Способ измерения пиковой девиации частоты Советский патент 1992 года по МПК G01R23/00 

Ј

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения девиации частоты. Цель изобретения - повышение точности измерения - достигается за счет того, что после переноса измеряемого частотно-модулируемого сигнала на промежуточную частоту, равную нулю, и изменения частоты гетеродина в сторону увеличения или уменьшения до достижения равенства пиковой девиации отклонению промежуточной частоты от нулевого значения указанное равенство определяют по равенству промежуточной частоты средней частоте преобразованного частотно-модулированного сигнала. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться, в частности, в измерительных комплексах параметров частотно-модулированных (ЧМ) сигналов.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

На фиг. 1 представлены графики, поясняющие выполнение операций способа; на фиг. 2 - структурная схема устройства для реализации предлагаемого способа.

При реализации способа исходный ЧМ сигнала

u(t) - Asln(2 я f0t + 2 (t)dt), где А - амплитуда ЧМ сигнала;

fo - несущая частота;

Ф(т)- отклонение мгновенной частоты от несущей, переносится на промежуточную частоту

tVw fо fr, где fr - частота гетеродина,

причем fri4 устанавливается равной нулю.

Пиковые девиации частоты ,ЧМ сигнала равны: девиации частоты Вниз

(Ф(1)) AfH, девиации частоты Вверх

тах(Ф (t)) AfB

Средняя частота преобразованного ЧМ сигнала по определению

1 Т

fcp - / Кпч + ФЮ1оЧ, и о

2

а со ю оо

где Ти - время измерения;

frw + Ф$ - мгновенная частота преобразованного ЧМ сигнала.

При fr™ Afn средняя частота больше промежуточной частоты, так как

Тер

-fT/ ни

1и о

+ Ф(г) I dt

fn4-2T (t)..

Т TH til

где (t2i - tn) - интервал времени, когда frw + + Ф (t)0.

При увеличении или уменьшении частоты гетеродина от значения fr fo разность между средней частотой fcp и промежуточной частотой frm уменьшается, становясь равной нулю при fcp fnn A f и оставаясь равной нулю при дальнейшем увеличении frm. что доказывается следующим.

При I™ /AfH (или fn4 /AfB) средняя частота преобразованного ЧМ сигнала всегда равна промежуточной частоте frm fcp, так как fnn + Ф(т) /0 при всех t. Кроме того

ФЮ

dt 0.

Последнее выполняется при Ти, кратном периоду модулирующего сигнала Тм, либо при Ти Тм.

Таким образом

fcp fn4, если тпч /Afe или f™ /Afn;

fcp fn4, если fi™ AfB или fnn A fH.

В результате, если при увеличении (от значения, равного нулю) промежуточной ча- стоты заметить величину frm, при которой сравняются значения fcp и frm, то при этом независимо от формы модулирующего сигнала frw Afs при увеличении частоты гетеродина или fnq Afn при уменьшении частоты гетеродина.

8 качестве иллюстрации (фиг.1) приведены зависимости fcp и тПч от fr. Приведенная зависимость fCp от f построена на основе выражения

2Af

п

frm аггс:п fn4 , i fmu; r-f ЗГС51П -г-f 1 -

AfAf /Af

справедливого при синусоидальном законе модуляции.

При другом виде закона модуляции форма зависимости fcp от fr изменяется на участке (fo - A fH / fr / (fo + A fB) по-прежнему сливаясь с зависимостью frw от fr на участках fr fo - AfH, fr fo + A fB.

Поскольку в предлагаемом способе момент равенства пиковой девиации частоты отклонению промежуючной частоты фиксируется по равенству средней и промежуточ- ной частот, Ј точность измерения этих частот не зависит от индекса модуляции, то, следовательно, точность предлагаемого способа не зависит от индекса модуляции измерительного ЧМ сигнала.

Использование для фиксации упомянутого равенства информации о величине частот позволяет без труда использовать предлагаемый способ в информационно-измерительных системах, поскольку частотомеры, например, типа 43-64 имеют выход

информации в канал общего пользования (КОП)

Таким образом, введение в способ измерения девиации частоты, основанный на переносе измеряемого частотно-модулиро0 ванного сигнала на промежуточную частоту, равную нулю, изменении частоты гетеродина в сторону увеличения или в сторону уменьшения до достижения равенства пиковой девиации отклонению промежуточ5 ной частоты от нулевого значения, измерения промежуточной и средней частот преобразованного частотно-модулированного сигнала, а достижение равенства определяют по равенству промежуточной

0 частоты средней частоте преобразованного частотно-модулированного сигнала, позволяет повысить точность измерения, так как точность измерения средней частоты преобразованного ЧМ сигнала и промежуточной

5 частоты с помощью ЭСЧ не зависит от величины индекса модуляции, а также позволяет использовать способ в составе автоматизированных информационно-измерительных систем.

0 Устройство (фиг,2) содержит преобразователь 1 частоты, гетеродин 2, измеритель 3 средней частоты преобразованного ЧМ сигнала, измеритель 4 частоты гетеродина, измеритель 5 несущей частоты ЧМ сигнала.

5 В качестве гетеродина можно взять любой высокочастотный промышленный генератор, например, Г4-165, а измерителем средней частоты преобразованного ЧМ сигнала, несущей частоты ЧМ сигнала и часто0 ты гетеродина может быть любой частотомер, например электронно-счетный частотомер 43-64.

Измерение промежуточной частоты можно осуществлять различными способа5 ми: например, измеряется несущая частота fo измеряемого ЧМ сигнала и частота гетеродина fr, а промежуточная частота определяется по формуле frm (fo - fr).

Измерителем 5 измеряют несущую час0 тоту ЧМ сигнала, а измерителем 4 измеряют частоту гетеродина, далее устанавливают частоту гетеродина 2, равной несущей частоте ЧМ сигнала и таким образом осуществляется перенос преобразователем 1

5 частоты несущей частоты ЧМ сигнала на промежуточную частоту, равную нулю, Затем перестраивают частоту гетеродина 2 в сторону увеличения при измерении девиации частоты Вверх или в сторону уменьшения при измерении девиации частоты

Вниз до достижения равенства промежуточной частоты средней частоте преобразо- ванного частотно-модулированного сигнала. В этот момент пиковая девиация частоты равна средней частоте и промежуточной частоте преобразованного частотно- модулированного сигнала.

Формула изобретения Способ измерения пиковой девиации частоты, основанный на переносе измеряемого частотно-модулированного сигнала на

W

I

Редактор Н. Бобкова

Составитель В. Новоселов

Техред М.МоргенталКорректор Л. Бескид

промежуточную частоту, равную нулю, изменения частоты гетеродина в сторону увеличения или в сторону уменьшения до достижения равенства пиковой девиации

отклонению промежуточной частоты от нулевого значения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, достижения равенства определяют по равенству промежуточной частоты средней

частоте преобразованного частотно-модулированного сигнала.

fo+Јfe

Фиг. г