Модуляционный радиометр Советский патент 1988 года по МПК G01R29/08 

QD СП

00

10

Изобретение относится к радиометрии электромагнитных полей и сигналов, а именно к устройствам для радиоастономических наблиздений, радиоизмерений, технической и медицинской диагностики и т.д.

Цель изобретения - повьшение точности измерений путем увеличения чувтвительности и стабильности.

На фиг. 1 представлена функциональная схема модуляционного радиометра; на фиг. 2 и 3 - эпюры напряжений в ункции времени, поясняющие работу радиометра} на фиг. А - схема модуля-г ционного радиометра, пример исполнения. .

Модуляционный радиометр содержит последовательно соединенные модуля- тор 1, усилит,ель 2, квадратичный де 20 тектор 3, фильтр 4 низких частот, преобразователь 5, накапливающий сум матор 6, формирователь 7 выходного кода, выходной регистр 8 и регистратор 9, а также источник 10 эталон- 25 ного шума, генератор 11 опорного напряжейия и блок 12 управления.

Сигнальный вход модулятора 1 является входом радиометра, эталонный и опорный входы модулятора 1 подклю- 2Q чены соответственно к выходам источника 10 эталонного шума и генератора 11 опорного напряжения. Пять выходов блока 12 управления подключены соответственно к синхронизирующему входу преобразователя 5, к первому и второ- му синхронизирующим входам накапливающего сумматора 6, к синхронизирующему входу выходного регистра 8 и к управляющему входу формирователя 7 « выходного кода . Выход генератора 11 опорного «апряжения подключен к опорному входу преобразователя 5.

Преобра зователь 5 образуют фильтр 13 высоких частот, элемент 14 срав- г нения, элемент 15 изменения знака, дополнительный накапливающий сумматор 16, элемент 17 изменения знака и цифроаналоговый преобразователь 18.

Выход фильтра 13 высоких частот подключен к одному входу элемента 14 сравнения, выход которого соединен с одним входом элемента 15 изменения знака, подсоединенного своим выходом к одному входу дополнительного накапливающего сумматора 16, другой вход которого является синхронизирующим входом преобразователя 5, а выход, являющийся выходом преобразователя

35

50

0

0 5

Q «

г

5

0

5,подключен к одному входу, элемента 17 изменения знака, выход которого подсоединен через дифроаналоговьй преобразователь 18 к другому входу элемента 14 сравнения, а соединенные вместе другие входы элементов 15 и 17 изменения знака являются опорным входом преобразователя 5,

На фиг. 2 обозначены напряжение 19 на выходе генератора 11 опорного напряжения, напряжение 20 на выходе усилителя 2, напряжение 21 на выходе фильтра 4 низких частот, напряжение 22 на выходе фильтра 13 высоких частот, напряжение 23 на выходе цифроана- логового преобразователя 18, код 24 на выходе элемента 14 сравнения, код 25 на выходе элемента 15 изменения знака, синхроимпульсы 26 на первом вьйсоде блока 12 управления, соединенном с синхронизирующим входом дополнительного накапливающего сумматора 16, код 27 на выходе дополнительного накапливающего сумматора 16, код 28 на выходе элемента 17 изменения знака.

На фиг. 3 обозначены синхроимпуль- сы 29 на первом синхронизирующем входе накапливающего сумматора 6, код 30 на выходе накапливающего сумматора

6,синхроимпульсы 31 на втором синхронизирующем входе накапливающего сумматора 6, синхроимпульсы 32 на синхронизирующем входе выходного регистра 8, код 33 на выходе выходного регистра 8.

Генератор 11 опорного напряжения предназначен для формирования напряжения 19 в виде следующих с частотой fg прямоугольных импульсов со скважностью 2.

Фильтр 4 низких частот предназначен для предварительной фильтрации и ограничения полосы частот.

Частота среза f фильтра 4 низких частот определяется частотой f, опорного напряжения 19 и типом фильтра. Для фильтра низких частот первого порядка со спадом 6 ЭБ на октаву частота среза f определяется соотношением

f, M7fo.

