Измеритель глубины модуляции Советский патент 1980 года по МПК G01R29/06 

Изобретение относится к технике элекгрорадиоизмерений и может быть использовано в системах автоматического управления и контрол амгшитудио-модулированных (AM) сигналов. Известно устройство для определения коэффициента модуляции гармонических сигналов, которое вычисляет коэффициент модуляци через отношение среднеквадратичного значения удвоенной разности квадратов действующего значения напряжения модулированной несущей и несущей к действующему значению напряжения несущей 1. Недостатком его является низкая точность измерений коэффициента модуляции негармонического модулированного сигнала. Известен цифровой измеритель глубины модуляции, содержащий входное устройство с подключенным к нему преобразователем аналог - код, блок управления и два реверсивны счетчика, соединенных поразрядно с блоком переноса и подключенных выходом к двум вхо дам цифрового логометра с регистрирующим устройством на выходе, схему синхронизации и цифровое сравнивающее устройство, причем первый вход схемы синхронизации соединен с потенциальным входом преобразователя аналог - код, второй вход - с первым выходом блока управления, а выход - с импульсным входом преобразователя аналог - код, подключенным 5ыходом-к цифровому сравнивающему устройству, выходы которого соединены с входом реверсивных счетчиков, блока переноса и блока управления 2. Его недостатки состоят в низкой точности и помехозащищенности. Целью изобретения является повьппение помехоустойчивости измерений. Цель достигается тем, что в измеритель глубины модуляции, содержащий преобразователь аналог - код, вход которого подключен к входной клемме измерителя и tf входу задатчика моментов измерения, выходом подключенного к onopHONiy входу преобразователя, счет чик среднего значения сигнала и делительный блок, введены два делителя импульсов, счетчик разности, квадратор и блок извлечения квадратного корня. Причем вход счетчика среднего значения сигнала через первый делитель количества импульсов подключен к выходу 37 преобразователя аналог - код, выход этого счетчика соединен с входом счетчика разности, другой вход которого соединен с выходом преобразователя аналог - код, а выход счетчика разности через последовательно соединенные квадратор, второй делитель количества импульсов и блок извлечения квадратного корня подключен к одному из входов делительного блока, другой вход которого соединен с выходом счетчика среднего значения сигнала. Структурная схема измерителя глубины модуляции приведена на фиг. 1; на фиг. 2 представлены входной (а) и детектированный (б) сигналы. Принцип работы измерителя основан на ква ратичной обработке мгновенных значений AM сигнала: на измерении среднего выпрямленного значения AM сигнала и дисперсии огибающей относите льно зтого значения и последующей цифровой обработке получегшых данных. Пусть AM сигнал описьшается выражением U(t) U,tH-Mf(t)4(t), где f (t) - функщ1я, описьшающая закон огибающей;4(t) - функция, описьшающая закон моду пирующего сигнала. В общем случае f(t) и Ч (t )несинусоидальны В частном случае они могут бьпъ и синусоидаЗй НЫМИ.1, т «CV1(2) где Uf - амплитуда сигнала несущей в отсутствие модуляции; . (Jff)j Qf -aMnnmym модулирующего сигнала. Пусть несущая имеет синусоидальную форму а модулирующий сигнал - несинусоидальную (фиг. 2а). AM сигнал про пускают через в ыпрямитель, например двухполупериодный (фиг.26) а затем преобраззоот мгновенные значения огибающей в моменты времени t (,..,n) в цифровой код. Для зтого может бьпъ использовано два варианта вьгделение максимальных значений U амплитуды несущей и их гфеобразование в цифровой код или измерение средних значений Uj за каждые, полпериода несущ Второй вариант щт интегральной обработке сигнала более помехозащищенный по сравнению с первым вариантом уже на зтапе преобразования мгновенных значений. Сигнал Uk после 1феобразования k Ка Кф yk (tk), (3) где Кд и Кф - козффидиенты амплитуды и формы соответственно, для сигнала несущей. Путем обработки п мгновенных значений U определяют средневьшрямленное значение AM сигнала:. . С другой стороны, и и. С учетом этого возводят левую и правую части разности UR - и (tk) (5) в квадрат и суммиру|Ът по п точкам Z(.) Сумму Sf{tK) определяют из вы{йжения для квадрата действующего значения модуя1фующего сигнала т|и1од Ч С bV.) Имея В виду, что отношение и мод/ мод представляет собой козффициеет амтитуды модулирующего сигнала, и обозначив его А мод и и. получают 2 f(tb) п 72 K.I Тогда выражение (6) приобретает вид п I -2. г. 5:(u-u)u.(un -р- , к . Z(U,-U) (7, п«. где 1 Z (Ujj-и) - дисперсия относительно среДневьгарямлеиногб значения AM сигнала. Если модулирующий сигнал имеет синусоидальную форму, то и выражение (7) принимает вид 4 Ио 2. ор,- Таким образом, коэффициент модуляции К может быть определен через средневыпрямлеююе значение AM сигнала и дисперсию модулирующего сигнала. Измеритель работает следующим образом. Входной сигнал поступает одновременно на преобразователь аналог - код 1 и задатчик 2 моментов измерения и 1феобразуется в последовательность кодов мгновенных значений в точках t. Эти коды усредняются при прохождения через делитель 3 количества импульсов и счетчик 4 среднего значения сигнала, в котором регистрируется величина 0. Следующие п мгновенных значений U| вводятся в счетчик 5 разности, куда переносится также полученная на 57 предыдущем этапе величина U. Вычислешшя разность (U(-U) поступает через кващзатср 6 в число-импульсном виде на вход делителя количества импульсов, на выходе которого фо «ируется дисперсия огибающей, относительно соедневыпрямлениого значения AM сигнала. Последовательность нмщльсов с выхода делителя 7, представляющая собой код дпсшрсви, Поступает через блок 8 извлечения кващ атного корня на один из входов делительного блока 9 Величина делителя U передается на делительный блок в конце цикла измерения из счетФоса 4 средаего значения сигнала для определения коэффициента модуляции в соответствии с выражением (4). .Формула изобретения Измеритель глубины модуляции, преобразователь аналог - код, вход которого прдключеи к входной клемме измерителя и к входу задатчика моментов нзмерения, выходом подклюадшога к опорному входу преобразователя, счетчик среднего значения сигнала и делительный блок, отличающийся тем, что, с целью повышения дамехоустойчивости юмерений, в него введены два делителя количества импульсов, счетчик разности, квадратор и блок извлечения квадратного корня, причем вход счетчика среднего значения сигнала через первой делитель количества импульсов подключен к выходу щ еобразователя аналог - код, выход этого счетчика соединен с входом счетчика разности, другой вход которого соединен с выходом преобразователя аналог - код, а выход счетчика разности .через последовательно соединенные ква фатор, второй делитель количества импульсов и блок извлечения кващ атного корня подключен к одному из входов делительного блока, другой вход которого соединен с выходом счетчика среднего значения сигнала. Источники инфсфмации, гфинятые БО внимание при зксперт е 1.Ренез Г. А. Курс основных радиотехнических измерений, 1956, с. 290. 2.Авторское свидетельство СССР N 424089, кл. G 01 R 29/06, 21.12.70.

аг.

Выход

/