Устройство для измерения девиации частоты линейно частотно-модулированного колебания Советский патент 1985 года по МПК G01R23/00 

блока управления соединен с выходом реверсивного счетчика, выход делителя счетчикового соединен с входом сложения реверсивного счетчика и с вторым входом первого элемента 2И, выход первого элемента 2И соединен с третьим входом делителя счетчикового, выходы двоичного счетчика соединены с входами блока элементов НЕ,выходы блока элементов НЕ соединены с входами двоичного счетчика с предварительной записью-информации, выход двоичного счетчика с предварительной записью информации соединен с вторым входом второго элемента 2И и с входом двоично-десятичного счетчика, выход второго элемента 2И соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен с третьим входом двоичного счетчика с предварительной записью информации, выходы двоичнодесяти шого счетчика соединены с входами блока памяти, выход блока памяти соединен с выходом блока нормирования.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что блок управления содержит четыре элемента И, два формирователя.элемент НЕ, формирователь импульса запрета, первый, второй, третий и четвертый входы блока управления соединены соответственно с первыми входами первого, второго, третьего и четвертого элементов И, второй вход первого элемента И соединен с входом элемента НЕ, входом первого формирователя, выходом третьего элемента И, второй вход второго элемента И соединен с-выходом четвертого элемента И, второй вход третьего элемента И соединен с выходом формирователя импульса запрета и входом второго формирователя второй вход четвертого элемента И соединен с выходом элемента НЕ, входы формирователя импульса запрета соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока управления, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы которого являются выходами соответственно перво17О элемента И, третьего элемента И, элемента НЕ, первого формирователя, второго формирователя, второго элемента И.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕВИАЦИИ ЧАСТОТЫ ЛИНЕЙНО ЧАСТОТНОМОДУЛИРОВАННОГО КОЛЕБАНИЯ, содержащее генератор пилообразного напряжения, управляемый генератор, первый вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, фазовый детектор, первьм вход которого подключен к выходу эталонного генератора, блок индикации, отличающееся тем, что,- с целью повышения точности измерения, в него введены последовательно соединенные ключ, фильтр нижних частот усилитель постоянного тока и после- . довательно соединенные блок формирователя импульсов, блок нормирования, а также кварцевый генератор, выход усилителя постоянного тока соединен с вторым входом управляемого генератора, второй вход фазового детектора соединен с выходом управляемого генератора, выход фазового детектора, соединен с входом ключа и с входом блока формирователя импульсов, выход кварцевого генератора соединен с вторым входом блока нормирования, третий вход блока нормирования, второй вход ключа, вход генератора пилообразного напряжения соединены с шиной импульса управления, выход блока нормирования соединен с входом блока индикации. . . 2. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что блок нормирования содержит блок управления, реверсивный счетчик, делитель счетчиковый, первый и второй эле-. менты 2И, двоичный счетчик, блок элементов НЕ, двоичный счетчик с предварительной записью информации, элемент задержки, двоично-десятичный счетчик, блок памяти, первый выход блока управления соединен с входом вычитания реверсивного счетчика, второй выход блока управления (Л соединен с первым входом двоичного с счетчика, второй вход двоичного .счетчика соединен с вторым входом блока управления, третий выход блока управления соединен с первым .входом первого элемента 2И и с первым входом второго элемента 2И, ;о четвертый выход блока управления, соединен с вторым входом реверсивного счетчика, с третьим входом двоичс эо ного счетчика, с первым входом двоичного счетчика с предварительной записью информации, с первым входом двоично-десятичного счетчика, с первым входом делителя счетчикового, пятый выход блока управления соединен с первым входом блока памяти, шестой выход блока управления соединен с вторым входом двоичного счетчика с предварительной записью информации и с вторым входом делителя счетчи ового, первый, второй и третий входы блока управления являются входами блока нормирования, четвертый вход

1

Изобретение относится к области радиоизмерений и предназначено для использования в радиолокационных станциях непрерывного излучения для измерения девиации частоты.

