Индикаторное устройство

(56) Авторское саидМ 1682788, кл. 6 0 ЬЬ 20 ,В, Жудин, Б тельство СС О 7/10, 1991 ойнаш ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54) ИНДИКАТОРНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к приборостроениюможет использоваться для индикации бцстроизменяющихся процессов. Цель - расширение функциональных возможностей путем автоматического измерения и регистрации основных параметров принимаемого сигнала с комбинированной линейной частотной модуляцией и многократной фазовой манипуляцией. Устройство содержит генератор 1 развертки, первую ЭЛТ 2, антенну 3, широкополосный усилитель 4, первый частотный детектор 5, первую и вторую дифФеренцирующие цепи 6 и 7, смеси- тель 8, усилитель 9 промежуточной частоты, первый ключ 10, первый умножитель 11 частоты на восемь, первый полосовой.фильтр 12, первый делитель 13 частоты на восемь,Я 21818536 А 1 второй полосовой фильтр 14,.перемножитель 15, третий полосовой фильтр 16, второй умножитель 17 частоты за восемь, четвертый полосовой фильтр 18, второй делитель 19 частоты на восемь, пятый полосовой фильтр 20, фазовый детектор 21, фильтр 22 нижних частот, формирователь 23 управляющего сигнала, элемент 24 управляемой за- держки, обнаружитель 25, элемент 26 задержки, второй ключ 27, блок 23 поиска, гетеродин 29, второй частотный детектор 30, фазовращатель 31 на 90 град., генератор 32 опорного напряжения, вторую и третью ЭЛТ 33 и 34, узкополосный фильтр 35, амплитудный детектор 36, генератор 37 счетных импульсов, первый. однополярный вентиль 38, первый и второй элементы 39 и 40 совпадения, первый и второй счетчики 41 и 42, первый арифметический блок 43, блок 44 регистрации, усилитель-ограничитель 45, третью дифференцирующую цепь 46, второй однополярный вентиль 47, фазоинвертор 48, третий и четвертый элементы 49 и 50 совпадения, реверсивный счетчик 51, третий счетчик 52 и второй арифметический блок 53. 1 ил.Предлагаемое устройство относится к индикаторным и регистрирующим приборам и может использоваться для индикации быстро изменяющихся процессов, в частности, для визуального и автоматического анализа и регистрации параметров сложных сигналов с комбинированной линейной частотной модуляцией и многократной фазовой манипуляцией (ЛЧМ-МФМн),Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем автоматического измерения и регистрации основных параметров принимаемого сигнала с комбинированной линейной частотной модуляцией и многократной фазо вой манипуляцией,На чертеже дана блок-схема предлагаемого устройства,Индикаторное устройство содержит генератор 1 развертки, первую ЭЛТ 2, антенну 3, широкополосный усилитель 4, частотный детектор 5, первую дифференцирующую цепь 6, вторую дифференцирующую цепь 7, смеситель 8, усилитель 9 промежуточной частоты, первый ключ 10, первый умножитель 11 частоты на восемь, первый полосовой фильтр 12, первый делитель 13 частоты на восемь, второй полосовой фильтр 14, перемножитель 15, третий полосовой фильтр 16, второй умножитель частоты 17 на восемь, четвертый полосовой фильтр 18, второй делитель 19 частоты на восемь, пятый полосовой фильтр 20, фазовый детектор 21, фильтр 22 нижних частот, формирователь 23 управляющего сигнала, элемент 24 управляемой задержки, обнару- житель 25, элемент 26 задержки, второй ключ 27, блок 28 поиска, гетеродин 29, второй частотный детектор 30, фазовращатель 31 на 90 О, генератор 32 опорного напряжения, вторую 33 и третью 34 ЭЛТ, узкополосный фильтр 35, амплитудный детектор 36, . генератор 37 счетных импульсов, первый . однополярный вентиль 38, первый 39 и второй 40 элементы совпадения, первый 41 и второй 42 счетчики, первый формирователь 43 импульсов, блок 44 регистрации, усилитель-ограничитель 45, третью дифференцирующую цепь 46, второй однополярный вентиль 47, фазоинвертор 48, третий 49 и четвертый 50 элементы совпадения, реверСйвный счетчик 51 и третий счетчик 52,, Устройство работает следующим образом, Просмотр заданного диапазона частот Д осуществляется с помощью блока 28 поиска, который периодически с периодом Тп по пилообразному закону изменяет частоту гетеродина 29; Одновременно блок 28 поиска формирует горизонтальную развертку ЭЛТ 33 с линейной разверткой, которая используется как ось частот, причем ее длинасоответствует полосе