Фильтр 13 высоких частот предназначен для устранения постоянной составляющей. Частота среза fj фильтра 13 высоких частот выбирается исходя из условия неискаженной передачи информативного напряжения . Фильтр 13 высоких частот образован разделитель314

ным конденсатором совместно с входньсм сопротивлением элемента 14 сравнения.

Элемент 14 сравнения предназначен для формирования одноразрядного- цифрового кода 24, которьй принимает зна чения +1, -1. Значению +1 кода на выходе элемента 14 сравнения соответствует уровень логической единицы, а значению -1 - уровень логического нуля.

Элемент 15 изменения знака предназначен для формирования кода 25 и представляет собой элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

Накапливающий сумматор 16 предназначен для формирования.кода 27 и реализован в виде элемента НЕ 34, двух элементов И 35 и 36 и реверсивного счетчика 37.

Элемент 17 изменения знака предназначен для формирования кода 28 и вьшолнен в виде блока 38 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и комбинационного сумматора 39.

Разрядность цифроаналогового преобразователя 18 выбрана такой, чтобы максимальный уровень напряжения на ег выходе превышал по абсолютной величине максимальное значение напряжения на выходе фильтра 13 высоких частот. Напряжение JU на выходе цифроаналого- |Вого преобразователя 18, соответствующее младшему разряду двоичного кода на его входе, и средняя мощность Р напряжения U, на выходе фильтра 13 высоких, частот связаны соотношением &М (0,14±0,02)УР.

Накапливающий сумматор 6 выполнен в виде комбинационного сумматора 40 и регистра 41, разрядность которых больше разрядности цифроаналогового преобразователя 18 на величину , где М - максимальное число на капливаемых значений кода 27 с выхо- .да преобразователя 5.

Формирователь 7 выходного кода предназначен для деления цифрового кода 30 с выхода накапливающего сумматора 6 на N и выполнен в виде мультиплексора 42 и шифратора 43. В данном исполнении число N накапливаемых значений кода 27 может принимать только значения из ряда 1,2,4,8,16,

32,..., т.е. N 2 0,1,2,3,4,.... При этом операция деления цифрового кода на N св9Дится к сдвигу цифрового кода на п разрядов в сторону младшего разряда.

Q

5

0

5

о

Q е

5

0

5

53 4

Блок 12 управления предназначен для формирования синхроимпульсов 26 с частотой ЕО и синхроимпульсов 31 с частотой f5, величина которой определяется из условия f3 (628t60)fi (735t70)f5, синхроимпульсов 29 и 32 с частотой f, величина которой

определяется из условия f -г .

т N

и формирования цифрового кода числа N.

Блок 12 управления содержит генератор 44 тактовых импульсов, элемент И 45, реверсивный счетчик 46 с предустановкой, два формирователя 47 и 48, элемент НЕ 49, два переключателя 50 и 51 и инверторы 52.

Модуляционный радиометр работает следующим образом.

