Частотный дискриминатор

ОПИСАНИЕ цИЗОБРЕТЕНИЯ Сеоз СоветскияСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 100681 (21) 3302956/18-21с присоединением заявки Йо(11 М. Кл.з Н 03 0 3/00 l/Н 03 0 13/00 Государственный комитет СССР во делам изобретений и открытийДата опубликования описания 07.12 В 2 72) Авторы изобретем(71) Заявитель 54) ЧАСТОТНЫЙ ДИСКРИИИНАТО точ- за- ощИзобретение относится к радиотехйике и предназначено для применения в различных автоматизированных радио технических устройствах.Известен частотный дискриминатор, содержащий два резонатора, детекторы и дифференциальный усилитель 1),Полоса захвата у известного дискриминатора нерегулируемая. Наиболее близким к предлагаемому является частотный дискриминатор, содержащий гиромагнитный фильтр с устройством медленной перестройки резонансной частоты, которая является статической центральной частотой дискриминатора, устройство для быстрого свипирования резонансной частоты Филь тра около центральной частоты, причем свипирование производится по линейному закону с одинаковой амплитудой в обе стороны и амплитуда свипирования регулируется для изменения полосы захвата, генератор треугольного сигна,ла, детектор, логарифмический усилитель, блок определения частотного сдвига 2.У прототипа выходной сигнал дис.криминатора зависит от мощности радиосигнала, Этот недостаток приводит к уменьшению достоверности дискриминации частоты, возрастанию шумов,снижению помехоустойчивости, уменьшению динамического диапазона. Применение логарифмического усилителя неприводит к устранению указанного недостатка, а только к некоторому егоослаблению.Цель изобретения - повышениености измерения путем устранениявисимости выходного сигнала от мности входного сигнала.Поставленная цель достигается тем,что в частотном дискриминаторе, со держащем последовательно соединенныегиромагнитный фильтр, амплитудный детектор, пороговый блок, а также генератор опорных импульсов, соединенныйчерез блок быстрой перестройки с первым входом. перестройки гиромагнитного Фильтра, блок медленной перестройки, соединенный с вторым входом перестройки гиромагнитного Фильтра, иблок определения частотного сдвига, 25 входы которого подключены соответственно к выходам порогового блока игенератора опорных импульсов, блокопределения частотного сдвига выпол,нен в виде О-триггера, выходы которо го подключены к входам дифференциаль 980247ного усилителя и первым входам двух элементов И, вторые входы которых со.единены с выходом генератора счетных импульсов, выходы элементов И соединены с входами реверсивного счетчика, а выход дифференциального усилителя 5 соединен с входом Фильтра нижних час)тот.На Фиг. 1 представлена функциональная схема частотного дискриминатора на фиг. 2-3 - зпюры напряжений на вы О ходах блоков при различных уровнях входного сигнала.Дискриминатор содержит гиромагнитный Фильтр 1, вход которого является входож дискриминатора, блок 2 медленной перестройки, блок 3 быстрой перестройки, генератор 4 опорных импульсов, амплитудный детектор 5, пороговой блок б, Р-триггер 7, дифференциальный усилитель 8, фильтр 9 нижних частот, генератор 10 счетных импульсов, элементы И 11 и 12, реверсивный счетчик 13, Блоки 7-13 образуют блок 14 определения частотного сдвига, Выходные сигналы блоков приведены на фиг2 и 3: а - выход блока 4, б выход блока 3, в - выход детектора 5, г - выход блока 6, д,е - выходы триггера 7, ж - выход дифференциального усилителя 8, з - выход дискриминатора.30Дискриминатор работает следующим образом.Генератор 4 опорных импульсов выдает сигнал в виде меандра (фиг.2,а) и синхронизирует блок 3 быстрой пе рестройки. Блок 3 быстрой перестройки двуполярными импульсами тока треугольной формы обеспечивает свипирование по линейному закону гиромагнитндго фильтра 1 (фиг.2,6). Свипирова ние происходит в обе стороны от цен" тральной частоты о дискриминатора, двойная амплитуда свипнрования равна полосе захвата дискриминатора, Интервалы нахождения входной частоты в полосе пропускания гиромагнитного фильтра 1 выделяются детектором 5 (фиг.2,в) . На фиг. 2 слева показан случай, когда входная частотаГ , справа- когда Г с Г . Сигнал с амплитудного детектора 5 поступает на пороговой блок б, образующиеся прямоугольные импульсы, передний фронт которых фиксирует моменты попадания частоты в полосу пропускания (фиг.2,г), поступают на синхровход Р-триггера 7 и устанавливают его своим передним Фронтом в состояние, которое определяется сигналом на Р-входе, т.