частоты и накопитель, второй вход которого соединен с выходом линии задержки, а выход подключен к входу генератора развертки, к входу линии задержки, к вертикальному электроду ЭЛТ и к второму входу ключа, первый вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, горизонтальный электрод ЭЛТ соединен с выходом генератора развертки, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью расширения области применения, в него введены последовательно подключенные к выходу накопителя генератор пилообразного напряжения, второй вход которого соединен с выходом линии задержки, второй гетеродин, второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом ключа, усилитель второй промежуточной частоты и три канала обработки сигнала, каждый из которых содержит ЭЛТ и последовательно включенные умножитель частоты, делитель частоты, амплитудный детектор, соединенный с вертикальным электродом ЭЛТ, соединены с выходом генератора пилообразного напряжения.Составитель В. Новоселов Техред М. Ходанич Корректор М. Кучерявая Редактор М. Циткина Заказ 215 535 Подписное Тирах Производственно-издательский комбинат "Патент",г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5