Осциллографический фазометр

,1377764 504 О О В 25/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМУ(21) (22) (46) (72) (53) (56) У 12 ржки И.Дикаре ельство ССС 2500, 198 ЕСКИИ ФАЗОМЕТР может быть испольации и связи и слупомехоустойчивости ьной оценки основинимаемого фазома(54) ОСЦИЛЛОГРАФИЧ(57) Изобретениезовано в радиолокжит для повьппения,и точности визуалных параметров пр УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 1247778 4122260/24-21 23.09.86 29.02,88. Бюл. Р,Г.Галиев и В 621.317(088.8) Авторское свид47778, кл. С 01 нипулированного сигнала. Фазометрсодержит генератор 1 развертки, электронный коммутатор 2, гетеродин 3,смеситель 4, усилитель 5 промежуточной частоты, ключ б, линию 7 заденакопители 8, ЭЛТ 9 и 13, генерато10 опорного напряжения, фазовращатели 11 на 90 и усилители 12 и 14.Введение смесителя 15, усилителя 16промежуточной частоты, амплитудногодетектора 17, ключа 18 и образова"ние новых функциональных связей позволяет подавлять ложные сигналы,принимаемые по зеркальному и комбинационным каналам. 4 ил,Фаэометр относится к радиоизмерительной технике и может быть использован в радиолокации и связи,где широко применяются фазоманипулированные (ФМн) сигналы.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и точностивизуальной оценки основных параметров принимаемого фазоманипулированного сигнала путем подавления ложныхсигналов (помех), принимаемых по зеркальному и комбинационным каналам.На фиг. 1 приведена структурнаясхема фаз ометра на фиг. 2-4 - частотУ 15ные и временные диаграммы, поясняющие принцип работы фазометра.Устройство содержит генератор 1,развертки, электронный коммутатор 2,гетеродин 3, смеситель 4, усилитель5 промежуточной частоты, ключ б,линию 7 задержки, накопитель 8, ЭЛТ. 9, генератор 10 опорного напряжения,фазовращатель 11 на 90, усилитель12, ЭЛТ 13, усилитель 14, смеситель15, усилитель 16 промежуточной частоты, амплитудный детектор 17,ключ 18.В устройстве последовательно соединены генератор 1 развертки, электронный коммутатор 2, гетеродин 3,смеситель 4, второй вход которогосоединен с входом фазометра,.усилитель 5 промежуточной частоты, ключ18 и накопитель 8, второй вход которого соединен с выходом линии 7 за"держки, а выход подключен к второмувходу электронного коммутатора 2,ключа 6, линии 7 задержки и к вертикальному электроду ЭЛТ 9, горизон.тальный электрод которой соединен с 40вторым выходом генератора 1 развертки. К выходу генератора 10 опорногонапряжения последовательно подключеоны фазовращатель 11 на 90 , усилитель 12 и горизонтальный электрод . 45ЭЛТ 13, вертикальный электрод которой через усилитель 14 соединен свыходом генератора 10 опорного напряжения, а модулирующий электродчерез ключ 6 соединен с выходом ключа 18,Принцип работы осциллографического фаэометра основан на. поиске взаданном диапазоне частот ФМн-сигнала и визуальной оценке основных егопараметров (несущей частоты ы величины скачков фазы в ци кратностифазовой манипуляции ш) на экране двухЭЛТ. При этом оценкиваются основные11 (С)=11,сов(ы,С+ (С)+ Ю,1;0 - СТ где Бс, ЫТ , ц, - амплитуда, несущая частота, длительность иначальная фаза сигнала;Ц (С ) " манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции, причемЦ(С)=сопзС при К((С с(11)и можетизменяться скачком надопри С=10, т.е. награницах между элементарными посылками=11 ".),поступает на первые входы смесителей 4 и 15. На второй вход смесите"ля 4 подается напряжение гетеродина 3 линейно-изменяющейся частоты:11 ( С ) =Б с о з ( ы С+ 1, С +),где 11, ы, - амплитуда начальная частота и начальная фаза напряжения гетеродина 3;";Вы/Т- скорость изменениячастоты гетеродина 3.