е. опорными импульсами. Импульсы на прямом выходе Р-триггера, длительность кото рых пропорциональна частотному смещению входной частоты относительно верхней границы полосы захвата, пока-, заны на Фиг.2,д. Импульсы на инверсном выходе Р-триггера, длительность 65 которых пропорциональна частотному смещению входной частоты относительно нижней границы полосы захвата, показаны на Фиг,2,е. Импульсы с выходов триггера 7,поступают на входы дифференциального усилителя 8, на выЙоде которого образуется двуполярный сигнал (фиг.2,ж) Среднее значение двуполярного сигнала, пропорциональное разности длительностей импульсов с выходов Р-триггера, выделяется после фильтрации сигнала фильтром 9 нижних частот (фиг. 2,э) . Это среднее значение, пропорциональное сдвигувходной частоты относительно центральной частоты, и есть выходной аналоговый сигнал дискриминатора. Цифровой выходной сигнал дискриминатора обра" эуется аналогично. Импульсы с выходов "триггера 7 заполняются счетными имульсами с помощью генератора 10 счетных импульсов и,двух элементов 11 и 12 и подаются на входы реверсивного счетчика 13, Выходное двоичное число пропорционально разности длительностей выходных импульсов триггера 7, т. е. пропорционально частотному сдвигу входногосигнала относительно центральной частоты, и является выходным .цифровым сигналом дискриминатора.На фиг. 3 представлены графики, поясняющие работу дискриминатора при изменении уровня входного сигнала, где а - опорные импульсы, б - свипирование частоты. Сплошной линией показаны импульсы с малой амплитудой при малом уровне мощности входного сигнала, пунктиром показаны имнульсыс большой амплитудой при большом уровне сигнала (фиг.Зв) . На фиг. Згпоказаны импульсы с выхода порогового блока, соответствующие входному сигналу малой мощности, на фиг.Зг показаны импульсы, соответствующйе сигналу большой мощности. Этиимпульсы сдвинуты относительно друг друга на одну и ту же величину. На фиг.З е показан выходной импульс Р-триггера, длительностью соответствующий входному сигналу малой мощности, на фиг.З е - выходной импульс Р-триггера, длительностью соответствующий сигналу большой мощности. Сигнал, пропорциональный частотному сдвигу, не зависит от уровня входной мощности.Этот фактор обеспечивает также измерение и дискриминацию частоты, соответствующей центральной частоте гиромагнитного Фильтра, и позволяет не привязываться к максимуму. резонансной характеристики. Это дополнительно повышает точность измерения и дискриминации частоты, так как паразитные пики от высших типов магнитостатических колебаний гиромагнитного фильтра не учитываются и не влияют на точность дискриминацииНа точ-ность дискриминации по тем же причинам не влияют размытость максимума динамической резонансной характеристики и некоторое его смещение в нац-. равлении изменения частоты.Формула изобретенияЧастотный дискриминатор, содержащий последовательно соединенные гиромагнитный фильтр, амплитудный детек тор, пороговый блок, а также генера.тор опорных импульсов, соединенный через блок быстрой перестройки с первых входом перестройки гиромагнитного фильтра, блок медленной перестрой 15 ки, соединенный с вторым входом пере стройки гиромагнитного фильтра, блок определения частотного сдвига, входы которого подключены соответственно к выходам порогового блока и генара О тора опорных импульсов, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, целью повышения точности измерения, блок определения частотного сдвига выполнен ввиде О-триггера, выходы которого подключены к входам дифференциальногоусллителя и первым входам двух элементов И, вторые входы которых соединены с выходом генератора счетныхимпульсов, выходы элементов И соединены с выходами реверсивного счетчика, а выход дифференциального усили-теля соединен с входом фильтра нижнихчастот.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гудлах. Ферриты в современнойтехнике СВЧ, фЭлектроника, 1968,9 21,2. Патент ВеликобританииР 1492862, кл. Н 03 0 3/00, 1977.; 980247 е Составитель В. НовоселовТехред Е.Харитончик Корректор Н. Вуряк Редакто Макаревич е илиал ППП Патент, г.ужгород, ул. П Закаэ 9379/46 ВНИИП по 11303Тираж 959 Государственного ком делам иэобретений и о Москва, Ж, Раушс