Индикаторное устройство Советский патент 1992 года по МПК G01D7/10 

Фие.1

VI

о

Ј

&

к

Изобретение относится к индикаторным и регистрирующим приборам, может использоваться для индикации быстро изменяющихся процессов, в частности для визуального и автоматического анализа и регистрации параметров широкополосных сигналов с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ), и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 1606859.

Известное индикаторное устройство обеспечивает только визуальную оценку параметров принимаемого ЛЧМ-сигнала и не позволяет измерить их автоматически.

Целью изобретения является ускорение и повышение точности индикации.

В устройство введены последовательно соединенные узкополосный фильтр, входом подключенный к выходу широкополосного усилителя, амплитудный детектор, первый элемент И и первый счетчик, генератор счет- ных импульсов, вентиль, второй элемент И, второй счетчик, арифметический блок и блок регистрации, при этом выход первой дифференцирующей цепи подключен через второй элемент И, второй счетчик к первым входам арифметического блока и блока регистрации, вторые входы которых соединены с выходом первого счетчика, выход второй дифференцирующей цепи соединен через генератор счетных импульсов с други- ми входами элементов и подключен через вентиль к вторым входам счетчиков, а выход арифметического блока соединен с третьим входом блока регистрации.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Индикаторное устройство содержит последовательно включенные приемную ан- тенну 1. широкополосный усилитель 2, частотный детектор 3, первую дифференцирующую цепь 4, электронно-лучевую трубку (ЭЛТ)5, вторую дифференцирующую цепь 6, генератор 7 развертки и горизонтально от- клоняющие пластины ЭЛТ 5, вертикально отклоняющие пластины которой соединены с выходом первой дифференцирующей цепи 4, а также последовательно соединенные узкополосный фильтр 8, входом подключен- ный к выходу широкополосного усилителя 2, амплитудный детектор 9, первый элемент И 10 и первый счетчик 11, генератор 12 счетных импульсов, вентиль 13, второй элемент И 14, второй счетчик 15, арифметический блок 16 и блок 17 регистрации, при этом выход первой дифференцирующей цепи 4 подключен через второй элемент И 14 и второй счетчик 15 к первым входам арифметического блока 16 и блока 17 регистрации,

вторые входы которых соединены с выходом первого счетчика 11, выход второй дифференцирующей цепи 6 соединен через генератор 12 счетных импульсов с другими входами элементов И 10 и 14 и подключен через вентиль 13 к вторым входам счетчиков

11и 15, а выход арифметического блока 16 соединен с третьим входом блока 17 регистрации.

Устройство работает следующим образом.

Принимаемый сигнал-ЛЧМ (фиг. 2а) Uc(t)Vc cos(2 rc fct + лу t + рс),

о t тп ,

где Vc, fc, pc , Tn - амплитуда, начальная частота, начальная фаза и длительность сигнала (импульса) соответственно;

Afn у т - скорость изменения частоты

внутри импульса (фиг. 26);

Дтд - девиация частоты, с выхода антенны 1 через широкополосный усилитель 2 поступает на вход частотного детектора 3, на выходе которого образуется видеоимпульс (фиг. 2в), форма которого соответствует закону ЛЧМ (фиг. 26). Указанный видеоимпльс с выхода частотного детектора 3 поступает на вход дифференцирующей цепи 4, выходной импульс (фиг. 2г) которой подается на вертикальный электрод ЭЛТ 5 и вход второй дифференцирующей цепи 6. На выходе последней образуются короткие разнополярные импульсы (фиг. 2д), Причем положительным коротким импульсом запускаются, . а отрицательным коротким импульсом закрываются генератор 7 развертки и генератор

12счетных импульсов. Сформированное пилообразное напряжение (фиг. 2е) используется в качестве напряжения развертки и поступает на горизонтально отклоняющие пластины ЭЛТ 5. На экране ЭЛТ 5 образуется импульс (фиг. 2г), длительность которого пропорциональна длительности гпприни- маемого ЛЧМ-сигнала, амплитуда пропорциональна скорости изменения частоты у внутри импульса, а площадь осциллограммы пропорциональна девиации частоты Дтд(Д тд у Гп) принимаемого ЛЧМ-сигнала.