Цель изобретения - повышение точности измерения за счет фазового слежения за частотой сигнала и обработки результатов измерения в дополнительном временном интервале.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства , на фиг. 2 функциональная схема блока нормирования; на фиг. 3 - функциональная схема блока управления; на фиг. 4 эпюры сигналов в контрольных точках устройства на фиг. 5 - эпюры сигналов в контрольных точках блока управления и блока нормирования.

Устройство содержит ,генератор 1 пилообразного напряжения, управляемый генератор 2, фазовьй детектор 3, зталонньй генератор 4, ключ 5, фильтр 6 нижних частот, усилитель 7.постоянного тока, формирователь 8 импульсов,блок 9 нормирования, блок 10 индикации и кварцевьй генератор 11.

Блок 9 нормирования содержит, блок 12 управления, реверсивный счетчик 13, счетчиковый делитель 14,

первьй элемент 2И 15, двоичный счетчик 16, блок элементов НЕ 17, двоичный счетчик 18 с предварительной записью информации, второй элемент 2И 19, элемент 20 задержки, двоично.десятичный счетчик 21 и блок 22 памяти.

Блок управления содержит третий элемент 2И 23, первьй формирователь 24, элемент НЕ 25, первьй 26 и четвертьй 27 элементы 2И, формирователь 28 импульса запрета, второй формирователь 29 и второй элемент 2И 30.

3 1

в устройстве первый вход управляемого генератора 2 соединен с выходом генератора 1 пилообразного напряжения, первый вход фазового детектора 3 соединен с выходом эталонного генератора 4, выход управляемого генератора 2 соединен с вторым входом фазового детектора 3, выход которого соединен с первым входом ключа 5 и с входом формирователя 8 импульсов, выход ключа 5 соединен с входом фильтра 6 нижних частот, выход которого соединен с входом усилителя 7 постоянного тока, выход которого соединен с вторым входом управляемого генератора 2, выход формирователя 8 импульсов соединен с первым входом блока 9 нормирования, второй вход которого соединен с выходом кварцевого генератора 11, третий вход блока 9 нормирования, второй вход ключа 5 и вход гене- ратора 1 пилообразного напряжения соеданены с шиной импульса управления, выход блока 9 нормирования соеданен с входом блока 10 индикации, первый выход блока 12 управления соединен с входом вычитания реверсивного счетчика 13, а второй выход - с первым входом двоичного счетчика 16, второй вход которого соединен с вторым входом блока 12 управления, третий выход которого ; соединен с первыми входами первого 15 и второго 19 элементов 2И, четвертый выход - с вторым входом реверсивного счетчика 13, третьим входом двоичного счетчика 16, перВ1Л4 входом двоичного счетчика 18 с предварительной записью информации, первым входом двоично-десятичного счетчика 21 и первьм входом счетчикового делителя 14, пятый выход - с первым входом блока 22 памяти, а шестой вькод - с вторым входом двоичного счетчика 18 с предварительной записью информации и с вторым входом счетчикового делителя 14..

На-третий вход блока 12 управления подается импульс управления, первьй вход блока 12 управления соединен с первым входом блока 9 нор афования, второй вход - с вторым входом блока 9 нормирования, четвертый вход - с выходом реверсивного счетчика 13, выход счетчикового делителя 14 соединен с входом сложе902814

ния реверсивного счетчика 13 и вторым входом первого элемента 2И 26, выход которого соединен с третьим входом счетчикового делителя 14, 5 выходы двоичного счетчика 16 соединены с входами блока элементов НЕ 17, выходы которого соединены с входами двоичного счетчика 18-с предварительной записью информации, выход

10 которого соединен с вторым входом второго элемента 2И 19 и с входом двоично-десятичного счетчика 21,. выход второго элемента 2И 19 соединен с входом элемента 20 задержки, выt5 ход которого соединен с третьим

входом двоичного счетчика 18 с предварительной записью информации, выходы двоично-десятичного счетчика 21 соединешл с входами блока 22 па-

jg мяти, выход которого соединен с. выхо дом блока 9 нормирования.