обзора заданного диапазона частот,Принимаемый сигнал с комбинирован 5 ной линейной частотной модуляцией и многократной фазовой манипуляцией,поступающий с приемной антенны 3, проходит через широкополосный усилитель 4 насмеситель 8, на который подается также напряжение линейно изменяющейся частотыс гетеродина 29. Смеситель 8 формируетнапряжение комбинационных частот, подаваемые на усилитель 9 промежуточной частоты.15 Усилитель 9 промежуточной частоты выделяет напряжение промежуточной частоты, поступающее в обнаружитель 25 напервый измеритель 55 ширины спектра и натретий умножитель 56 частоты на восемь,20 воздействующий на второй измеритель 57ширины спектра. Так как напряжение первого измерителя 55 ширины спектра превы-,шает напряжение второго измерителя 57ширины спектра, то блок 58 сравнения фор 25 мирует положительный импульс, поступающий на пороговый блок 59, в которомпроисходит его сравнение с пороговым напряжением,В случае обнарукения принимаемогоЗ 0 сигнала пороговый блок 59 обнаружителя 25вырабатывает постоянное. напряжение, которое посту:ет на вход блока 28 поиска,переводя его в режим остановки, на входэлемента 26 задеркки, на управляющие35 входы первого и второго ключей 10 и 27,открывая их, и на вертикально-отклоняющие пластины ЭЛТ 33. С этого момента вре мени просмотр заданного диапазона частотДти поиск сигналов прекращаются на время40 визуального анализа основных параметровобнаруженного сигнала, которое определя. ется элементом 26 задержки. При этом наэкране ЭЛТЗЗ образуется импульс, положение которого на горизонтальной развертке45 определяет начальную несущую частоту обнаруженного сигнала.При прекращении просмотра заданногодиапазона частот усилитель 9 промежуточной частоты выделяется напряжение, кото 50 рое через открытый первый ключ 10поступае на первый умножитель 11 частотына восемь, Напряжение, формируемое первым умножителем 11 частоты на восемь, выделяется первым полосовым фильтром 12 и55 поступает на первый делитель 13 частоты навосемь, Напряжение первого делителя 13частоты на восемь, представляющие собой.сигнал с линейной частотной модуляцией напромежуточной частоте, выделяется вторымполосовым фильтром 14 и.поступает на час1818536 10 15 20 Напряжение, выделяемое вторым полосовым фильтром 14, подается также на информационный вход элемента 24 управлг.мой задержки, воздействующего на пере. :ножитель 15, на который поступает напряжение промежуточной частоты с усилителем 9 промежуточной частоты. Перемножитепь 15 вырабатывает напряжение биений, которое представляет собой сигнал многократной фазовой манипуляции на частоте биений. Напряжение биений пере- множителя 15 выделяется третьим паласовым фильтром 16 и поступает на второй умножитепь 17 частоты на восемь. Второй умножитель 17 частоты на восемь через четвертый фильтр 18 воздействует на второй делитель 19 частоты на восемь, вырабатывающий напряжение, которое представляет собой гармоническое колеба-. ние на частоте биений. Напряжение второго делителя 19 частоты на восемь выделяется 4 пятым полосовым фильтром 20 и поступает на фазовый детектор 21, на который подается опорное напряжение генератора 32 опорного напряжения. При этом фазовый детектор 21 формирует управляющее напряжение, амплитуда и полярность которого зависит от степени и направления отклонения частоты биений относительно частоты опорного напряжения генератора 32. Управляющее напряжение фазового детектора 21 выделяется фильтром 22 нижних частот и с помощью формирователя 23 управляющего сигнала воздействует на управляющий вход элемента 24 управляемой задержки. 25 30 35 лосный фильтр 35, которым выделяется . радиоимпульс, длительность которого опрег=Мlу 40 где Ю- полоса пропускания узкополосного 50 55 тотнцй детектор 5, вырабатывающий видеоимпульс. форма которого соответствует за кону линейной частотной модуляции.