Осциллографический фазометр Советский патент 1988 года по МПК G01R25/00 

Вход

гч

Изобретение относится к радиоизмерительной технике, может быть ис- рюльзовано в радиолокации и связи, ;где широко применяются фазоманипу- лированные (CMi) сигналы, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1247778.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и достоверности ви- зуальной оценки основных параметров принимаемого ФМИ сигнала на фоне им- :пульсных помех.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого,фазометра; на фиг. 2 - примерный вид осциллограмм; на фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие работу фазометра.

Фазометр содержит генератор 1 развертки, электронный коммутатор 2, ге теродин 3, смеситель 4, усилитель 5 промежуточной частоты, первый ключ 6, линию 7 задержки, накопитель 8, первую электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) 9, генератор 10 опорного на- пряжения, фазовращатель 11, усилитель 12, вторую ЭЛТ 13, .усилитель 14 амплитудный детектор 15, вторую линию 16 задержки, элемент 17 совпадения и ключ 18.

При этом фазометр содержит последовательно включенные генератор 1 развертки, электронньй коммутатор 2, второй вход которого соединен с выходом накопителя 8, гетеродин 3, сме ситель 4, второй-вход которого соединен с входом фазометра, усилитель 5 промежуточной частоты, амплитудный детектор 15, линию 16 задержки, элемент 17 совпадения, второй вход ко- торого соединён с выходом амплитудного детектора 15, ключ 1В, второй вхо которого соединен с выходом усилителя 5 промежуточной частоты, накопитель 8, второй вход которого соеди- нен с выходом линии 7 задержки, а вы ход - с вертикальным электродом ЭЛТ 9, горизонтальный электрод которой соединен с вторьм выходом генератора 1 развертки. К выходу генератора 10 опорного напряжения последовательно подключены фазовращатель 11 на +90, усилитель 12 и горизонтальный электрод ЭЛТ 13, вертикальньй электрод которой через усилитель 14 соединен с выходом генератора 10 опорного напряжения , а управляющий электрод - через ключ 6, второй вход которого соединен с выходом накопителя 8.

Принцип работы предлагаемого фазометра основан на поиске в заданном диапазоне частот Df ФМН сигнала и визуальной оценке основных его параметров (несущей частрты ft , величины скачков фазы и Ч и кратности фазовой манипуляции т) на экране двух ЭЛТ. Причем импульсные помехи, попадающ 1е в полосу пропускания df усилителя промежуточной частоты в процессе перестройки частоты гетеродина, подавляются за счет использования метода задержанных совпадений с временем задержки Т, , равным периоду перестройки Т частоты гетеродина ().

Фазометр работает следующим образом.

Принимаемый ФМН сигнал

U(t)U..(t) ,

где U,fj-,Tc., V - амплитуда, несущая частота, длительность и начальная фаза сигнала соответственно;

Pk:(t) - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции, причем Гк(t) const при KTr,.t- (К+ + 1 )(q И может изменяться скачком при , т.е. на границах между элементарными посыпками, из которых составлен сигнал длительностью Т. (T(N Т) (К,2,... М),

поступает на первьй вход смесителя 4, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 3 )Ur.; cos(2/rfrt+ /T :4Yr ) ,

где Uf- ,1 , Ч г -амплитуда, частота и начальная фаза напряжения гетеродина соответственно;

Df - - - скорость изменения частоты

гетеродина.

На выходе смесителя 4 образуются- напряжения комбинационных частот. Усилителем 5 выделяется напряжение только промежуточной частоты

,.cos 2/rfnpt+4;(t)-),,, О i t TC ,

где U,p- KUclV;

К - коэффициент передачи смесителя;

fnp промежуточная частота; г(.г сигнал с комбинированной

фазовой манипуляцией и ли- - нейной частотной модуляцией

(ФМН - ЛЧМ).

В процессе просмотра заданного частотного диапазона Df в полосу пропускания А f усилителя 5 промежуточной частоты наряду с МН сигналом по следовательно попадают импульсные помехи (фиг. За). На выходе усилителя 5 промежуточной частоты образуется последовательность радиоимпульсов

