Устройство для измерения девиации частоты Советский патент 1980 года по МПК G01R23/10 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовайо для измерения левиации частоты частотноманипулироваяных сиг-5 налов при наличии флюктуационных и мультипликативных помех.

Известно устройство для измерения девиации f частоты 1, испальзукицее метод накопления и усреднения для ю уменьшения погрешности измерений при воздействии флюктуационных помех. Однако это устройство чувствительно к воздействию мультипликативных помех.

Целью изобретения является повы- «г .шение помехозащищенности устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения девиации частоты, содержащее входную шину, подключенную к первым входам индика- 2Q тора совпадения частот и смесителя частоты ко входу различителя частоты манипуляции, выход которого соединен с первым входом усреднителя результата, генератор образцовой частоты, 5 первые три выхода которого соединен соответственно со вторим входом индикатора совпадения частоты, со вторым входом смесителя частот и первым входом формирователя временного ин- о(

тервала, второй вход которого соединен с выходом смесителя частот, а три выхода формирователя временного интервала соединены соответственно со входом электронного нониуса, вторым входом усреднителя результата и первым входом элемента совпадения, выход которого соединен с третьим входом усреднителя результата, при этом второй вход элемента совпадения соединен с выходом генератора эталонной частоты, а выход электронного нониуса соединен с четвертым входом усреднителя результата, два выхода которого соединены с первым и вторым входами вычислителя, выход которого соединен со входом цифрового табло, а третий, четвертый и пятый входы вычислителя соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым выходами генератора образцовой частоты, снабжено формирователем строба и формирователем сигнала сброса, первый вход которого соединен с входом формирователя строба и выходом смесителя частоты, второй вход формирователя сигнала сброса соединен с выходом формирователя строба,а выход с третьим входом форвлирователя разностного временного интервала и с пятым входом усреднителя результата. На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - вр менные диаграммы, поясняющие работу устройства при наличии мультипликативных помех. Устройство содержит индикатор сов падения частот 1, -смеситель частоты 2, генератор образцовой частоты 3, формирователь разностного временного интервала 4, схему совпадения 5, электронный нониус б, усреднитель результата 7, различитель частот ма нипуляции 8, вычислитель 9, цифрово табло lOi, генератор эталонной частоты 11, формирователь строба 12, формирователь сигнала сброса 13. Устройство работает следующим образом. Исследуемый сигнал, содержащий спектральные составляющие f и f, поступает на первый вход индикатора совпадения частот 1, на второй вход которого подается сигнал с первого выхода генератора образцовой частотъа 3. Генератор 3 перестраивается д приблизительного совпадения его час тоты и частоты одной из спектральны составляющих, например, f с некот рой погрешностью дf . ,Со второго вы хода, генератора 3 на смеситель частоты 2 подается сигнал, частота которого f ff + fp +Af , прич f о л f .На другой вход смесител 2 поступает исследуемый сигнал, а н выходе смесителя возникают комбинационные составляющие, из которых вы деляется сигнал с разностной частотой fо ± Д f , поступающий на входы формирователя разностного вре менного интервала 4, формирователя строба 12 и формирователя сигнала сброса 13, Если на вход устройства поступае сигнал в смеси с флюктуационнымм по мехами, на выходе формирователя 4 возникает разностный временной интервал ДТ с &, содержащий флюктуирующую составляющую. Соответственно флюктуирует. и количество импульсов N C-uf, выдаваемое схемой совпадения 5, на которую подается разностный временной интервал дТ;( С &f и сигна эталонной частоты fg , Импульсы с выхода схемы совпадения 5 подаются на усреднитель результата 7, где при многократном повторении циклов измерений осущест вляется операция усреднения чисел N Команды управления, подаваемые на первый вход усреднителя 7 с выхода различителя частот манипуляции 8, обеспечивают обработку данных тольк в те интервалы времени, когда на входе устройства присутствует спект ральная составляющая fc. С выхода усреднителя 7 снимается сигнал, в котором имеется информация о величине л f и до необходимого уровня уменьшено влияние -флюктуационных помех и погрешности квантования. Этот в виде числа импульсов N С и f поступает на вычислитель 9, на который также подается I о.. л с Знак д с первого сигнал вь)Хода усреднителя 7, и с выходов генератора 3 сигнал с частотой -Д ±д , Эталонный временной интервал Т,1 , и сигнал с частотой f , номинальной несущей частотой исследуемого сигнала. В вычислителе 9 осуществляется преобразование частот t л f и f в соответствующее их разности число импульсов, а затем путем суммирдвания этого числа (с учетом знака д ) с числом N С- л fд производится вычисление числа N, , пропорционального величине девиации частоты первой спектральной составляющей. Это число поступает на цифровое табло 10. Но если исследуемый сигнал поражен мультипликативной помехой, из обработки исключаются те циклы измерений, в которых действие такой помехи проявляется. Это обеспечивается за счет подачи в этом случае с формирователя сигналов сброса 13 импульсов сброса на усреднитель результата 7 и формирователь разностного временного интервала 4. Формирование импульсов сброса осуществляется следующим образом. Из входного сигнала (а) (фиг.2) формирователем строба вырабатывается последовательность импульсов (б) , соответствующих моментам перехода через о сигнала (а) с частотой fo t д . Каждый нечетный импульс из этой последовательности импульсов (в) используется для формирования стробирующего импульса (г).Стробирующие импульсы (г) задержившотся относительно импульсов (в) на время fo 2 где С с - длительность стробирующего импульса, которая выбирается в зависимости от соотнсяиения сигнал/ шум и асимметрии, вызываемой неточной настройкой генератора 3 на частоту входного сигнала « с. Стробирующие импульсы (г) длительцостью CQ и нечетные импульсы (д) поступают на входы формирователя сигнала сброса 13, Формирователь сигнала сброса вырабатывает сигнал сброса (д), если не происходит совпадения сигналов (в) и (г), что имеет место при воздействии .мультипликативной помехи. Этот сигнал сброса с выхода формирователя сигнала сброса 13 поступает на пятый вход усреднителярезультата 7 и третий вход формирователя разностного временного интервала 4 и сбрасывает (исключает из обработки) результат данного цикла измерения.

Таким образом, устройство обеспечивает выявление фактов пропадания сигнала или наличия ложных сигналов и исключает возможность их обработки, что повышает помехозащищенность при воздействии мультипликативных помех.

Формула изобретения

Устройство для измерения девиации частоты по авт.св. 471549, отличающее с я тем, что.

с целью повышения помехозащищенности, оно снабжено формирователем строба и формирователем сигнала сброса, первый вход которого соединен с входом формирователя .строба и выходом, смесителя частоты, второй вход формирователя сигнала сброса соединен с выходом формирователя строба, а выход - с третьим входе формирователя разностного временного интервала и пятым входом усреднителя результата.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 471549, кл. G 01 R 23/10, 1973.