Измеряемый шумовой сигнал поступает на сигнальный вход модулятора 1. На эталонный вход подается шумовой сигнал с источника 10 эталонного шума. На опорный вход модулятора 1 по- ступает напряжение 19 в виде следующих с частотой fp прямоугольных импульсов Со скважностью 2 с выхода генератора 11 опорного напряжения. В первую половину периода напряжения 19 на выходе модулятора 1 присутствует измеряемый шумовой сигнал, а во вторую половину периода - эталонный шумовой сигнал с выхода источника 10 эталонного шума. Усилитель 2 осуществляет усиление сигнала (20) с выхода модулятора 1. Квадратичный детектор 3 формирует напряжение, пропорциональное мощности сигнала на его входе. Фильтр 4 низких частот с часто- той среза f осуществляет ограничение полосы частот. На выходе фильтра 4 низких частот присутствует аддитивная смесь 21 информативного напряжения и напряжения, обусловленного шумовой природой измеряемых сигналов, а также собственными шумами усилителя 2 и квадратичного детектора 3. При этом информативное напряжение синхронно с напряжением 19, а амплитуда его пропорциональна-, разности мощностей измеряемого и эталонного шумов. Фильтр 13 высоких частот, включенный на входе преобразователя 5, осуществляет устранение постоянной составляющей напряжения 21. Напряжение 22 поступает на первый вход элемента 14 сравнения. Элемент 14 ораввторой вход элемента 14 сравнения. Если текущее значение напряжения 22 на одном входе элемента 14 сравнения больше напряжения 23 на другом входе элемента 14 сравнения, то с приходом каждого си1-гхронизирующего импульса 26 накапливающи й сумматор 16 увеличивает на 1 значение выходного кода 27, При этом цнфроаналоговый преобразователь 18 увеличивает напряжение 23 на величину /JU, соответствующую мпадшему разряду двоичного кода на его входе. Если текущее значение на- f5 пряжения 22 меньше напряжения 23, то с приходом каждого синхронизирующего импульса 26 накапливающий сумматор 16 уменьшает на 1 значение выходного кода 27, при этом цифроаналоговый преобразователь 18 уменьшает напряжение 28 На величину U, соответствующую младшему разряду двоичного кода на его входе. В результате формируемый накапливающим сумматором 16 код 27

20

нения фop иpyeт одноразрядный цифровой код 24 в соответстви с соотношением текущих значений напряжения 22 и напряжения 23, поступающего на вто- |рой вход элемента 14 сравнения. Если Текущее значение напряжения 22 на первом входе элемента 14 сравнения больше,чем значение напряжения 23 на его втором входе, то одноразрядный циф- Q ровой код 24 на выходе элемента 14 сравнения принимает значение +1. Если текущее значение напряжения 22 меньше значения напряжения 23, то цифровой код 24 на выходе элемента 14 сравнения принимает значение -1. Цифровой код 24 подается на вход эле- меАта 15 изменения знака, на опорный вход которого поступает напряжение 19 с выхода генератора 11 опорного напряжения.

При поступл ении первого полупериода напряжения 19 на опорный вход элемента 15 изменения знака на его выходе формируется код 25, значения ко- 25 изменяется так, что разность между торого повторяют значения кода 24. текущими значениями напряжений 22 и

23 уменьшается. После поступления нескольких синхронизирующих импульсов 26 на оинхронизирующий вход на- 30 капливающего сумматора 16 разность между текущими значениями напряжений 22 и 23 уменьшается до величины, меньшей напряжения /J и, соответствующего одному мпадшему разряду цифрового кода на входе цифроаналогового преобразователя 18. Разность между текущими значениями напряжений 22 и 23 уменьшается до минимальной величины при поступлении одного импульса 26, если дое следующее значение выходного кода значения частоты f следования син- (27 на единицу больше предьщущего, ее- хронизирующих импульсов 26 и напряже- ли на входах элемента 14 сравнения напряжение 22 больше напряжения 23, :и каждое следующее значение вькодного |кода 27 на единицу меньше предьщущего, если напряжение 22 меньше напряжения 23. Цифровой код 27 поступает на входы элемента 17 изменения знака и накапливающего сумматора 6. Элемент 17 изменения знака при поступлении на опорный вход первого полупериода напряжения 19 осуществляет формирование кода 28, знач ения которого повто- 1ряют значения кода 27. Код 28 посту- |пает на вход цифроаналогового преобКод 25 поступает на информационный вход накапливающего сумматорЗ 16, на синхронизирующий вход которого подаются синхронизирующие импульсы 26 с частотой fj С первого выхода блока 12 управления. При поступлении каждого синхронизирующего импульса 26 на- капливаюшяй сумматор 16 осуществляет сложение текущего значения кода 25 с текущим значением своего выходного кода 27, при этом на-выходе накапли- вающего сумматора 16 формируется новое значение цифрового кода 27. Каж35

ния зи, соответствующего младшему разряду входного кода цифроаналогового преобразователя 18, выбраны сле45 дующим образом /3U (О, l4tO,02)YP;

fj (628±60)f, (735t70)fo. При этом значение кода 27 на выходе накапливающего сумматора 16, т.е. на выходе преобразователя 5, эквивалентно текущему значению напряжения 22 на первом входе элемента 14 сравнения, а среднее значение кода 27 эк- .вивалентно среднему значению напряжения 22, равному значению его информативной компоненты.