Видеоимпульс частотного детектора 5поступает на первую дифференциальную цепь 6, вырабатывающую импульс, подаваемый на вертикально-отклоняющие пластины ЭЛТ 2 и на вторую дифференцирующую цепь 7, формирующую короткие раэнополярные импульсы. При этом положительные импульсы первой дифференцирующей цепи 7 запускают генератор 1 развертки, а отрицательные импульсы закрывают его. Пилообразное напряжение, формируемое генератором 1 развертки. поступает на горизонтально-откпоняющие пластины ЭЛТ 2, на экране которой появляется. импульс, длительность которого пропорциональна длительности принимаемого сигнала. При этом амплитуда пропорциональна скорости изменения частоты внутри импульса, а площадь осциллограммы - девиации частоты принимаемого сигнала,Дпя визуальной оценки величины скачков фазы и кратности фазовой манипуляции принимаемого сигнала используется ЭЛТ 34, выполненная с круговой разверткой,При этом круговая развертка Формируется с помощью генератора 32 опорного напряже- . ния, частота которого поддерживается равной частоте биений, Напряжение на частоте биений с третьего полосового фильтра 16 поступает через открытый ключ 27 на частотный детектор 30, формирующий последовательность коротких раэнополярных импульсов, временное положение которых соответствует моментам скачкообразного изменения Фазы сигнала. При этом напряжение генератора 32 опорного напряжения поступает на вертикально-отклоняющие пластины ЭЛТ 34 непосредственно, а на ее горизонтапьно-отклоняющие пластины - через фазовращатель 31, обеспечивающий сдвиг на 90, образуя на ее экране круговую развертку, Последовательность коротких разнополярных импульсов с частотного детектора 30 поступает на модулирующий электрод ее электронного луЮа по яркости. При этом на экране ЭЛТ 34 образуется изображение в виде нескольких ярких точек, расположенных по окружности. Количество точек определяет кратность фазовой манипуляции, а угловое расстояние между ними равно величине скачков фазы принимаемого сигнала. Напряжение, выделяемое вторым полосовым фильтром 14, поступает на уэкоподепяется соотношением фильтра;)- скорость изменения частоты внутри импульса,Образованный радиоимпульс поступает на амплитудный детектор 36, которцй выделяет его огибающую, Указанная огибающая поступает на первый вход элемента И 39, на второй вход которого подаются счетные импульсы с выхода генератора 37 счетных импульсов, На выходе элемента И 39 образуются счетные импульсы, количество котооых пропорционально скорости уизменения частоты внутри импульса. Эти импупьсы подсчитываются счетчиком 41 ирегистрируются блоком.44 регистрации. Прямоугольный импульс, пропорциональный длительности г, сигнала, с выхода дифференцирующей цепи 6 поступает натарый преобразует сигнал с многократной фазовой манипуляцией в последовательность .раэнополярных импульсов прямоугольной формы, длительность которых определяется временными интервалами 20 между моментами перехода через нулевой уровень указанного сигнала, Полученные п рямоугольные импульсы с выхода усилителя-ограничителя 45 поступает на первыевходы элементов И 49 и 50. Причем на первый вход элемента И 60 прямоугольные импульсы через фазоинвертор 48. На вторыевходы элементов И 49 и 50 подаются счетные импульсы с выхода генератора 37 счетных импульсов, Разность количествасчетных импульсов, пропорциональная величине скачков фазы, определяется реверсивным счетчиком 51 и регистрируется 35блоком 44 регистрации,Таким образом, предлагаемое устройст-,во обеспечивает автоматическое измерениеи регистрацию основных параметров принимаемого сигнала с комбинированной линейной частотной модуляцией имногократной фазовой манипуляцией(ЛЧМ-МФМн), Тем самым функциональные возможности устройства расширены.. Формула изобретения ., Индикаторное устройство, содержащее последовательно включенные антенну, широкополосный усилитель, смеситель, второй вход которого через гетеродин соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, усилитель промежуточ 45 50 ной частоты, первый ключ, второй вход которого соединен с выходом обнаружителя; первый умножитель частоты на восемь, первый полосовой фильтр, первый делитель частоты на восемь, второй полосовой фильтр, первый частотный детектор, первую дифференцирующую цепь, вторую диффе 55 первый вход элемента И 40, на второй входкоторого подаются счетные импульсы с выхода генератора 37 счетных импульсов, Навыходе элемента И 40 образуются счетныеимпульсы количество которых пропорционально длительности тя принимаемого .