Устройство для измерения девиации частоты Советский патент 1979 года по МПК G01R23/12 

Данное изобретение относится к области радиоте.хники и может быть использовано в различных радиотехнических измерительных устройствах, предназначенных для непосредственных измерений девиации ЧМ-сигналов с целью, например, настройки и регулировки радиоаппаратуры, ее адаптации при работе.

Известно устройство для измерения девиации частоты методом исчезающей несущей (по нулям функции Бесселя), которое содержит схему двойного преобразования частоты, амплитудный детектор, индикатор 1.

Недостатком устройства является необходи.мость построения модуляционной характеристики, что увеличивает время измерения и снижает точность.

Известно также устройство, содержащее фазовый детектор, сигнал на входы которого подается непосредственно и через линию задержки 2.

Недостаток устройства состоит в том, что информация о девиации частоты вырабатывается дискретно. В результате при приеме сигнала с переменной девиацией частоты устройство будет вырабатывать информацию с ошибкой дискретности, что снижает точность измерения девиации частоты.

Целью изобретения является повышениеточности измерения девиации частоты.

Данная цель достигается тем, что в устройство для измерения девиации частоты, содержа цее фазовый детектор, линию задержки, индикатор, введены фазовращатель, интегратор, вычитающий блок, два усилителя, два амплитудных детектора и два пиковых детектора, выходы которых через вычитаю1ций блок подключены ко входу интегратора, выход которого соединен со входом индикатора и с управляющим входом линии задержки, а входы пиковых детекторов через соответствующие последовательно соединенные амплитудные детекторы и усилители подключены к выходу фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом фазовращателя, вход которого соединен с источником сигнала.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства: на фиг. 2 показан закон изменения функций Бесселя 1-го рода т-го порядка; на фиг. 3 показан закон изменения напряжения на выходе вычитающего устройства. Устройство содержит (фиг. 1) линию задержки 1, фазовый детектор 2, фазовращатель 3, резонансные усилители 4, 5, амплитудные детекторы 6, 7, пиковые детекторы 8, 9, вычитающее устройство 10, интегратор 11, индикатор 12. На чертеже также показаны источник сигнала 13 и шина управляющего сигнала 14. Входной сигнал S(t) одновременно поступает на вход линии задержки 1 и фазовращатель 3. При этом фазовращатель 3 модулируется сигналом с постоянной частотой Лс щины управляюп 1,его сигнала 14. Выходные сигналы линии задержки 1 и фазовращателя 3 поступают на два параллельных канала, каждый из которых состоит из последовательно включенных резонансного усилителя 4 (5), амплитудного детектора 6 (7), пикового детектора 8 (9). Выходные сигналы пиковых детекторов 8 и 9 поступают на вычитающее устройство 10. Сигнал с выхода вычитающего устройства 10 через интегратор 11 проходит одновременно на индикатор 12 и на управляющий вход линии задержки 1 (линия задержки 1 - регулируемая). Для пояснения работы устройства предположим, что принимаемый сигнал имеет вид S(t) Esin(o)ff + AcosinSS t)t. (1) Тогда сигналы, формирующиеся на выходе фазовращателя 3 и линии задержки 1, можно определить следующими соотношениямиSj (t) EI sin (шо + Доз sin t)t;(2) Si(t) Ejsin wo +, AujsinS (t-t) (1-rXs) где Q cj) - частотный сдвиг, обусловленный фазовращателем 3; t - время задержки сигнала линией задержки 1. Тогда при , на выходе фазового детектора 2, сравнивающего сигнала (2) и (3), будет сформировано напряжение: (t) Easin (й)-+ + -4fsin x xcos(t-|-), где фо woT const, Это соотнощение можно представить в виде ряда гармоник U9A(t) (9m)+ 2cos(Sifp t + fo ) X Х.аИфт) (-l)Xcos2nS2(t-f) + +2sm( + q;o) X Х29г.пч(Фт) (-l)cos (2n-l)2 (t-f)} где cpm - функция Бесселя 1-го рода ш-го порядка: 9m n fНапряжение (4) подается на резонансные усилители 4 и 5. Предположим, что усилители 4 и 5 настроены на вторую, третью гармоники частоты модуляции. Это означает, что на их выходе будут формироваться соответственно следуюп ие напряжения Us(t) (Ф„) cos(2a.t f + Фo)cos2й(t-f): Us (t) (cp)sm7fl pt+ + фо) созЗа (t--f). Подавая выходные сигналы резонансных усилителей 4 и 5 на амплитудные детекторы 6 и 7 и далее на пиковые детекторы 8 и 9, мы сформируем напряжения и 2ЕгФг (ф)(G) Ua 2ЕгРз (ф) Законы изменениями (ф„,) и fa (фт) приведены на фиг. 2 и показывают, что, если напряжение (6), действующее на выходе амплитудных детекторов 6 и 7, подавать на вычитающее устройство 10, то на выходе последнего в зависимости от величины Ргг.будет формироваться нанряжение Up, изменяющееся так, как показано на фиг. 3. Подавая это напряжение через интегратор 1 1 -на управляющий вход линии задержки 1, будем изменять ее время задержки тг, а следовательно, и величину ср (5) так, чтобы Up 0. При этом, поскольку при Up О, ,7, устанавливаемое значение t будет равно в соответствии с (5) С - -3JL дсо Напряжение, действующее на выходе интегратора 11, должно соответствовать величине времени задержки (7). Поэтому, подавая это напряжение на индикатор 12, можно измерять интересующее значение девиации частоты. Особенностью предлагаемого устройства является то, что оно непрерывно следит за значением Д ш ; следовательно, по сравнению с известными устройствами, в нем повышается точность измерения девиации частоты. Формула изобретения Устройство для измерения девиации частоты, содержащее фазовый детектор, первый вход которого соединен через линию задержки с источником сигнала, индикатор, отличающееся тем, что, с целью повьшления точности измерения девиации частоты, в него введены фазовращатель, интегратор, вычитающий блок, два усилителя, два амплитудных детектора и два пиковых детектора, выходы которых через вычитающий блок подключены ко входу интегратора, выход которого соединен со входом индикатора и с управляющим входом линии задержки, а входы пиковых детекторов через соответствующие последовательно соединенные амплитудные детекторы и усилители подключены к выходу фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом фазовращателя, вход которого соединен с источником сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Кушнир Ф. В. и др. Измерения п тех нике связи. «Связь, 1976, стр. 285, пне. 9., И).

2.Авторское свидетельство Сс/.Р № 211660, кл. G 01 R 23/12, 19.11 68.