50

55

разователя 18, который преобразует значения цифрового кода 28 в текущие значения эквивалентного аналогового напряжения 23, которое поступает на

второй вход элемента 14 сравнения. Если текущее значение напряжения 22 на одном входе элемента 14 сравнения больше напряжения 23 на другом входе элемента 14 сравнения, то с приходом каждого си1-гхронизирующего импульса 26 накапливающи й сумматор 16 увеличивает на 1 значение выходного кода 27, При этом цнфроаналоговый преобразователь 18 увеличивает напряжение 23 на величину /JU, соответствующую мпадшему разряду двоичного кода на его входе. Если текущее значение на- пряжения 22 меньше напряжения 23, то с приходом каждого синхронизирующего импульса 26 накапливающий сумматор 16 уменьшает на 1 значение выходного кода 27, при этом цифроаналоговый преобразователь 18 уменьшает напряжение 28 На величину U, соответствующую младшему разряду двоичного кода на его входе. В результате формируемый накапливающим сумматором 16 код 27

изменяется так, что разность между текущими значениями напряжений 22 и

23 уменьшается. После поступления нескольких синхронизирующих импульсов 26 на оинхронизирующий вход на- 0 капливающего сумматора 16 разность между текущими значениями напряжений 22 и 23 уменьшается до величины, меньшей напряжения /J и, соответствующего одному мпадшему разряду цифрового кода на входе цифроаналогового преобразователя 18. Разность между текущими значениями напряжений 22 и 23 уменьшается до минимальной величины при поступлении одного импульса 26, если значения частоты f следования син- хронизирующих импульсов 26 и напряже-

ния зи, соответствующего младшему разряду входного кода цифроаналогового преобразователя 18, выбраны сле5 дующим образом /3U (О, l4tO,02)YP;

fj (628±60)f, (735t70)fo. При этом значение кода 27 на выходе накапливающего сумматора 16, т.е. на выходе преобразователя 5, эквивалентно текущему значению напряжения 22 на первом входе элемента 14 сравнения, а среднее значение кода 27 эк- .вивалентно среднему значению напряжения 22, равному значению его информативной компоненты.

0

5

При поступлении второго полуперио- да напряжения 19 на опорный вход элемента 15 изменения знака на его входе формируется код 25, которьш имеет значение +1, если код 24 имеет значение -1, и наоборот. Накапливающий сумматор 16 осуществляет сложение текущего значения кода 25 с текущим значением своего выходного кода 27, при этом формируется новое „значение кода 27. При поступлении второго полупериода напряжения 19 на опорный вход элемента 17 изменения знака на его выходе формируется код 28, значения которого равны значениям кода 27 с противоположным знаком. Цифроаналоговьй преобразователь 18 преобразует значения цифрового кода 28 в текущие значения эквивалентного аналогового напряжения 23. Поскольку элементы 15 и 17 изменения знака дважды меняют знак , то сигнал 23 следит за изменениями сигнала 22 так же, как при поступлении на опорные входы элементов 15 и 17 изменения знака первого полупериода напряжения 19. Однако при этом значения кода 27 на выходе преобразователя 5 являются цифровыми эквивалентами взятых с противоположным зйаком текущих значений напряжения 22, а среднее значение кода 27 является эквивалентом взятого с противоположным знаком среднего значения 22, т.е. значения информативной компоненты напряжения 22.

