Способ определения индекса сопутствующей фазовой модуляции в генераторах амплитудно-модулированных сигналов Советский патент 1988 года по МПК G01R29/06 G01R23/20 

00

со

Изобретение относится к радио- измерительной технике. Цель изобретения - повышение разрешающей способности и быстродействия оценки индекса сопутствующей фазовой модуляции (ФМ) в генераторах амш-1итудно-модулирован- ных (AM) сигналов. Устройство, pea- ,. лизующее способ, содержит последова- . тельно соединенные генератор 1 модулирующего напряжения, генератор 2 AM сигнала, полосовой фильтр 3 и анализатор спектра 4. Выбор наибольшей по a шлитyдe составляющей спектра на частоте Юо + 2Q или СОо 2$, изменение ее уровня относительно составляющей спектра U на частоте СОо + + О. или Wo - О и определение индекса сопутствующей ФМ являются операциями, способа, которые позволяют повысить разрешающую способность и быстродействие измерения. 2 ил. Ю (Л

. f

11448310

Изобретение относится к радиоизмерительной технике в частности к способам измерения сопутствующей (паразитной) фазовой модуляции (ФМ) в ам- - плитудно-модулированных (AM) сигналах.

Способ может быть использован при измерении сопутствзпощей ФМ в прецизионных генераторах и источниках AM сигtO значение индекса сопутствующей ФМ обычно мало ( |5 1), то при разложении () на синусоидальные компоненты по функциям Бесселя составляющими более высшего порядка, чем единица, можно пренебречь. Кроме этого, рассмотрим случай наличия в огибающей AM только второй гармоники (). Другие гармоники в огибающей AM не представляю.т интереса, поскольналов.

Цель изобретения - повьппение раз- рещакицей способности и быстродействия оценки индекса сопутствующей ФМ в ге нераторах AM сигналов. 15

На фиг о дана блок-схема устройства, реализующего предлагаемый спощей ФМ обычно мало ( |5 1), то при разложении () на синусоидальные ком поненты по функциям Бесселя составляющими более высшего порядка, чем единица, можно пренебречь. Кроме это го, рассмотрим случай наличия в огибающей AM только второй гармоники (). Другие гармоники в огибающей AM не представляю.т интереса, посколь

(1) получаем:

25

Ui - Umz

COS СО,

t + 2л cos (СОо

соб измерения; на фиг. 2 - спектро- . грамма AM сигнала с сопутствующей ФМ,

Устройство для оценки индекса со- 20 влияют на разрешающую способ- путствующей ФМ в генераторах AM сиг- ность измерения. С учетом этого из налов содержит последовательно соединенные генератор 1 модулирз ощего на пряжения (ГМН), генератор 2 AM сиг нала, полосовой фильтр 3 и анализатор спектра 4.

Полосовой фильтр 3 служит для фильтрации отдельных составляющих в спектре AM сигнала с целью исключения влияния-собственной нелинейно- jQ сти тракта анализатора спектра на результат измерения. При достаточной величине динамического диапазона анализатора .спектра 4 фильтр 3 может

35

га.

)t + cos (a)B-Q)t +

+ i| cos («„ -fQ) + Cf,

- I COS (QO -«)t -4 . +

отсутствовать.

Способ оценки индекса сопутствующей ФМ осуществляют следующим образом.

Синусоидальный (гармонический) сигнал от ГМН 1 U U, cos Q t подают на проверяемый генератор 2 AM сигнала.

На выходе генератора 2 формируется высокочастотньй AM сигнал на несущей частоте QD с искаженным законом AM и сопутствующей ФМ

га

cos (Оо + 2Q)t +

40

45

+ 1 cos (сОо- )t

+ («„ + )t - SL-I- cos (tOo - 2Q )t -Cf J, (2)

,

1 +Xmi COS (iQ)tJ

I i-.

-лр

2lltt(fi) COS («„+ nQ)t +Ч „; ;

m - парциальные коэффициенты

AM no i-ым rapMOHHkaM; P - индекс сопутствующей ФМ; I(ft) - коэффициенты, являющиеся функциями Бесселя первого рода различных порядков

(п I, 2, 3, ...) от аргумента Р) ;

(.р; - фазовый сдвиг между огибающей AM сигнала по i-ой гармонике и модулирующей ф нкцией сопутствующей ФМ. Поскольку в качественных AM генеРðРх значение индекса сопутствующей ФМ обычно мало ( |5 1), то при разложении () на синусоидальные компоненты по функциям Бесселя составляющими более высшего порядка, чем единица, можно пренебречь. Кроме этого, рассмотрим случай наличия в огибающей AM только второй гармоники (). Другие гармоники в огибающей AM не представляю.т интереса, посколь(1) получаем:

влияют н ность измерени

Ui - Umz

COS СО,

t + 2л cos (СОо

влияют на разрешающую спосо ность измерения. С учетом этого и

га.