На. выходе смесителя 4 образуются напряжения следующих частот: ы ыщ чС=О - ъ 1 с с с 1 пр д" й =2 ы+ 1 С- ы,где первый индекс обозначает номер гармоники частоты гетеродина, учапараметры ФМн-сигнала, принимаемого по основному каналу. Ложные сигналы (помехи), принимаемые по зеркальному и комбинационным каналам, подавляются.Устройство работает следующим образом.Просмотр заданного диапазона частот Ро осуществляется с помощью генератора 1 развертки, который перно" дически с периодом Тпо пилообразному закону перестраивает частоту гетеродина 3. Одновременно генератор 1 развертки формирует горизонтальную развертку ЭЛТ 9, которая использу" ется как ось частот. Причем ее длина соответствует полосе обзора частотного диапазона. Ключи 6 и 18 .в исходном состоянии всегда закрыты.Принимаемый ФМн-сигнал (фиг. 4 а)ствующей в преобразовании частоты принимаемого сигнала, второй индекс обозначает канал, по которому принимается сигнал а у - скорость из"ф У5 менения второй гармойики частоты гетеродина. Частота настройки ш,и полоса пропускания дю, усилителя 5 промежуточной частоты выбираются равными10 дн 1 1/2 д пр 11 Ж арпа Частота настройки о,и полоса пропускания да усилителя 16 промежуточной частоты выбираются равными15Р 1= 4,+1/2 ир фоу = ь,р,Однако только преобразованный ФМнсигнал на частоте ы,попадает в полосу пропускания ль, усилителя 5. Усилителем 5 промежуточной частоты выделяется сигналпр(С) Цпр созцпрС+ Ч (С)-), С +пррр 20 0 ст25 где 11 р =1/2 КБ,11;%К- коэффициент передачи смесителя 4;ыр=ю, - ь, - промежуточная частота;30 который поступает на второй вход смесителя 15, Этот сигнал представляет собой сигнал с комбинированной линейной частотной модуляцией (ЛЧМ) и фазовой манипуляцией (ФИН).На выходе смесителя 15 образуется сигнал т.у (с)=тзфсоя(сд с+ уу,с+Ч ),0 стгде д=1/2 К11 С, О пр;40К - коэффициент передачи смесителя 15,который выделяется усилителем 1 бпромежуточной частоты. Амплитудный .детектор 17 выделяет огибающую этогосигнала, которая поступает на управляющий вход ключа 18, открывая его.При этом сигнал Б(С ) с выхода усилителя. 5 через открытый ключ 18 поступает на вход накопителя 8, После накопления и превышения порогового уровня Пп,р в накопителе 8 его выходноенапряжение воздействует на управляющий вход электронного коммутатора 2,отключая гетеродин 3 от генератора 1развертки, на управляющий вход клю 55ча б, открывая его, на вход линии7 задержки и на вертикальный электродЭЛТ 9, горизонтальный электрод которой соединен с вторым выходам генератора 1 развертки. С этого момента процесс поиска ФМн сигналов прекращается.Время накопления и пороговый уровень Ц в накопителе 8 выбираетсяпортаким, чтобы этот уровень не превышал случайные помехи. При этом на . экране ЭЛТ 9 образуется импульс (частотная метка), положение которого на горизонтальной развертке однозначно определяет несущую частоту ж принимаемого сигнала (фигЗа).Для визуальной оценки величины скачков фазы д Ч и кратности фаэовой манипуляции ш принимаемого ФМн-си. - нала используется ЭЛТ 13 с круговой разверткой. Причем круговая развертка формируется с помощью генератора 10 опорного напряжения, частота ю которого равна промежуточной частоте ыппринимаемого ФМн-сигнала (ы,=оп ) Напряжение генератора 10 поступает через усилитель 14 на вертикальный электрод, а через фазовращатель 11 и усилитель 12 - на горизонтальный электрод ЭЛТ 13, на управляющий электрод которой через открытый ключ б поступает ФМн-сигналЦ(С)-11, сов п,С+,(С)+,оС т, с вьмода усилителя 5.