сигнала Эти импульсы подсчитываютсясчетчиком 42 и рвгистрируются блоком 44регистрации. Счетные импульсы, пропорциональные у и г ,:одновременно поступвют на входы формирователя 43 импульсов,где определяется в цифровом коде девиация частоты (Ф= ухя), которая также регистрируется блоком 44 регистрации,Напряжение, выделяемое полосовымФильтром.16, через открытый ключ 27 поступает на вход усилителя-ограничителя 45, коренцирующую цепь; генератор развертки и горизонтально отклоняющие пластины первой электронно-лучевой трубки, вертикально отклоняющие пластины которойсоединены с выходом первой дифференцирующей цепи, последовательно подключенные к выходу усилителя промежуточной частоты, перемножитель, второй вход которого через элемент управляемой задержкисоединен с выходом второго полосовогофильтра, третий полосовой фильтр, второй умножитель частоты на восемь, четвертый полосовой фильтр, второй делитель частотына восемь, пятый паласовой фильтр, фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом генератора опорного напряжения, фильтр нижних частот и формирователь управляющего сигнала, выход которого соединен с вторым входом элемента управляемой задержки, последовательно подключенные к выходу усилителя промежуточной частоты обнаружитель, второйвход которого соединен с выходом элемента задержки, генератор пилообразного напряжения и горизонтально отклоняющие пластины второй электронно-лучевой трубки, вертикально отклоняющие пластины которой соединены с выходом обнаружителя, а также последовательно подключенные к выходу генератора опорного напряжения фазовращатель на 90 и.горизонтально отклоняющи пластины третьей электронно-лучевой трубки, вертикально отклоняющие пластины которой соединены с выходом генератора опорного напряжения, а модулирующий электрод через последовательно включенные второй ключ и второй частотный детектор соединен с выходамитретьего полосового фильтра и обнаружителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем автоматического измерения и регистрации основных параметров принимаемого сигнала с комбинированной линейной частотной модуляцией и многократной фазовой манипуляцией, в него введены узкополосный фильтр, амплитудный детектор, генератор счетных импульсов, первый и второй однополярные вентили, первый, второй, третий и четвертый элементы совпадения, первый и второй счетчики, первый и второй формирователи импульсов, блок регистрации, усилитель-ограничитель, третья дифференцирующая цепь, фазоинвертор, реверсивный счетчик, третий счетчик соединен с выходом первого счетчика, причем к выходу второго полосового фильтра после,довательно подключены узкополосный фильтр, амплитудный детектор, первый элемент совпадения, первый счетчик, первый1818536 10 Составитель В. Дикарев дактор Техред М.Моргентал Корректор Н. КоролЗаказ 1934 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изо 113035. Москва, Ж, РаПодписноеетениям и открытиям при ГКНТ ССС ская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент" од, ул.Гагарина, 101 формирователь импульсов и блок регистрации, второй вход которого соединен с выходом первого счетчика, к выходу первой дифференцирующей цепи последовательно подключены второй элемент совпадения и 5 второй счетчик, выход которого соединен с вторым входом первого формирователя импульсов и с третьим входом блока регистрации, вторые входы первого и второго элементов совпадения через генератор 10 счетных импульсов соединены с выходом второй дифференцируащей цепи, вторые входы первого и второго счетчиков через первый однополярный вентиль соединены с выходом второй дифференцирующей цепи, 15 к выходу второго ключа последовательно подключены усилитель-ограничитель, третий элемент совпадения и реверсивный счетчик, к выходу усилителя-ограничителя,последовательно подключены фазоинвертор и четвертый элемент совпадения, выход которого соединен с вторым входом реверсивного счетчика, к выходу усилителя-ограничителя последовательно подключены третья дифференцирующая цепь и второй однополярный вентиль, выход которого соединен с третьим входом реверсивного счетчика, вторые входы третьего и четвертого элементов совпадения соединены с вторым выходом генератора счетных импульсов, к выходу второго частотного детектора последовательно подключены третий счетчик, второй вход которого соединен с выходом первого однополярного вентиля и второго формирователя импульсов, второй вход которого соединен с выходом второго счетчика, а выход подключен к пятому входу блока регистрации.