Поскольку во втором полупериоде напряжения 19 генератора 11 опорного напряжения информативная компонента напряжения 22 равна по величине, но противоположна по знаку информативной компоненте напряжения 22 в первый полупериод напряжения 19, то средние значения кода 27 на выходе преобразователя 5 в первый и второй полупериоды напряжения 19 равны между собой и эквивалентны информативной компоненте напряжения 22 в первый по- лупериод напр,яжения 19.

Значения цифрового кода 27 с выхода накапливающего сумматора 16, т.е с выхода преобразователя 5, поступают на вход накаплинзкщего сзгмматора 6. На первый синхронизирующий вход накапливающего сумматора 6 поступают следующие с частотой 4импульсы 29. Частота 4 следования импульсов 19 и частота fj следования импульсов 26 связа

.

ны соотношением t X, -г.-. , N

При поступлении каждого импульса 2 накапливающий сумматор 6 устанавливае

1

9953

8

0

5

нулевое значение выходного кода 30. После поступления каждого импульса 29 . на первый синхронизирующий вход накапливающего сумматора 6 на второй его синхронизирующий вход поступают еле-, дующие с частотой f N импульсов 31. При поступлении аждого импульса 31 накапливаю11(ий сумматор 6 осуществляет суммирование текущего значения кода 27 с текущим значением выходного кода 30, при этом образуется новое значение выходного кода 30. После поступления на второй синхронизирую- д щий вход N импульсов 31 на выходе на- каплийакщего сумматора 6 образуется значение кода 30: код (30) .

Г1

. 2, кодов(27) ,где N-число значений

кода 27,которым определяется среднее.

Значения кода 30 поступают на вход формирователя 7 выходного кода на управляющий вход которого подается цифровой код числа N. Формирователь

7осуществляет деление значений входного кода 30 на N. В результате формируются значения выходного кода, которые подаются на вход выходного регистра 8. На синхронизирующий вход

выходного регистра 8 с частотой f поступают импульсы 32, причем каждьй импульс 32 формируется блоком 12 управления после формирования каждой последовательности из N импульсов 31 и перед формированием каждого импульса 29. При поступлении каждого импульса 32 выходной регистр 8 запоминает текущее значение кода 30. В результате выходной регистр 8 вьщеляет из значений кода,30 только те, которые формируются при поступлении каждого N-ro импульса 31 на второй синхронизирующий вход накапливающего сумматора 6. При этом на выходе выходного регистра

8присутствует значение выходного кода 33, представляющее собой среднее значение кода 27, пропорциональное информативной компоненте напряжения 22:

код (28) N

код (33) - --ЕКОД (27),

0

5

0

5

0

N

N

В модуляционных радиометрах одной из характеристик, определяющих чувст- витальность и точность измерений, является постоянная времени усреднения Т. В,предлагаемом радиометре эквивалентом постоянной времени усреднения Т является число N значений ,

ода 27, по которым определяется сред |нее. Постоянная времени усреднения |Г и число N связаны соотношением Т 1 N/fj . Поскольку в предлагаемом мо- |з;уляционном радиометре число N может ыть сколько угодно большим, то и |Эквивалентная ей величина постоянной :зремени усреднения Т также может быть сколь угодно большой. Это обес- нечивает повышение чувствительности, а следовательно, и точности измерений 33 сравнении с известньми .устройствами ;з которых увеличению постоянной вре- иени Т пр.епятствует низкая стабиль- .иость традиционных синхронных детекторов и интеграторов.

При исполнении модуляционного радиометра согласно фиг. 4 формирование кода 27 накапливающий сумматор 16 (Зсуществляет следующим образом.

