Устройство для обнаружения и измерения частоты случайного сигнала Советский патент 1979 года по МПК G01R23/00 G01S9/42 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ СЛУЧАЙНОГО СИГНАЛА Цель изобретения - увеличение ста бильности порога обнаружения входного сигнала. , Для этого в устройство для обнаружения и измерения частотыслучайного сигнала, содержащее соединенны в кольцо импульсный- дискриминатор нулевых биений, интегратор и следя1ЦИЙ гетеродин, а также ключ, генера тор, введены сумматор, первый вход которого является входом устройства блок анализа импульсов расстройки, источник напряжения поиска, причем второй Вход сумматора соединен с выходом генератора, а выход сумматора соединен с вторым входом импульсного дискриминатора нулевых биений, к выходу которого подключен блок анализа импульсов расстройки, а пер Вий вход ключа соединен с выходом блока анализа импульсов расстройки, второй вход - с источником напряжеНИН поиска, а выход ключа подключен к второму входу интегратора. На чертеже представлена структур ,ная электрическая схема устройства. Устройство для обнаружения и измерения частоты случайного сигнала содержит соединенные в кольцо импул ный дискриминатор нулевых биений 1, интегратор 2 и следящий гетеродин 3 а также ключ 4, сумматор 5, первый вход б которого является входом уст ройства, а выход 7 соединен с входом импульсного дискриминатора 1, генератор 8 с частотой, близкой к часто те следящего гетеродина,соединенный с вторым входом 9 сумматора 5,блок 10 анализа импульсов расстройки, вх которого соединен с выходом импульс ного дискриминатора 1, а выход - с управляющим входом ключа 4, выход которого соединен с одним из входов интегратора 2 и источник 11 напряжения поиска. Устройство работает следуйщим образом. На вход 6 устройства поступает полезный входной сигнал, частот которого первоначально далеко отстро ена от частоты следящего гетеродина. Так как расстройка частоты генератора 8 от частоты следящего гетеро дина 3 выбрана близкой к граничной частоте фильтров дискриминатора 1 (но меньше ее), на выходе дискриминатора 1 будет существовать импульсная последовательность одной полярности, указывающей на отсутствие энергии полезного сигнала в полосе фильтров низкой частоты дискриминатора 1. Блок анализа 10 импульсов ; расстройки будет удерживать ключ 4 в таком состоянии, при котором на вход интегратора 2 будет поступать поисковое напряжение от источника 11 и устройство в целом будет находиться в режиме поиска сигнала (то есть перестройки частоты следяше го гетеродина 3 по диапазону частот входного сигнала). Когда частота следящего гетеродина 3 окажется вблизи частоты полезного сигнала (уровень которого превышает уровень сигнала от генератора 8), то на выходе дискриминатора 1 появится последовательность импульсов расстройки чередующейся полярности. Блок ЪО анализа импульсов расстройки зафиксирует (после нескольких подобных серий) прохождение биений полезного сигнала следящего гетеродина 3 через фильтры низкой частоты дискриминатора 1 и снимет поисковое напряжение через Ключ 4 с входа интегратора 2, переключая, тем самым, устройство из режима поиска в режим сопровождения полезного сигнала. Поскольку возникающие в результате воздействия аддитивного сигнала генератора 8 импульсы расстройки на выходе импульсного дискриминатора 1 в этом случае имеют чередующуюся, через один, полярность, то интегральный эффект от их воздействия на интегратор 2 будет в среднем равен нулю. Интегратор будет реагировать, таким образом, только на те импульсы расстройки, которые формируются благодаря биениям между Входным полезным сигналом и сигна-. лом следящего гетеродина,обеспечивая, тем самым, режим слежения за частотой полезного сигнала. Исходя из условия обязательного появления импульсов чередующегося знака на выходе дискриминатора 1, уровень сигнала ug от генера тора 8 с частотой, близкой к частот следящего гетеродина 3, должен быть выбран меньше Ugj - уровня выходного сигнала . Например, при выборе Ug/u 0,2 серии импульсов чередующейся полярности будут обязательно иметь место при выполнении условия &.ч - uUjg где AitJg и расстройка между частотой следящего гетеродина 3, генератора 8 и входного сигнала соответственно. На практике в большинстве случаев ишрина спектра входного сигнала значительно меньше полосы дискриминатора 1, причем максимум спектральной плотности бцений будет расположен в области околонулевых частот и это вышеуказанное условие легко выполнить, выбрав Aibg примерно равной граничной частоте фильтров низкой частоты дискриминатора 1. С другой стороны, чтобы в устройстве не произошло ложного захвата поступающих на его вход вместе с полезным сигналом шумов приемника, необходимо, чтобы уровень шума Ощ в полосе фильт-. ров дискриминатора не превышал ug - уровня сигнала от генератора 8. Исходя из этого, при выбранных параметрах пороговая чувствительность устройства по соотношению сигнал/шум в полосе фильтров низкой частоты дискриминатора 1 должна составить (14-15)дБ, Следует отметить, что такая чувствительность практически является близкой к предельно допустимой для устройств обнаружения и измерения частоты случайных сигналоб, работающих на принципе измерения отношения сигнал/шум . Формула изобретения Устройство для обнаружения и измерения частоты случайного сигнала, содержащее соединенные в кольцо импульсный дискриминатор нулевых биени интегратор и следящий гетеродин, а также ключ, генератор, о т л и чаю щееся тем, что, с целью увеличения стабильности порога обнаружения входного сигнала, в него введены сумматор,.первый вход которого является входом устройства, блок анализа импульсов расстройки, источник напряжения поиска, причем второй вход сумматора соединен с выходом генератора, а выход сумматора Ьоединен с вторым входом импульсного дискриминатора нулевых биений, к выходу которого подключен блок анализа импульсов рас стройки, а первый вход ключа соединен с выходом блока анализа импульсов расстройки, второй вход - с источником .напряжения поиска, а выход ключа подключен к второму входу интегратора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Колчинский В.Е. Допплеровские устройства и системы навигации. 1975, с.241-247. 2.Авторское свидетельство СССР 474756, кл. G 01 R 23/00, 28.3.73.