)t + cos (a)B-Q)t +

+ i| cos («„ -fQ) + Cf,

- I COS (QO -«)t -4 . +

га

cos (Оо + 2Q)t +

+ 1 cos (сОо- )t

40

45

+ («„ + )t - SL-I- cos (tOo - 2Q )t -Cf J, (2)

Из (2) видноi что в AM сигнале с сопутствующей ФМ на боковых частотах QO + 2 и QO - 2Q одновременно с составляющими сопутствующей ФМ (последние два слагаемых в фигурных скобках содержатся составляющие вторых гармоник огибанщей AM (щестое и седьмое слагаемые), сдвинутые по фазе на углы tCf, . Поэтому, в обя1ем случае амплитудный спектр AM сигнала (2) не симметричен (фиг. 2).

Анализатор спектра 4 (предположим, что фильтр 3 временно выключен) индицирует результирующие (векторные-) амплитуды боковых составляющих на частотах СО,, + Q. м (,

и

A1OlkC

f-.;

+ 2,cosCf, . K-2m..,.

и на частотах СОо 2Q

Umi 2-V

in + ш.ш

+ Ei§l 20

|5

2 U

1 /ил КС

/и,.

Ua««« - n.,m,/3cos(i, - 25

Оценка индекса сопутствующей ФМ в

Поскольку m,s 1, а 3 « 1, то выраже- этом случае получается несколько за- ния (3) упрощаются, а именно: вышенной, но это является коррвлл-ным

с точки зрения правил метрологии. 30

и IWHM

- и - и

- и, - 2 и

1У12

Выражение (6) подтверждает тот факт, что боковые составляющие спектра AM на частотах СО +Q и COo-Q при т, 1 почти равны между собой и измерить достаточно точно сопутствующую ФМ по ним с помощью анализатора спектра практически невозможно.

Если искажения огибающей в сигнале AM генератора отсутствуют или очень малы (т - 0), то из (4) и (5) получаем:

Ul/HflKC -Ui ,v,v,K U2 m , (i

- mz )

a из (7) с учетом (6)

0 2- и.

в этом частном случае спектр AM сигнала симметричен. Измерив уровень U любой из Роковых составляю1Д1тх на частотах Од.+ 2Q или С.}„- 2Q относительно любой из составляющих на частотах QO или iug-Q, индекс сопутствующей ФЯ определяет из выражения (8), Если спектр AM сигнала (фиг. 2) несимметричен, то это говорит о том, что кроме составляющих сопутствующей ФМ в сигнале присутствует гармоники огибающей. В этом случае оценку индекса сопутствующей ФМ производят по наибольшей из амплитуд 1макс составляющих спектра на частотах сОо - 2П или QO 252 , измеряют ее уровень относительно составлякяцей и, на частоте СОо + С2 или СОв-Л, а индекс сопутствующей ФМ определяют из соотношения

|5

2 U

1 /ил КС

/и,.

Формула изобретения

Способ определения индекса сопут- 25 ствующей фазовой модуляции в генера- торах амплитудно-модулированных сиг- - налов, заключающийся в том, что сигнал этого генератора с несущей частотой iOf, модулируют синусоидальным снг- 40 налом частоты Q и анализируют спектр сигнала на выходе генератора ампли- тудно-модулирукнцего сигнала, отличающийся тем, что, с це-- лью повышения разрешакидей способно- 45 сти и быстродействия измерения, вы - бирают наибольшую по амплитуде

составляющую спектра на частотеС0о+ 2 и или COj - 2я измеряют ее уровень относительно составляющей спектра и, на частоте ut + или СОр-R , а индекс сопутствующей фазовой модуляции определяют из соотношения Э

50

2 и

1«4WC

/и,.

UL

Uimin

L.

-Л (jJo-f-

Фи. 2

-lUo

f Т

гтах

1

or

-зр