Устройство для измерения коэффициента гармоник генераторов стереофонических частотно-модулированных сигналов

ОБРЕТ ЙЬ,ИИО ИМ 4 2. Устро ющеемоник со г енные Фильтр, фазинвертор ивход которозорасщепителходом полосвход черезже соединенфильтра. п ОСУДАРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕ ДЕЛДМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И(71) Горьковский ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехническийинститут им. А.А. Жданова(56) 1. Кононович Л.М. Стереофоническое радиовещание. М., "Связь", .1974, с. 130,2. Авторское свидетельство СССРпа заявке В 3408546/18-21,кл. О 01 К 23/20, 1982 (прототип).(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯКОЭФФИЦИЕНТА ГАРМОНИК ГЕНЕРАТОРОВСТЕРЕОФОНИЧЕСКИХ ЧАСТОТНО-МОДУЛИРО-ВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащее последовательно соединенные блок модулирующих напряжений и калиброванный фа.зовращатель, последовательно соединенные стереомодулятор, переключатель,первый генератор частотно-модулированных колебаний, блок измерения девиации частоты, стереодекодер и сумматор, двухканальный стереомодулятор,выходы которого соединены с вторыми третьим входами переключателя, ивторой генератор частотно-модулированных колебаний, включенный междувторым выходом переключателя и вторымвходом блока измерения девиации частоты, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью автоматизации .измерений,в него введены калибратор. гармоник,включенный между вторым вьиодом бло-ка модулирующих напряжений и вторымвходом сумматора, последовательно.соединенные цифровой блок измерениянелинейных искажений и вычислительный блок, подключенные к выходу сумматора, и блок управления, соединенный с калибратором гармоник, двухканальным стереомодулятором, переключателем и вычислительным блоком, причем третий выход блока модулирующихнапряжений соединен с входом стереомодулятора и первым входом двухка-нального стереомодулятора, а выходкалиброванного фааовращателн. соединен йр рс вторым входом двухканального сте- Сюреомодулятора ство по п. 1, о т л и - с я тем, что калибратор ержит последовательно исказитель, полосовой вращатель, первый фазоереключатель, второй о соединен с выходом фая, третий вход - с вывого фильтра, а четвертый второй.фазоинвертор такс выходом полосового1101Изобретение относится к областиизмерительной техники и техникистереофонического радиовещания.Известно устройство для измерениякоэффициента гармоник генераторовстереофонических частотно-модулированных сигналов, содержащее последовательно соединенные источник модулирующего напряжения, стеромодулятор,генератор частотно-модулированных 1 Околебаний, измеритель девиации частотыстереодекодер и анализатор, гармоник 11 .,Однако оно имеет низкую разрешающую способность, ограничивающуюсясобственными нелинейными искажениями приемной части устройства (измерителя девиации частоты и стереодекодера).Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является устройство для контроля коэффициента гармоник генераторов стереофонических частотно-модулированныхсигналов, содержащее блок модулирующего напряжения, выход которого черезпервый сумматор подключен к первомувходу двухканального сумматора, второй вход которого соединен с выхо.- дом блока модулирующих напряжений30через последовательно соединенныепервый формирователь компенсирующего напряжения и калиброванный фазовращатель, а второй вход первого сумматора соединен через второй формирователь компенсирующего напряженияс выходом блока модулирующего напряжения, причем выход первого сумматора подключен ко входу стереомодулятора, а выходы обоих стереомодуляторов подключены к соответствующимклеммам переключателя, при этомвходы первого и второго генераторовчастотно-модулированных колебанийподключены к соответствующим клеммампереключателя, а выходы первого и вто45 рого генераторов подключены к первому и второму входу соответственно блока измерения девиации частоты,. выход которого через последовательносоединенные стереодекодер и второй сум О матор подключены ко входу. анализатора, спектра, причем второй вход второго сумматора через третий формирователь компенсирующего напряжения подключен к выходу стереодекодера 121,55Недостатком известного устройства является отсутствие автоматизации ,измерений. 753 2Цель изобретения - автоматизация 1,измерений.