Устройство для измерения частоты входного сигнала панорамного радиоприемника Советский патент 1980 года по МПК G01R23/16 G01R23/10 H04B1/36 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике, может быть исп льзовано в панорамных приемных устройствах и частотомерах. Известно устройство по авт. св. № 471550 для измерения частоты входного сигнала паномарного приемника, состоящее из последовательно соединенных генератора опорных частот, смесителя, узкополосного фильтра с детектором управляемогоключа и счетчика импульсов с цепями сброса, а также блока сравнения мгновенной частоты с эталоном, вход которого подключен к второму входу смесителя, выход - к первому управляющему входу ключа, при зтом второй управляющий вход ключа связан с выхо дом приемника, второй вход смесителя - с вых дом перестраиваемого гетеродина, а цепи сброса счетчика - с выходом устройства перестройки приемника. В процессе перестройки гетеродина приемни с выхода узкополосного фильтра поступает последовательность импульсов, образованных биениями мгновенной частоты гетеродина с опор ными частотами. Число импульсов, поступив1 ее в счет1щк за время, когда управляемый ключ открыт, однозначно определяет частоту сигнала. Недостатком устройства является низкая точность измерения частоты входного сигнала, особенно при нелинейной перестройке гетеродина приемника, так как минимальный шас последовательности импульсов, образованных биениями мгновенной частоты гетеродина с опорными частотами, ограничен динамической полосой пропускания узкополосного фильтра. Целью изобретения является повышение точности измерения частоты входного сигнала. Это достигается тем, что в устройство для измерения частоты входного сигнала панорамного приемника, содержащее генератор опорных частот, выхой которого подключен к первому входу смесителя, второй вход которого через блок сравнения мгновенной частоты с эталоном подключен к первому входу управляемого ключа, второй вход которого через узко полосный фильтр с детектором соединен с выходом смесителя, выход управляемого ключа соединен с первым входом счетчика импульсов, введен измеритель отношений временных интервалов. вход которого соединен со вторым входом счетчика импульсов, управляющий вход измерителя отношений временных интервалов соеди нен с третьим входом управляемого ключа, ВБ1ХОД со входом младших разрядов счетчика импульсов, а также гем, что измеритель отношений временных интервалов содержит генератор тактовых импульсов, выход которого соеди нен с первыми входами первого и второго клю чей, выходы которых соединень со счетными входами первого и второго счетчика импульсов соответственно, триггер, счетный вход которого является входом измерителя, а первый выход соединен со вторым .входом первого ключа и со сбросовым входом первого счетчика импуль сов, второй выход триггера соединен со вторым входом второго ключа и со сбросовым входом второго счетчика импульсов, вычислитель отношений кодов, первый и второй входы которого соединены с выходами счетчиков импульсов; третий вход вычислителя отношений кодов является управляющим, а выход является выходом измерителя. На фиг. 1 представлена структурная схема; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства. Устройство для измерения частоты входного сигнала панорамного радиоприемника содержит генератор 1 опорных частот, смеситель 2, узкополосный фильтр 3с детектором, блок 4 сравнения мгновенной частоты с эталоном, управля емый ключ 5, счетчик 6 импульсов, пепи 7 сброса счетчика импульсов и измеритель 8 отно шения времетшь.; интервалов. В состав измерителя 8 отношения временных интервалов входя триггер 9, ключи 10, 11, счетчики 12, 13 импульсов, вычислитель 14 отношения кодов и генератор 15 тактовых импульсов. Устройство радотает следзшзщим образом. Сигнал мгновенной частоты гетерод}ша приемника (см. фиг.2а) поступает на входы блока 4 и смесителя 2. Блок 4 формирует импульс (см. фиг.26), открывающий ключ 5 на время перестройки гетеродина приемника. На выходе смесителя 2 в результате взаимодействия частоты гетеродина с сеткой опорных частот генератора 1 образуются радиоимпульсы. Продетектированные и пронормированные по амплитуда импульсы (фиг.2в), временные интерва лы между которыми определяются крутизной модуллцио1шой характеристики и скоростью перестройки гетеродина приемршка, с выхода детектора узюополосного фильтра 3 поступают через ключ 5 на входы счетчика 6 импульсов и измерителя 8 отношения временных интервалов С приходом на триггер 9 измерителя 8 первого импульса открьшается ключ 10 и переводится в исходное состояние счетчик 12. Через открытый ключ 10 тактовые импульсы генератора 15 поступают на счетчик 12. С приходом второго импульса триггер 9 срабатьтает, открывает ключ 11 для прохождения тактовых импульсов на счетчик 13, в ключ 10 закрьшает. При этом в счетчике 12 хранится информация о длительности временного интервала между первым и вторым входными импульсами (см. фиг.2г). С приходом третьего импульса триггер 9 вновь срабатьтает, устанавливает в первый момент счетчик 12 в исходное состояние, открывает ключ 10 для прохождения тактовых импульсов на счетчик 12, а ключ 11 закрывает. При этом информация в счетчике 13 с длительности временного интервала между вторым и третьим входными импульсами, сохраняется до прихода последующего импульса на триггер 9. С приходом последующих импульсов с выхода узкополосного фильтра 3 процесс повторяется и на счетчиках измерителя 8 всегда сохраняется информация о длительности предыдущего и текущего временных интервалов. В момент настройки приемника на сигнал с его выхода поступает импульс (см. фиг.2д), закрьщающий управляемый ключ 5 и являющийся комавдой для вычисления в вычислителе 14 отношения кодов врем«ннь1х интервалов, находящихся в счетчиках 12, 13 измерителя 8. Результат вычисления отношения кодов с выхода вычислитеяя поступает на второй вход счетчика 6 импульсов. В связи с тем, что коды делимого и делителя в вычислителе 14 содержатся на N-OM временном интервале в счетчиках 12 и 13 соответственно, а на (М+1)-м. временном интервале - наоборот в счетчиках 13 и 12, на вычислитель подается команда с первого выхода триггера 9, меняющая местами делимое и делитель при появлении импульса с выхода приемника на (N+1)-OM временном интервалг Управляемый ключ 5 открыт на отрезке времени, соответствующем перестройке гетеродина от начальной частоты, равной частоте эталона, до частоть, соответствующей настройке приемника на сигнал. Показания счетчика 6 импульсов, фиксирующего число импульсов, образованных биениями мгновенной частоты гетеродина с опорньгми частотами, и результат вычисления отнощения кодов, являющийся дополнительной поправкой, однозначно ощеделяют частоту сигнала. При этом импульсы с выхода узкополосного фильтра 3, прощедшие уп)равляемый ключ 5, записьтаются в старшие разряды счетчика 6 импульсов, а результат вычисления отнспиения кодов измерителя 8 устанавливает в момент прихода сигнала с выхода приемника младшие разряды счетчика 6 импульсов.

