Цифровой панорамный измеритель частоты Советский патент 1979 года по МПК G01R23/00 

(54) ЦИФРОВОЙ ПАНОРАМНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к радиоиэмерительной технике и может быть использовано в радиолокации, радионавигации и, в частности, в радиотехнических системах траекторных измерений. .

Известно цифровое устройство, содержащее две идентичные цег;очки, состоящие из последовательно соединенных смесителей, фильтров нижних частот, дискретизаторов и аналого-цифровых преобразователей, сигнальные входы смесителей объединены и являются сигнальным входом устройства, к их :гетеродиниру1о1цим входам подключены соответствующие выходы квадратурного генератора, управляющие входы дискретизаторов связаны с выходами задающего генератора равноотстоящих сигналов дискретизации, выходы аналого-цифрового преобразователя соединены с входами блока рцёниванин координаты максимума энергетического спектра, причем блок оценивания содержит при этом последовательно соединенные блок вычисления дискретного преобразования Фурье, квадратор и интерполятор, управляюгций вход к)торого через блок -обна ружения подключен к второк входу квадратора 1.

Известное устройство на основе анализа энергетического спектра измеряелюго сигнала позволяет измерять частоту одного монохроматического сигнала. Блок вычисления дискретного преобразования .Фурье . определяет дискретный спект{) сигнала с помощью алго0ритма быстрого преобразования Фурье. Эти алгоритмы эффективно работают только по всей совокупности отсчетой сигнала, зарегистрированных на интервале наблюдения (О, Т) . Соответ

5 ственно Обработка сигнала производится с запаздыванием, в лучшем случае на величину. Т. Такая скорость выдачи результатов.в ряде случаев оказывается недостаточной. Кроме того, наСличие двух квадратурных каналов, которые практически трудно выполнить идентичными, приводит к дополнительным аппаратурным ошибкам и уменьшению точности оценки частоты сигнала.

5

Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является измеритель частоты по ме:году счета числа нулей, содержащий блок формирования импульсов нулей и

0 счетчик импульсов 2, К числу недостатков этого устрой ства можно отнести то, что измерени частоты не сопровождается формиров.а нием..спектра сигнала и при наличии на входе иэмерйтеяя более, чем одно го сигнала, он не обеспечивает их разраиение. Кроме тогр, при малом Соотношении сигнал/шум на входе появляются ложные нули, обусловле ные помехой, в результате чего точность определения частоты сигнала оказывается существенно ниже теоретически предельной, Целью настоящего изобретения является повышение точности и пропускной способности. Для этого в цифровой панорамный измеритель частоты, содержащий блок формирования импульсов нулей и счетчик импульсов, введены генератор так товых импульсов и последовательно соединенные стробируемый дешифратор запоминающий блок, блок сумматоров, квадратор и решающий блок, причём выход блока формирователя импульсов нулей подключен к первому входу стро бируемого дешифратора, остальные вхо которого соединены с выходами счетчи ка импульсов соответственно, а выход генератора тактовых импульсов подклю чен к входу счетчика импульсов. Структурная электрическая схема цифрового панорамного измерителя час тоты показана на чертеже. Устройство содержит блок формирования импульсов нулей 1-, генератор тактовых импульсов 2, счетчик импуль сов 3, стробируемый дешифратор 4, запоминающий блок 5, блок сумматоров 6, квадратор 7, решающий блок 8. Устройство работает следующим образом. На входе формирователя импульсов Нулей 1 в течение времени te(o, Т) наблюдается измеряемой сигнал U(t)SBw(2lt(..tt4) , (1) гдеS - амплитуда сигнала; fc - частота, fc (fo - F, f о + F) ,о и 2F соответственно центральное значение и ши рина полосы возможных частот сигнала; . Ч- случайная равномерно распределенная фаза. Одновременно счетчик 3, выходы которого соединены с информационными входами стробируемого дешифратора 4, регистрирует число тактовых импульсов генератора 2, поступайщих с тактовой частотой f f о + F. При положительном переходе измеряемого сигнала через нулевую ось амплитуд формирователь импульсов 1 генерирует кратковременный импульс, поступающий на управляющий вход стро бируемого даоифратора 4, у которого на одной из выходных шин в соответтвии с количеством п, тактовых имульсов, зарегистрированных счетчиом 3 от начала интервала наблюдения о соответствующего момента t К-го ерехода измеряемого сигнала через нуевую ось, появляется сигнал считыания информации с постоянного запоинагощего устройства 5 в блок суммаоров б . Запоминающий блок 5 хранит набор з М 2F/uf опорных дискретных игналов в виде числовой матрицы, ассчитанной в моменты следования актовых импульсов генератора 2 по М азличным частотам, лежащим в полосе F с шагом дискретизации д gr Числовая матрица формируется отдельно по в-ащественным квадратурным со- . ставляю1цим сигнапа в виде чисел ( (2) Scen-5i f5e , где t 1, М; n 1, Р; Р . К концу интервала наблюдения длительностью Т в блоке сум 4аторов 6 накапливается 2М сумм V.pco92ir-,H ; V S sin21C км - ЧИСЛО импульсов нулей сигнала (1) на интервале наблюдения длительности Т; число тактовых импульсов, зарегистрированных счетчиком 3 к моменту t выпадения К-го нуля. Блок квадраторов 7 формирует отсчеты Че энергетического спектра сигнапа (1) V (4) eXe seРешающий блок 8 определяет координату максимума этого спектра с ис-. пользованием интерполяционных формул типа ряда Котельникова. Формула изобретения Цифровой п.анорамный измеритель частоты, содержащий .блок формирования импульсов нулей и счетчик импульсов, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности и пропускной способности, в него введены генератор тактовых импульсов и последовательно соединенные стробируемый дешифратор, запоминающий блок, блок суммато эов, квадратор и решающий блок, причем выход блока формирователя импульсов нулей подключен к первому входу стробируемого дешифратора, остальные входы которого соединены с выходами счетчика им:тульсов соответсвенно, а вгыхол генератора тактовых импул1.сор подключен к входу счетчика имггул..с-пт.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Оi