Для визуальной оценки параметров принимаемого ЛЧМ-сигнала на экран ЭЛТ 5 наносится координатная частотно-временная сетка.

Принимаемый ЛЧМ-сигнал (фиг. 2а) с выхода широкополосного усилителя 2 одновременно поступает на вход узкополосного фильтра 8, на выходе которого образуется

радиоимпульс (фиг. 2з), длительность которого определяется соотношением

ТФ у

где Afcfi - полоса пропускания узкополосного фильтра.

Образованный радиоимпульс поступает на вход амплитудного детектора 9, на выходе которого образуется видеоимпульс (фиг. 2и). Видеоимпульсы (фиг. 2г, и) с выходов дифференцирующей цепи 4 и амплитудного детектора 9 поступают на первые входы элементов И 10 и 14 соответственно, на вторые входы которых подаются счетные импульсы с выхода генератора 12 счетных импульсов. На выходах элементов И 10 и 14 образуются счетные импульсы (фиг. 2к, л), количество которых щ и па пропорционально длительности гп принимаемого ЛЧМ- сигнала(п тп) и длительности Тф выходного видеоимпульса амплитудного детектора 9 (па Тф). Счетные импульсы с выходов элементов И 10 и 14 подсчитываются счетчиками 11 и 15 и поступают на соответствующие входы арифметического блока 16 и блока 17 регистрации. В арифметическом блоке 16 определяется девиация частоты Д|д ( А Тд у тп) в цифровом коде и поступает на третий вход блока 17 регистра- ции. Следовательно, в блоке 17 регистрации в цифровом коде фиксируются параметры (скорость изменения частоты у внутри импульса, длительность импульса тп и девиация частоты Affl) принимаемого ЛЧМ-сигнала.

Рэзнополярные короткие импульсы (фиг. 2д) с выхода второй дифференцирующей цепи 6 одновременно поступают на вход вентиля 13, который пропускает только положительные короткие импульсы (фиг. 2ж). Эти импульсы поступают на входы

сброса счетчиков 11 и 15, обеспечивая их готовность к работе.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным обеспечивает не только визуальный, но и автоматический анализ и регистрацию параметров принимаемого ЛЧМ-сигнала. При этом автоматический анализ и регистрация параметров принимаемого ЛЧМ-сигнала позволяют ускорить и повысить точность индикации указанных параметров. Кроме того, представление результатов автоматического анализа параметров принимаемого ЛЧМ- сигнала в цифровом коде обеспечивает возможность для их длительного хранения, передачи на большие расстояния по каналам связи и сопряжения с вычислительной техникой.

Формула изобретения Индикаторное устройство по авт.св. № 1606859, отличающееся тем, что, с целью ускорения и повышения точности индикации, в него введены последовательно соединенные узкополосный фильтр, входом подключенный к выходу широкополосного усилителя, амплитудный детектор, первый элемент И и первый счетчик, генератор счетных импульсов, вентиль, второй элемент И. второй счетчик, арифметический блок и блок регистрации, при этом выход первой дифференцирующей цепи подключен через второй элемент И и второй счетчик к первым входам арифметического блока и блока регистрации, вторые входы которых соединены с выходом первого счетчика, выход второй дифференцирующей цепи соединен через генератор счетных импульсов с другими входами элементов И и подключен через вентиль к вторым входам счетчиков, а выход арифметического блока соединен с третьим входом блока регистрации.

A Uc(t;

Изобретение относится к индикаторным и регистрирующим приборам, может использоваться для индикации быстроизме- няющихся процессов, в частности для визуального и автоматического анализа и регистрации параметров широкополосных сигналов с линейной частотной модуляцией, и является усовершенствованием устройства по а.с. СССР № 1606859. Цель изобретения - ускорение и повышение точности индикации. Индикаторное устройство содержит приемную антенну 1, широкополосный усилитель 2, частотный детектор 3, дифференцирующие цепи 4 и 6, ЭЛТ 5, генератор 7 развертки, узкополосный фильтр 8, амплитудный детектор 9, элементы И 10 и 14, счетчики 11 и 15, генератор 12 счетных импульсов, вентиль 13, арифметический блок 16 и блок 17 регистрации. 2 ил.

Фиг: 2