Синхронизирующие импульсы 26 с первого выхода блока 12 управления поступают через элементы И 35 и 36 на учетные входы +t, -1 реверсивно- го счетчика 37 в зависимости от сиг- пала на выходе элемента 15 изменения :така. Если на выходе элемента 15 изменения знака присутствует уровень логической единицы, то синхроимпульсы :J6 проходят через элемент И 35 на иход +1 реверсивного счетчика 37. Через элемент И 36 синхроимпульсы не проходят, так как на его второй }ход поступает уровень логического нуля с выхода элемента НЕ 34. Если на иыходе элемента 15 изменения знака присутствует уровень логического нуля, то синхроимпульсы 26 проходят через элемент И 35 на вход -1 ревер- сивного счетчика 37. Через элемент 1JI 35 синхроимпульсы 26 не проходят, Т& результате с приходом каждого син- сроимпульса 26 код 27 на выходе реверсивного счетчика 37 либо увеличи- йается на 1, либо уменьшается на 1.

Формирование кода 28 элемент 17 1| зменения знака осуществляет следую- 1|5им образом. В первый полупериод на- (ряжение 19 имеет уровень логическо- fo нуля, поэтому выходное напряжение ;|саждого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 38 имеет тот же уровень, что и входное Напряжение, Выходной код блока 38 Йоступает на первьш вход комбинацион- Цого сумматора 39. Поскольку второй последнего заземлен, а вход пе- J)eHoca имеет уровень логического ну- .tiH то выходной код комбинащонного

g

о

5 о о g

п р.

5

сумматора 39 равен коду на его первом входе. Во второй- полупйриод напряжение 19 имеет уровень логической единицы, поэтому выходное напряжение с каждого элемента ИСКШЧАЮЩЕЕ ИЛИ блока 38 имеет уровень, противоположный уровню входного напряжения, т.е. если на входе блока 38 присутствует уровень логического нуля, то на его выходе имеется уровень логической единицы, и наоборот. Выходной код блока 38 поступает на первый вход комбинационного сумматора 39. Поскольку на вход переноса поступает уровень логической единицы, то выходной код комбинационного сумматора 39 на 1 больше кода на его первом входе. Преобразование кода блоками 38 и 39 эквивалентно изменению знака цифрового кода 27 на противоположньй.

Накапливаюш 1Й сумматор 6 работает следующим образом.

При поступлении на R-вход сброса регистра 41, т.е. на первый синхронизирующий вход накапливающего сумматора 6, каждого импульса 29 на выходе регистра 41 появляется нулевое значение кода 30. При поступлении на синхронизирующий С-вход регистра 41, т.е. на второй синхронизирующий вход накапливающего сумматора 6, каждого импульса 31 на выход регистра 41 поступает значение кода с его D-входа, На D-вход регистра 41 код поступает с выхода комбинационного сумматора 40. На В-вход комбинационного сумматора 40 подается цифровой код с выхода регистра 41. При этом значение выходного кода комбинационного сумматора 40 равно сумме текущего значения входного кода накапливающего сумматора 6, поступающего на А-вход комбинационного -сумматора 40, и текущего значения выходного кода регистра 41. Таким образом, при поступлении каждого импульса 31 на синхронизирующий С- вход регистра 41 на его выходе,а следовательно, и на выходе всего накапливающего сумматора 6 появляется цифровой код 30, значение которого равно сумме текущего значения входного кода 27 и предыдущего значения выходного кода 30.

Формирование выходного кода форми- .рователем 7 осуществляется следующим образом.Код 30 свькода накапливающего сумматора 6 поступает на все входы данных мультиплексора 42, прии140

чем на каждый из входов данных мультиплексора 42 входной код 30 поступает с различным сдвигом в сторону

младшего разряда. В результате на разных входах данных мультиплексора 42

присутствует входной код 30, поделенный на разные числа из ряда 1,2,4,8, 16,,... Мультиплексор 42 передает на выход формирователя 7 выходного ко- да цифровой код с одного из своих входов данных в зависимости от кода, который поступает на А-вход адреса муль