Р

длительностью Т -- (фиг.Зб), кото-

(Г

рая поступает на входы ключа 18 и амплитудного детектора 15. Последний выделяет огибающие радиоимпульсов (фиг. Зв), которые поступают на пер- вый вход элемента 17 совпадения и .на вход линий 15 задержки, время задержки которой выбирается равным периоду Тл перестройки частоты гетеродина 3 (). Видеоимпульсы (фиг. Зг) с выхода линии задержки поступают на второй вход элемента 17 совпадения. Во втором и последующих циклах перестройки частоты гетеродина 3 на выходе элемента 17 совпадения образуются импульсы (фиг. Зд), соответствующие моментам попадания в полосу пропускания df„ усилителя 5 промежуточной частоты только Н сигнала. Импульсные помехи при этом подавляются. Импульсы с выхода элемента 17 совпадения поступают на управляющий вход ключа 18 и открьшают его Ключи 6 и 18 в исходном состоянии всегда закрыты. При этом напряжение Uqj,(t) с выхода усилителя 5 промежуточной частоты через открытьй ключ 18 поступает на вход накопителя., где оно накапливается,и после превышения порогового уровня Ufipf, воздействует на управляющий вход электронного ком- мутатора 2, отключая гетеродин 3 от генератора I развертки, на управляющий вход ключа 6, открывая его, и на вертикальный электрод ЭЛТ 9, горизонтальный электрод которой соединен с вторым выходом генератора 1 развертки. С этого момента процесс поиска ФМН сигналов прекращается на время визуального анализа, которое определя етс.я временем задержки линии 7 задержки. При этом на экране ЭЛТ 9 образуется импульс (частотная метка) положение которого на горизонтальной

Q

0 5 n .

5

0

0

развертке однозначно определяет не- сущую частоту принимаемого ФМН сиг- .: нала (фиг. 2а).

Для визуальной -оценки величины скачков фазы кратности фазовой манипуляции m принимаемого ФМН сигнала используется ЭЛТ 13 с круговой разверткой. Причем круговая развертка формируется с помощью генератора 10 опорного напряжения частота , которого равна промежуточной частоте fnp()) принимаемого ФМН сигнала. Напряжение генератора 10 поступает через усилитель 14 на вертикальный электрод, а через фазовращатель 11 на +90° и усилитель 12 - на горизонталь- ньй электрод ЭЛТ 13, на управляющий электрод которой через открытые ключи 18 и 6 поступает ФМН сигнал ) промежуточной частоты с выхода 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 изображение в виде нескольких ярких, точек, расположенных на окружности (фиг. 26, в, г).Количество точек определяет кратность фазовой манипуляции т, а угловое расстояние между ними равно величине скачков фазы д Ч принимаемого ФМН сигнала. При неравенстве частот fg и f,,/, () яркостные метки двигаются по окружности с разностной частотой.

Время накопления и пороговый уровень Е- накопителе 8 выбираются такими, чтобы этот уровень не превышал случайные помехи.

Время задержки Tjj линии 7 задержки выбирается таким,- чтобы можно было визуально оценить основные параметры принимаемого ФМН сигнала, наблюдая осциллограммы на экранах ЭЛТ 9 и 13. По истечение этого времени на- пряжение с выхода линии 7 задержки поступает на вход сброса накопителя ; 8 и сбрасывает его элементы в начальное состояние. При этом электронньй Ком гутатор 2 переводится в свое исходное состояние, при котором гетеродин 3 оказывается подключенным к выходу генератора 1 развертки, а ключ 6 закрывается, т.е. переводится в свое исходное состояние, С этого момента- просмотр заданного частотного диалазона Df и поиск ФМН сигналов продолжаются. В случае обнаружения.следующего сигнала работа фазометра происходит аналогично.

Таким образом, предлагаемый фазометр по сравнению с базовым объектом обеспечивает повышение помехоустойчивости и достов.ерности визуальной оценки основных параметров принимаемого фазоманипулированного сигнала на фоне импульсных помех. Это достигается использованием метода задержанных совпадений с временем задержки .2, равным периоду перестройки TO частоты гетеродина (,), при котором импульсные помехи подавляются, а принимаемый. ФМН сигнал выделяется.

Формула изобретения

Осциллографи-ческий фазометр по авт. св. № 12А7778, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и достоверности визуальной оценки основных параметров принимаемого фазоманипулированного сигнала на фоне импульсных

помех, в него введены последовательно подключенные к выходу усилителя промежуточной частоты амплитудный детектор, вторая линия задержки, зле- мент совпадения и второй ключ, включенньм между выходом усилителя промежуточной частоты и входами накопителя и первого ключа, при этом второй вход элемента совпадения соединен с выходом амплитудного детектора.

Изобретение относится :,радиоизмерительной технике и может быть использовано в радиолокации и связи. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и достоверности визуальной оценки основных параметров принимаемого фйзоманипулированного сигнала на фоне импульсных помех. Фазометр содержит генератор 1 развертки, электронный коммутатор 2, гетеродин 3, смеситель 4, усилитель 5 промежуточной частоты, ключ 6, линию 7 задержки, накопитель 8, электронно-лучевые трубки 9 и 13, генератор 10 опорного напряжения, фазовращатель 11 и усилители 12 и 14. Введение амплитудного детектора 15, линии 16 задержки, элемента 17 совпадения и ключа 18 позволяет использовать метод задержанных совпадений с временем задержки, равным периоду перестройки частоты гетеродина 3, при котором импульсные помехи подавляются, а принимаемый фазоманипулирован- ньй сигнал принимается. 3 ил. Sg W

О yf

.-sОФНН

Фиг.2

г тфмн

О