Следовательно, напряжение генератора 10 используется для образования круговой развертки луча ЭЛТ 13, а принимаемый ФМн-сигнал промежуточной частоты осуществляет модуляцию его яркости, На экране ЭЛТ 13 образуется иэображение в виде нескольких ярких точек, расположенных на окружности (фиг. Зб, в, г), Количество точек определяет кратность ш фазовой манипуляции, а угловое расстояние между ними равно величине скачков фазы у принимаемого ФМн-сигнала. При неравенстве частот ы и ы яркоо пр стные метки будут двигаться по окружности с разностной частотой. Время 2 задержки линии 7 задержки выбирается таким, чтобы можно было визуально оценить основные параметры принимаемого ФМн-сигнала, наблюдая осциллограммы на экранах ЭЛТ 9 и 13. По истечении этого времени напряжение с выхода линии 7 задержки поступает на вход сброса накопителя 8 и сбрасывает его элементы в начальное состояние. При этом13777646теле 4 он преобразуется в сигналыследующих частот электронный коммутатор 2 переводится в свое исходное состояние, при котором гетеродин 3 оказывается подключенным к выходу генератора 1 развертки, а ключ 6 закрывается, т.е.5 переводится в свое исходное состояние. С этого момента просмотр заданного частотного диапазона и поиск ФМН-сигналов продолжается. В случае обнаружения следующего ФМн-сигнала работа фазометра происходит аналогичным образом. указанная работа фаэометра соот ветствует случаю приема ФМн-сигнала по основному каналу на частоте ы,.Если ложный сигнал (помеха) принимается по зеркальному каналу на частоте ы (фиг. 4 б), то в смесите ле 4 он преобразуется в сигналы следующих частот: ы =ц+ъС 41 =ц +СГЗ ПР 141 2 "1 г+ С ф25 Однако ни один из указанных сигналов не попадает в полосу пропускания л 11 усилителя 5, ключ 18 не открывается, и ложный сигнал (помеха), принимаемый по зеркальному каналу на ча стоте о подавляется. 1 = 1 г У.ы =юы- уС=ш- ф.Только преобразованный сигнал на частоте ы,попадает в полосу пропускания Ащ 1 усилителя 5, который вместе с сигналом 11 с(С) поступает на смеситель 15. На выходе смесителя 15 в этом случае образуется сигнал 11, (С)=юг,соз(- 1 гС+ "1 С+юг) который не попадает в полосу пропускания д о усилителя 16, Ключ 18 не открывается, и ложный сигнал (помеха), принимаемый по второму комбинационному каналу на частоте о 1, по, давляется.Таким образом, предлагаемый фазо" метр по сравнению с прототипом обес печивает повышение помехоустойчивос" ти и точности визуальной оценки основных параметров принимаемого фазоманипулированного сигнала. Это достигается подавлением ложных сигнало: (помех), принимаемых по зеркальному и комбинационным каналам. Формула изобретенияЕсли ложный сигнал принимаетсяпо первому комбинационному каналуна частоте ь 1(фиг, 4 в), то в смесителе 4 он преобразуется в сигналыследующих частот:6 =11 . 111 +С11 1 гд 1=21 г+ 1 Р 1 о= "ар+ С 40 Однако ни один из указанных сигналов не попадает в полосу пропускания усилителя 5, ключ 18 не открывается, и ложный сигнал (помеха), принимаемый по первому комбинационному каналу на частоте ы подавляется.Если ложный сигнал принимается по второму комбинационному каналу на частоте о) (фиг. 4 г), то в смесиОсциллографический фазометр по авт. св. В 1247778, о т л и ч аю щ и й .с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и точности визуальной оценки основных параметров принимаемого фаэоманипулированного сигнала, в него введены последовательно соединенные второй смеситель второй усилитель промежуточной частоты, амплитудный детектор и второй ключ, включенньй между выходом первого усилителя промежуточной частоты, входом накопителя и входом первого ключа, при этом информационный вход второго смесителя подключен к входной шине устройства, а управляющий вход соединен с выходом усилителя промежуточной частоты.1377764 гг кг фпф Составитель Л.ВоронинаТехред М.ДидыкКорректор Л.Пилипенк Э, Слиг да Заказ 867/41 Тир ВНИИПИ Го по делам 113035, Москаж 772ударственного изобретений и а, Ж, Рауш Поомитета ССткрытийая наб., д исно ственно-полиграфическое предприяти ро Щг М(город, ул, Проектная, 4