В блоке 12 управления первый, второй, третий и четвертый входы соединены соответственно с первыми

5 входами первого 26, второго 30,

третьего 23 и четвертого 27 элементов 2И, второй вход первого элемента 2И 26 соединен с входом элемента НЕ 25, входом первого формирователя 24 и выходом третьего элемента 2И 23, второй.вход.второго элемента 2И 30 соединен с выходом четвертого . элемента 2И 27, второй вход третьего элемента 2И 23 соединен с выходам формирователя 28 импульса запрета

и входом второго формирователя 29, второй вход четвертого элемента 2И 27 соединен с выходом элемента НЕ 25, входы формирователя 28 импульса запрета соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока 12 управления, первь:, второй, третий, четвертый, пятый и шестой вьгходы блока 12 управления являются выходагш соответственно первого 26 и третьего 23 элементов 2И, элемента НЕ 25, первого 24 и второго 29 формирователей и второго элемента 2И 30.

Устройство работает следующим образом.

Работу в динамике рассмотрим в два этапа. Вначале, когда импульс управления на ключе 5 отсутствует, он открыт. Если напряжения с выходов управляемого генератора 2 и эталонного генератора 4 не равны по частоте и фазе, то на выходе фазового детектора 3 появляется напряжение, не равное нулю, которое через ключ 5 поступает на фильтр 6 нижнцх частот фильтруется, затем через усилитель 7 постоянного тока подаётся на упра ляемый генератор 2, удерживая разность частот и фаз между сигналами управляемого 2 и эталонного 4 генераторов равными нулю. Таким образом в.отсутствии модуляции сигнал на выходе фазового детектора 3 отсутствует. На втором этапе в момент прихода импульса управления (фиг.4,Л) закры вается ключ 5, цепь фазовой автоподстройки частоты обрывается, запускается генератор 1 пилообразного напряжения, разрешается прохождение ин.формации через формирователь 8 импульсов на блок 9 нормирования. На управляемый генератор 2 с генератора пилообразного напряжения подается пилообразное напряжение (фиг.4,В). Частота .сигнала на выходе управляемого генератора 2 увеличивается по линейному аакону (фиг.4,-Б). На выходе фазового детек тора 3 появляется разностный сигнал в виде синусоиды с увеличивающейся во вре: ени по линейному закону част той (фиг.4,2), опреде тяя обусловленную модуляцией разность фаз сигналов управляемого 2 и эталонного 4 генераторов. Разностный сигнал усиливается усилителем формирователя 8 Импульсов и поступает на нульорган, которьй срабатывает в точках перехода низкочастотной синусоиды через уровень О, преобразуя синусои ду в прямоугольный двухполярный меандр- который затем поступает на схему вьщеления фронтов формировате ля 8. Импульсы с выхода формирователя 8 (фиг.4,а) поступают на вход блока 12 управления (фиг.2). Кроме них на блок 12 управления постоянно поступают импульсы с кварцевого генератора 11. С приходом импульса управления на формирователь 24 его передний фронт (фиг.5,В) подается на счетчики 13, 14 16, 18 и 21 для установки их в состояние О. Затем в течение импуль са управления в двоичный счетчик 16 с кварцевого генератора 11 записыва ется число импульсов (фиг.5,Л), которое одновременно подается с выхода двоичного счетчика 16 в виде двоичного 12-разрядного параллельного кода через блок элементов НЕ 17 в обратном коде в двоичный счетчик 18 с предварительной записью информации. Одновременно в течение импульса управления в реверсивный счет чик 13 по входу вьгчитания через элемент 2И 26 записывается число с выхода формирователя 8 импульсов. С приходом первого импульса на вход вычитания реверсивного счетчика 13 на выходе старшего разряда счетчика происходит перепад с логического О на логическую 1 (фиг.5,6). Импульс управления также поступает на формирователь 28 импульса запрета, состоящий из элементов 2И и RS-триггера, который срабатывает по заднему фронту импульса управления (фиг.5,) - начинается сигнал запрета прохождения импульсов управления через элемент.2И 23. После окончания импульса управления импульсы с кварцевого генератора 11 через элемент 2И 30 поступают на счетчиковый делитель 14 и после деления с его выхода поступав ют на вход сложения