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения коэффициента гармоник генераторов стереофонических частотно-модулированных сигналов, содержащее последовательно соединенные блок модулирующих напряжений и калиброванный фазовращатель, последовательно соединенные стереомодулятор,. переключатель, первый генератор частотно-модулированных колебаний, блок измерения. девиации частоты, стереодекодер и сумматор, двухканальный стереомодулятор, выходы которого соединены с вторым и третьим входами переключателя, и второй генератор частотно-модулированных колебаний, включенный между вторым выходом переключателя и вторым входом блока измерения девиации частоты, введены калибратор гармоник, включен- ный между .вторым выходом блока моду" лирующих напряжений и вторым входом сумматора, последовательно соединенные цифровой блок.измерения нелинейных искажений и вычислительный блок, подключенные к выходу сумматора, и блок управления, соединенный с калибратором гармоник, двухканальным стереомодулятором,переключателем и вычислительным блоком, причем третий выход блока модулирующих напряжений соединен с входом стереомодулятора и первым входом двухканального стерео- модулятора, а выход калиброванного фазовращателя соединен с вторым входом двухканального стереомодулятора.Калибратор гармоник содержит последовательно соединенные исказитель, полосовой фильтр, фазорасщепитель, первый фазоинвертор и переключатель, второй вход которого соединен с выходом фазорасщепителя, третий вход - с выходом полосового фильтра, а четвертый вход через второй фазоинвертор также соединен с выходом полосового фильтра. На фиг, 1 приведена структурная схема устройства, на фиг. 2 - струк-, турная схема калибратора гармоник.Устройство содержит блок. 1 модулирующих напряжений, калиброванный фазовращатель 2, стереомодулятор 3, двухканальный стереомодулятор 4,переключатель 5, генераторы 6 и 7 частотно-модулированных колебаний, блок 8 измерения девиации частоты, стерео11017 Ч тери гармоник которому е искаже генераройства. ия прежде амплитуздекодер 9, сумматор 10, цифровой блок 11 измерения нелинейных искажений, вычислительный блок 12, калибратор 13 гармоник, блок 14 управления.Первый выход блока 1 модулирующих напряжений соединен последовательно с калиброванным фазовращателем 2 и вторым входом двухканального стерео- модулятора 4, второй - соединен последовательно с калибратором 13 10 гармоник и вторым входом сумматора 10, третий - соединен одновременно с первым входом двухканального стереомодулятора 4, выходы которого соединены со вторым и третьим входами . переключателя 5, и с последовательно соединенными стереомодулятором 3, первым входом переключателя 5, бло-ком 8 измерения девиации частоты, стереодекодером 9, первым входом сумматора 10, цифровым блоком 11 измерения нелинейных искажений и вычислительным блоком 12, причем второй генератор 7 частотно-модулированных колебаний включен между вторым выходом переключателя 5 и вторым вхо-дом блока 8 измерения девиации частоты. Блок 14 управления соединен с калибратором 13 гармоник, двухканальным стереомодулятором,4, переключателем 5 и вычислительным блоком 12Калибратор гармоник содержит исказитель 15, полосовой фильтр 16, Фазорасщепитель 17, Фазоинверторы 18 и 19, переключатель 20.35В нем последовательно соединены исказитель 15, полосовой фильтр 16, фазорасщепитель 17, первый фазоинвертор 18 и переключатель 20, второй вход которого соединен с выходом фазорасщепителя, третий вход - с выходом полосового фильтра 16, а четвертый вход через второй Фазоинвертор 19 также соединен с выходом полосового фильтра 16.Устройство работает следующим образом..Сначала при нижнем положении переключателя 5 с помощью блока 1 модулирующих напряжений, двухканально го стереомодулятора 4, двух генераторов 6 и 7 частотно-модулированных колебаний в смесителе блока 8 измерения девиации частоты формируют испытательный стереосигнал, модулирую щее колебание которого равно. сумме модулирующих колебаний на входах двухканального стереомодулятора 4,53 4Для этого блок 8 измерения девиации частоты настраивают на суммарную частоту Колебанрй с выходов генераторов 6 и 7 частотно-модулированных колебаний. При настройке на суммарную частоту в законе частотной модуляции колебания в блоке 8 измерения девиа 1"ции частоты происхоДит сложение модулирующих стерео 1 игналов, имеющихся в законах частотной модуляции входных колебаний. Поднесущие колебания в этих стереосигналах совпадают по Фазе и по амплитуде (это достигается при регулировке двухканального стереомодулятора 4), в этом случае происходит сложение и модулирующих колебаний этих стереосигналов и удвоение амплитуды поднесущего колебания.