Значение текущей частоты перестраиваемого гетеродина в момент приема сигнала (при поступлении импульса с выхода гфиемника) определяется по выражению Vfon,(, где fonl - начальная частота опорной сетки частот (см. фиг.2з); N - число импульсов с выхода узкоподоеного фильтра 3, прошедших управляемый ключ 5 (содержимое старших разрядов счетчика 6 импульсов) ; Af - шаг опорной сетки частот генератоm - число HMnjTibcoB в счетчиках 12 или 13, записанное от начала очередного временного интервала до прихода импульса с приемного устройств п - число импульсов в счетчиках 13 или 12, записагшое в течение, всего предыдущего временного интервала По окончании полного цикла перестройки приемника на цепи 7 сброса счетчика 6 импуль сов поступает команда (см. фиг. 2е), в резуль тате которой счетчик переводится в исходное состояние. В предлагаемом устройстве mai опорной сетки частот без ухудшения точности измерения может быть выбран значительно большим, чем в известном устройстве, что упрощает его выполнение. При этом необходимо выполнение условия малого изменения крутизны перестройки гетеродина на даух смежных частотных интервалах. Таким образом, предложенное устройство для измерения частоты входного сигнала панорамного радиогфиемника с дополнительно введенным измерителем отношения временных интервалов повышает точность измерения часто ты при монотонно изменяющейся частоте перестраиваемого гетеродина приемника за счет умеш ше1шя шага квантования мгновенной частоты послегшего, что расширяет функциональные возможности и позволяет более эффективно использовать панорамные приемники. Формула изобретения 1.Устройство для измерения частоты входного сигнала панорамного радиоприемника по авт. св. № 471550, отличающееся тем, что с целью повьпления точности измерения в пего введен измеритель отношения временных итервалов, вход которого соединен со вторым входом счетчика импульсов, управляющий вход измерителя отношений временных интервалов соединен с третьим входом управпяющего ключа, а выход со входом младших разрядов счетчика импульсов. 2.Устройство по П.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что измеритель отношения временных интервалов содержит генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первыми входами первого и второго ключей, выходы которых соединены со счетными входами первого и второго счетчика импульсов соответственно, триггер, счетный вход которого является входом измерителя, а первый выход соединен со вторым входом первого ключа и со сбросовым входом первого счетчика импульсов, второй выход триггера соединен со вторым входом второго ключа и. со сбросовым входом второго счетчика импульсов, вычислитель отношений кодов, первый и второй входы которого соединены с выходами счетчиков импульсов, третий вход вычислителя отношений кодов является угфавляющим, а выход вычислителя отношений кодов является выходом измерителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США N 3467859, кл. 324-57, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР № 471550, кл. G 01 R 23/10, 03,09.75.

fot(H4}

toHflf-H)