логического.нуля,так как содержимое регистра реверсивного счетчика 46 становится равным коду, поступающему на D-вход реверсивного счетчика 46 с выхода элемента НЕ 34, а значение этого кода равно N и больше 0. Выходное напряжение рёверсивного счетчика . 46 поступает на вход элемента НЕ 49. С выхода элемента НЕ 49 уровень логической единицы поступает на второй вход элемента И 45 и разрешает прохождение импульсов 26 с его первого входа на вход -1 реверсивного счеттиплексора 42. На вход шифратора 43, т.е. на управляющий вход формировате- 15 чика 46. С выхода элемента И 45 син- ля 7 выходного кода, поступает цифро- хроимпульсы 31 также поступают на вой код числа N. Шифратор 43 преобра- второй синхронизирующий вход накап- зует этот код в выходной код, значе-ливающего сумматора 6. С приходом кажние которого равно номеру того входадого импульса на вход -1 содержиданных мультиплексора 42, на который 20 мое регистра реверсивного счетчика входной код 30 поступает со сдвигом на logjN разрядов в сторону младшего разряда. Выходной код шифратора 43 поступает на А-вход адреса мультиплексора 42. В результате выходной код формирователя 7 выходного кода представляет собой входной код 30, сдвинутый на разрядов в сторо46 уменьшается на 1. После поступления N импульсов содержимое реверсивного счетчика 46 уменьшается до О и на его выходе появляется уровень логи25 ческой единицы. При этом на выходе элемента НЕ 49 появляется уровень

- .логического нуля, которьй запрещает прохождение импульсов 26 через элемент И 45 на вход -1 реверсив, ну младшего разряда, что соответствует делению значения входного кода 30 на число N.

Блок 12 управления работает следующим образом.

Генератор 44 тактовых импульсов

12

логического.нуля,так как содержимое регистра реверсивного счетчика 46 становится равным коду, поступающему на D-вход реверсивного счетчика 46 с выхода элемента НЕ 34, а значение этого кода равно N и больше 0. Выходное напряжение рёверсивного счетчика . 46 поступает на вход элемента НЕ 49. С выхода элемента НЕ 49 уровень логической единицы поступает на второй вход элемента И 45 и разрешает прохождение импульсов 26 с его первого входа на вход -1 реверсивного счетчика 46. С выхода элемента И 45 син- хроимпульсы 31 также поступают на второй синхронизирующий вход накап- ливающего сумматора 6. С приходом кажмое регистра реверсивного счетчика

46 уменьшается на 1. После поступления N импульсов содержимое реверсивного счетчика 46 уменьшается до О и на его выходе появляется уровень логической единицы. При этом на выходе элемента НЕ 49 появляется уровень

логического нуля, которьй запрещает прохождение импульсов 26 через элемент И 45 на вход -1 реверсивного счетчика 46, Кроме того, уровень логической единицы с выхода реверсивного счетчика 46 возбуждает формирователи 47 и 48, которые вырабатьшают синхроимпульсы 32 и 31 соответствен

Изобретение относится к области радиометрии электромагнитных полей и сигналов, а именно к устройствам для радиоастрономических наблюдений, радиоизмерений, технической и медицинской диагностики и т.д. Цель изобретения - повьшение точности измерений путем увеличения чувствительности и стабильности. В радиометр, содержащий модулятор 1, усилитель 2, квадра- тичньш детектор 3, фильтр нижних частот 4, регистратор 9, источник эталонного шума 10 и генератор опорного напряжения 11, введены преобразователь 5, накапливающий сумматор 6, формирователь выходного кода 7, выходной регистр 8 и блок управления 12. В радио- метре эквивалентом постоянной времени усреднения Т является число N значе- . НИИ кода, по которым определяется среднее. Поскольку в радиометре чис- ло N может быть большим,то и эквивалент-§ ная ей величина постоянной времени усреднения Т также может быть достаточно большой,что обеспечивает увеличение чувствительности и стабильности. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л