При прохождении испытательного сигнала через блок 8 измерения девиации частоты и стереодекодер 9 происходит выделение модулирующего колебания из испытательного стереосигнала. Для измерения коэффициента гармоник модулирующее колебание на выходе источника модулирующих напряжений должно быть синусоидальным. Собственные нелинейные искажения генераторной части измерителя, содержащей блоки, участвующие в Формировании испытательного сигнала, и приемной части, включающей в себя блок 8 измерения девиации частоты и стерео- декодер 9, приводит к появлению в модулирующем колебании на выходе стереодекодера 9 высших гармоник модулирующей частоты.Обозначим М, - амплитуду первой гармоники модулирующего колебания, Ч - амплитуду второй гармоники, Ч - амплитуду третьей гармоники, М - амплитуду четвертой гармоники и т.д. Блок 11 измерения нелинейных искажений измеряет коэффициент гармоник выходного модулирующего коле- бания Однако этот коэффициент зует суммарный коэффициент модулирующего колебания, п нельзя определить нелинейн ния, возникающие отдельно торной и приемной части ус Чтобы разделить эти искаже всего необходимо определит50 е и ды и начальные фазы высших гармоник модулирующего колебания на выходе устройства. Для этого в предлагаемом устройстве введен калибратор 13 гармоник, в котором из модулирующего 5 колебания с выхода блока 1 модулирующих напряжений с помощью исказителя 15 и полосового Фильтра 6 Формируют измеряемую гармонику модулирУющего колебания с амплитудой . Начальная фаза этой гармоники на входах переключателя 20 задается равной 0 , 90 , 180 , 270 с помощью Фазорасщепителя 17 и двух фазоинверторов 18 и 19. Амплитуда колебаний на всех 15 входах переключателя одинакова и равна с 1.Обозначим х - амплитуду измеряемой гармоники. В сумматоре 10 происходит поочередное сложение калиброванных 20 гармоник с измеряемой гармоникой.Для определенности рассмотрим измерение с помощью предлагаемого устройства второй гармоники модулирующей частоты. В этом случае калибра тор 13 гармоник формирует вторую гармонику модулирующего колебания с амплитудой а . Гри первом измерении эта гармоника в сумматоре 10 векторно складывается с измеряемой гармо- зо никой х где ( - угол между калиброванной гар-й моникой и измеряемой. Цифровой блок 11 измерения нелинейных искажений в этом случае измеряет суммарный коэффициент гармоникИз выражений (1) и (2) составимРавнение 2 га хох сов Ч-(Ьг 1 Чд) -Ч-МПо команде с блока управления веключателе 20 калибратора 13 гар-.ик происходит переключение входов,го выходное колебание гармоники с амплитудой а изменяет свою начальную фазу на 180 , В этом случаео Ч =а +х 2 ак собст г г(21 и цифровой блок 11 измерения нелинейных искажений покажет новую величину К . Аналогично тому, как былосоставлено уравнение (3), составимновое уравнение: сДх 2+2 ахсобц (Кг 2 Ч 1) Ч Ч Затем снова по команде с блока 14 управления в переключателе 20 калибратора 13 гармоник происходит переключение входов, и его выходное колебание изменяет свою начапьоную фазу сначала на 90 , затем - на 180 . Цифровой блок 11 измерения нелинейных искажений будет показывать новыЕ величины КГ.5 и КГ. Аналогично описанному составим для этих двух случаев еще два уравнения а х -2 ахйощ=Кг 5 Ч 1-Ч 5-Ч-г 2 2 22 1 2 2а х 2 ахб 1 пЧ Жгц Ч ) -Ч-Ч Из уравнений (3), (5), (6) и (7) можно определить и2 гКг-. гк -к"г 2 г 1Ч 1 (Кг 4 Кгъ)Х=1 о 61 о СфОбозначим вектором Х = Х 8Измерение векторов третьей, четвертой и других гармоник полностью совпадает с измерением вектора второй гармоники, описанным выше, с той лишь разницей, что калибратор гармоник вырабатывает калиброванную величину третьей, четвертой и др. гармоник модулирующего колебания.Измеренный вектор гармоники на выходе устройства характеризует суммарные нелинейные искажения, возникающие в генераторной и приемной части устройства. Теперь, чтобы разделить нелинейные искажения, возникающие в генераторной части, от нелинейных искажений, возникающих в,приемной части устройства, проводят по. 1101753 Составитель Н; Михале Техред А. Бабинец Корректор С. Шек ак Н. Данкул каз 4758/ ал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 29 Тираж 7ВНИИПИ Государстпо делам изобр113035, Москва, ЖПодписноного комитета СССРний и открытийРаушская наб., д. 4/5