реверсивного счет чика 13. Происходит вычитание записанного в счетчик по входу вычитания числа. В момент вычитания последней записанной в счетчике единицы счетчик 13 обнуляется и на выходе старшего разряда счетчика появляется перепад с логической 1 на логический О (фиг.5,6). Данный импульс поступает в блоке 12 управления на формирователь 28 импульса запрета и на элемент 2И 27. В формирователе 28 RS-триггер срабатывает второй раз либо по заднему фронту поданного импульса, еслинет совпадения с оче- редным импульсом управления, либо по заднему фронту импульса управления (фиг. 5, 2). С выхода формирователя 28 импульс запрета поступает на элемент 2Н 23, где происходит запрет прохождения импульсов управления в блоке 12 управления до тех пор, пока идет счет в реверсивном счетчике 13. В формирователе 29 вырабатывается импульс по заднему фронту импульса запрета (фнг.5,). Во время прихода данного импульса в блоке 22 памяти происходит запись информации. Блок 22 памяти построен наD-триг7герах. На элементе 2И 27 происходит формирование импульса (фиг.5,и) меж ду задним фронтом импульса управления и задним фронтом импульса с выхода реверсивного счетчика 13. Во время данного импульса с кварцевого генератора 11 через элемент 2И 30 проходят импульсы счета (фиг.5,К) на счетчикрвьй делитель 14 и на . двоичный счетчик .18 с предварительной записью информации. Количество импульсов на вьпсоде элемента 2И 30 пропорционально величине набега фазы (р за время модуляции t д,дд . Чис ло, записанное в двоичном счетчике 16, определяет время модуляции iщод На двоичном счетчике 18 с предварительной записью информации происхоieiffle 1 . Так как по дит деление входам предварительной зациси ifHформации счётчика 18 записьгоается число двоичного счетчика 16 в обрат ном коде, то до заполнения счетчика 18 необходимо по счетному входу подать число импульсов, равное прямому коду, при подаче которого счетчи заполняется и на выходе переноса старшего счетчика 18 появляется импульс переноса. Задержав импульс переноса на элементе 20 задержки, подают его на вход разрешения предварительной записи информации счетчика 18, во время прихода которого в счетчик вновь записывается число двоичного счетчика 16, но в обратном коде. Таким образом, на двоичном счетчике 18 с предварительной записью информации происходит один раз деле гкоторое продолжается до 18 окончаний поступления на счетный вход двоичного счетчика 16 с предварительной записью информации импуль сов (фиг.5,к) через элемент 2И 30. , Последовательность импульсов переноса с вьрсода счетчика 18 (фиг.5,м) поступает на вход двоичнодесятичного счетчика 21 с коэффициентом деления, равным 10. С рыхода двоично-десятичного счетчика 21 информация в виде:параллельного 16разрядного кода подается на блок 22 памяти. Двоично-десятичный счетчик 21 держит на выходах просчитанное число импульсов переноса и в момент прихода импульса (фиг.5,J) информация записывается в блок 22 памяти. Сразу же после окончания импульса (фиг.З,) информация с выхода блока 22. памяти выдается в виде 16-разрядного параллельного кода на депгафратор двоичного кода в семисегментный. С выходов дешифраторов информа1ЩЯ поступает на цифровые индикаторы, которые высвечивают результат данного измерения до окончания счета в реверсивном счетчике 13 следующего измерения.. Число импульсов переноса на выходе двоичного счетчика 18 с предварительной записью информации в 10 раз больше величины девиации. На четырех индтсаторах высвечивается число импульсов переноса, после третьего индикатора постоянно горит запятая, что говорит о величине девиации. Использование изобретения позволит повысить точность измерения величины девиации частоты линейночастотной модуляции.

Фиг 2

I Ннпугьс ffnfie/лвния

Флг:

Нл сч«тчика -peSep сиЯньпл, dfouvHbiu, дбчииный с npe9faffu-. 3anuc nuft ffffмации, dfouvHO- ffa irntчный,веаитепь с етчямвми

Мл Звоичнвго

счетчика.

На SxoBin nepfozoa. Старело 9/№мента/2М

На вжв8 ttnvumetm

ревереиЛнога evf/nvuM,

Нл fitoif .

На 9«лйтелл счетчике9ьш, df u4Hti i счетчик f npef toритея ной запислгф информации

i/

П

«

О

|

Ui

. т

(/,

«

П

1п

л

t