формирует с частотой f3 синхроимпуль- g ° этом цикл работы блока 12 упсы 26, Фор1 ирователи 47 и 48 формируют синхронизирующие импульсы 29 и 32 соответственно. Формирователи 47 и 48 возбуждаются в момент перехода выходного напряжения реверсивного счетчика 46 с уровня логического нуля на уровень логической единицы. На вькоде реверсивного счетчика 46 присутствует уровень логического нуля, когда содержимое регистра счетчика больше О, и на выходе реверсивного счетчика 46 присутствует уровень логической единицы, когда содержимое регистра счетчика меньше или равно 0. Блок 12 управления может работать в двух режимах: в ручном и автоматическом, которые задаются переключателем 50, В ручном режиме блок 12 управления начинает функционировать с момента подачи оператором импульса на вход Запуск,Этот импульс поступает на V-вход реверсивного счетчика 46, Выходное напряжение реверсивного счетчика 46 принимает значение

равления заканчивается, и схема находится в таком состоянии до следующего запускающего импульса на входе Запуск. В автоматическом режиме

40 сигнал Запуск формируется автоматически в конце каткдого цикла формирователем 48. Число N устанавливается переключателем 51 путем заземления одного из разрядов щфрового кода,

45 Инверторы 52 преобразуют положение переключателя 51 в код, состояш ий из логической единицы в разряде, выбранном переключателем 51, и логических нулей во всех остальных разрядах, В

50 результате код на выходе группы инверторов 52 может принимать значения 1,2,4,8,16, ,,..

Использование изобретения обеспе- 55 повьш1ение точности измерений путем повьш1ения чувствительности и стабильности за счет реализации синхронного детектора и интегратора в виде их цифровых эквивалентов.

равления заканчивается, и схема находится в таком состоянии до следующего запускающего импульса на входе Запуск. В автоматическом режиме

сигнал Запуск формируется автоматически в конце каткдого цикла формирователем 48. Число N устанавливается переключателем 51 путем заземления одного из разрядов щфрового кода,

Инверторы 52 преобразуют положение переключателя 51 в код, состояш ий из логической единицы в разряде, выбранном переключателем 51, и логических нулей во всех остальных разрядах, В

результате код на выходе группы инверторов 52 может принимать значения 1,2,4,8,16, ,,..

Использование изобретения обеспе- повьш1ение точности измерений путем повьш1ения чувствительности и стабильности за счет реализации синхронного детектора и интегратора в виде их цифровых эквивалентов.

|Формула изобретения

хронизирующему входу преобразователя, к первому и второму синхронизирующим «А

/

1

Д J

И

мь1Ш11ет11 Ш1ЫМ

-т гб

27 28

:иы11штштмгшишй

ii

tilllllnillTllTtlilTlTlltlTlTtlTltlflllll

iTlllllllbtlllllr

tltlT

JiffliMil

. t

t

ШЩ1рФЩ Щ1

Фил. 2.

0 5 0 5

0

входам накапливающего сумматора, к синхронизирующему входу выходного регистра и к управляющему входу формирователя выходного кода.

2, Радиометр по п. 1, о т л и - чающийся тем, что в нем преобразователь содержит фильтр высоких частот, вход которого является информационным входом преобразователя, элемент сравнения, два элемента изменения знака, дополнительный накапливающий сумматор и цифроаналоговый преобразователь, причем выход фильтра вьсоких частот подключен к одному входУ элемента сравнения, выход которого соединен с одним входом первого элемента изменения знака, подсоединенного своим выходом к одному входу дополнительного накапливающего сумматора, другой вход которого является синхронизирующим входом преобразователя, а выход, Я13ЛЯЮЩИЙСЯ выходом преобразователя, подключен к одному входу второго элемента изменений знака, выход которого подсоединен через цифроаналоговый преобразователь к другому входу элемента сравнения, а соединенные вместе другие входы первого и второго элементов изменения знака являются опорным входом преобразователя.

..|

. t

ji

.

30

31

31

.,тпТП11

«niinlj.:.

,

ifc .« eii X

i:jLlli|l|.llJiJ lMJllliJl,

4

au.t-3

фиеЛ