Устройство для измерения девиации частоты линейно-частотно-модулированного колебания Советский патент 1992 года по МПК G04F10/00 

Изобретение относится к радиоизмерениям, предназначено для использования в радиолокационных станциях непрерывного излучения и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт. св. СССР № 1190281.

По основному авт. св. Nb 1190281 известно устройство, содержащее генератор пилообразного напряжения, управляемый генератор, фазовый детектор, эталонный генератор, ключ, фильтр нижних частот, усилитель постоянного тока, формирователь импульсов, блок нормирования, блок индикации и кварцевый генератор, причем блок нормирования содержит блок управления, реверсивный счетчик, счетчиковый делитель, первый элемент 2И, двоичный счетчик, блок элементов НЕ, двоичный счетчик с предварительной записью информации, второй элемент 2И, элемент задержки, двоично-десятичный счетчик и блок памяти.

В данном устройстве измерение девиации частоты включает два этапа. На первом этапе на реверсивном счетчике и двоичном счетчике блока нормирования осуществляется подсчет соответственно числа К импульсов с выхода формирователя импульсов (число фазовых набегов в л: радиан) и числа N импульсов счетной частоты fKB с выхода кварцевого генератора в течение импульса управления (время модуляции гмод). На втором этапе в дополнительном временном интервале Тдоп осуществляется деление набега фазы К за время модуляции на время модуляции tMofl. что соответствует значеКнию девиации частоты Шдев .

Хмод

Однако в известном устройстве велико время измерения, особенно при высокой точности измерения и больших базах измеряемого сигнала. Так как деление реализуется на двоичном счетчике с предварительной записью информации путем подсчета числа пачек импульсов, записанных по входу предварительной записи (число импульсов в пачке - N), в дополнительном временном интервале, и величина дополнительного временного интервала

К Кдея- Ткв д-,

где Т|св -;период счетной частоты имТкв

пульсов с выхода кварцевого генератора:

fxB

Кдеп -г-коэффициент деления счетчикового делителя;

Л- цена младшего разряда блока индикации, определяемая требуемой точностью измерения, Гц.

Цель изобретения - уменьшение времени измерения девиации частоты лине1 ночастотно-модулированного колебания.

Для достижения цели в блок нормирования устройства для измерения девиации частоты линейно-частотно-модулированного колебания, содержащего соединенные в кольцо управляемый генератор, фазовый детектор, ключ, фильтр нижних частот и усилитель постоянного тока, генератор пилообразного напряжения, выход которого соединен с вторым входом управляемого генератора, эталонный генератор, выход которого соединен с вторым входом фазового

5 детектора, последовательно соединенные формирователь импульсов, вход которого соединен с выходом фазового детектора, блок нормирования и блок индикации, кварцевый генератор, выход которого соединен

0 с вторым входом блока нормирования, третий вход блокз нормирования, второй вход ключа, вход генератора пилообразного на. пряжения соединены с шиной импульса управления, причем блок нормирования

5 содержит блок управления, реверсивный счетчик, счетчиковый делитель, первый и второй элементы 2И, двоичный счетчик, блок элементов НЕ, двоичный счетчик с предварительной записью информации,

0 элемент задержки, двоично-десятичный счетчик, блок памяти, первый выход блока управления соединен с входом вычитания реверсивного счетчика, второй выход блока управления соединен с первым входом двоичного счетчика, третий выход блока управления соединен с первым входом первого элемента 2И и с первым входом второго элемента 2И, четвертый выход блока управления соединен с вторым входом реверсивного счетчика, с третьим входом двоичного счетчика, с первым входом двоичного счетчика с предварительной записью информации, с первым входом двоично-десятичного счетчика, с первым входом счетчикового делителя, 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 счетчикового делителя, первый, второй и третий входы блока управления являются входами блока нормировпния, четвертый вход блока управления соединен с выходом реверсивного счетчика, выход

5 счетчикового делителя соединен с входом сложения реверсивного счетчика и с вторым входом первого элемента 2И. выход первого элемента 211 соединен с третьим входом счетчикового.делителя, 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 вторым 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 двоично-десятичного счетчика соединены с входами блока памяти, выход блока памяти соединен с выходом блока нормирования, дополнительно введен делитель частоты, вход которого соединен с вторым входом блока управления и выход соединен с вторым входом двоичного счетчика.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг 2 - функциональная схема блока нормирования.

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

Блок 9 нормирования содержит блок 12 управления, реверсивный счетчик 13, счетчиковый делитель 14. первый элемент 2И 15, делитель 16 частоты, двоичный счетчик 17. блок элементов НЕ 18. двоичный счетчик 19 с предварительной записью информации, второй элемент 2И 20, элемент 21 задержки, двоично-десятичный счетчик 22 и блок 23 памяти.

Устройство работает следующим образом.

До прихода импульса управления ключ 5 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 рассогласования, которое через ключ 5. фильтр 6 нижних частот, усилитель 7 постоянного тока поступает на управляемый генератор 2, удерживая разность частот и фаз между сигналами управляемого и эталонного генераторов, равными нулю. Таким образом, в отсутствие модуляции сигнал на выходе фазового детектора 3 отсутствует.

В момент прихода импульса управления ключом 5 разрывается цепь фазовой автоподстройки частоты, запускается генератор 1 пилообразного напряжения, частота сигнала на выходе управляемого генератора 2 увеличивается по линейному

закону и с выхода фазового детектора 3 сигнал разностной частоты подается на формирователь 8 импульсов, вырабатывающий импульсы в моменты перехода напряжения 5 низкочастотной синусоиды через уровень О. Сформированная пачка импульсов подается на блок 9 нормирования.

, С приходом импульса управления его передний фронт с четвертого выхода блока 0 12 управления подается на счетчики 13, 14. 17.19 и 22 для установки их в состояние О. Затем в течение импульса управления в двоичный счетчик 17 с кварцевого генератора 11 через делитель 16 частоты записывается 5 число импульсов N, которое одновременно подается с выхода двоичного счетчика 17 в виде двоичного параллельного кода через блок элементов НЕ 18 в обратном коде в двоичный счетчик 19 с предварительной записью информации. Одновременно в течение импульса управления в реверсивном счетчике 13 по входу вычитания подсчитывается в обратном коде число К импульсов, сформированных формирователем 8 им5 пульсов.

После окончания импульса управления импульсы с кварцевого генератора 11 через блок 12 управления поступают на счетчиковый делитель 14 и после деления с коэффициентом Кед с его выхода поступают на вход сложения реверсивного счетчика 13. Происходит вычитание записанного в счетчик по входу вычитания числа К. Одновременно импульсы кварцевого генератора 11 поступают на счетный вход двоичного счетчика 19с предварительной записью информации, в котором счет ведется от числа NB обратном коде до переполнения. Число импульсов переполнения Мподсчитывается двоично-де0 сятичным счетчиком 22 до прихода импульса переполнения реверсивного счетчика 13, по которому код числа Мпереписывается в блок 23 памяти. С выхода последнего информация поступает парал5 лельным кодом в блок 10 индикации. Так как время до переполнения реверсивного счетчика 13 равно Ткб Кед -К и время до пере- полнения двоичного счетчика 19 с предварительной записью информации

0 равно Тка Nf число импульсов переполнения последнего

Кед К у

-bi

(Удев.

N

Ткв

1МОД

Введение делителя 16 частоты с коэффициентом деления Кдч уменьшает число N импульсов, подсчитываемых двоичным счетчиком 17 за время Тмод. N N/Kдч, что в

свою очередь заставляет уменьшать коэффициент деления Кед счетчикового делителя 14 Ксд Ксд/Кдч для сохранения истинности деления, т.е. числа импульсов переполнения М и Мдвоичного счетчика 19 с предварительной записью информации до и после введения делителя 16 частоты соответственно

I- К -Кед к-Кед-к

дч

1И

М,

ТквN Кдч

Поэтому величина дополнительного временного интервала Тдоп после включения делителя 16 частоты

К Кед Ткв Тдоп

Тдоп° К Кся Т

Кдч

дч

уменьшится в Кдч раз по сравнению с величиной до его включения.

Аналогичный эффект можно получить, включив в прототип второй кварцевый генератор более низкой частоты, выход которого соединен с вторым входом двичного счетчика вместо подаваемых по этому входу импульсов с выхода первого кварцевого генератора.

Формула изобретения

Устройство для измерения девиации частоты линейно-частотно-модулированного колебания по авт. св. Мг 1190281, отличающееся тем, что, с целью уменьшения времени измерения девиации частоты линейно-частотно-модулирован ного колебания, в блок нормирования между вторым входом блока управления и вторым входом двоичного счетчика введен делитель частоты.

Изобретение может быть использовано в радиолокационных станциях непрерывного излучения. Цель изобретения состоит в уменьшении времени измерения девиации линейно-частотно-модулированного колебания за счет включения в устройство для измерения девиации частоты ЛЧМ-колеба- ний делителя 16 частоты. Устройство также содержит генератор 1 пилообразного напряжения, управляемый генератор 2, фазовый детектор 3, эталонный генератор 4, ключ 5, фильтр 6 нижних частот, усилитель 7 постоянного тока, формирователь 8 импульсов, блок 9 нормирования, блок 10 индикации, кварцевый генератор 11. С приходом импульса управления размыкается система фазовой синхронизации управляемого генератора 2 и запускается генератор 1 пилообразного напряжения, перестраивающий его частоту. На выходе фазового детектора 3 появляется напряжение рассогласования, которое поступает на формирователь 8 импульсов в моменты перехода напряжения через уровень "О". В блоке 9 нормирования за время модуляции Тмод подсчитывается число импульсов К и N соответственно с выхода формирователя 8 и через делитель 16 - с выхода кварцевого генератора 11, пропорциональное набегу фаза Atf>&v\ 1мод. В дополнительном вр'еменном интервале Тдоп осуществляется деление К- Кд/N, где Кд - масштабный коэффициент. Результат отображается в блоке 10 индикации. Уменьшение частоты счета импульсов N за счет делителя 16 вызывает необходимость уменьшения Кд, что уменьшает Тдоп=К-Кдх x1/ficB. где fic8 ~ частота кварцевого генератора 11. 2 ил.СОсVI о ю ю о о>&гоФиг^улраВ^енил