Измеритель частоты заполнения радиоимпульсов Советский патент 1980 года по МПК G01R23/10 

1

: Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано в устройствах для измерения частоты заполнения импульсно-модулированных колебаний.5

Известно устройство для измерений частоты заполнения радиоимпульсов l.

Недостатками этого устройства являются значительная погрешность измерения частоты заполнения, обуслов--Ю ленная отсутствием синхронизации окончания импульса одновибратора с оконча нием периода измеряемой частоты и ус-/ тановкой длительности импульса одно- вибратора, исходя из минимально воз- 15 можной длительности приходящих радиоимпульсов.

Известно также устройство для измерения частоты заполнения радиоимпульсов, содержащее формирователь 20 импульсов, счетчик измеряемой частоты,, дешифратор, формирователь строба, счетчик пачек, генератор опорной частоты, временной селектор, счетчик опорной частоты и арифметический вы- 25 числитель (процессор) 2.

Однако устройство характеризуется значительной погрешностью измерения частоты, которая обусловлена формированием мерного -временного ин- 30

тервала на основе запрограммированного в дешифраторе фиксированного числа периодов независимо от изменения длительности и частоты заполнения радиоимпульсов и проведением измерений на неоптимальной входной частоте при изменении частоты заполнения (радиоимпульсов..

Целью изобретения является повышение точности измерения частоты заполнения и расширение функциональных возможностей измерителя, заключающееся в обеспечении измерения частоты заполнения в любой части радиоимпульса.

Цель достигается тем, что в измеритель настоты заполнения радиоимпульсов содержа1я 1й формирователь импульсов, дешифратор, формирователь строба, временной селектор, генератор опорной частоты, счетчик пачек,.счетчик опорной частоты и процессор, причем первый выход формирователя импульсов соединен с .первым входом дешифратора, первый выход которого соединен с первымвходом формирователя строба, а второй выход соединен со. входом формирователя строба, ыход которого соединен с первым . входом временно селектора, вторым ; входом соединенного с выходом опорного генератора, третий вход временного селектора, соединен с выходом счетчика пачек, выход временного сел тора соединен со входом счетчика опорной частоты, выход которого соединен с первым входом процессора, введены смеситель и синтезатор, вход которого соединен с первым выходом процессора, а выход соединен с гетеродинным входом смесителя, выход которого соединен со входом формирователя импульсов, второй выход которо- го соединен со входом счетчика патчек и со вторым входом процессора, третий вход которого соединен с третьим выходом дешифратора, а второй выход процессора соединен со вторым входом дешифратора. Нафиг, 1 изображена структурная схема измерителя; на фиг, 2 - опоры напряжений, Измеритель (фиг, 1).содержит смеситель 1, синтезатор 2, формировател 3импульсов,; дешифратор 4, формирова тель 5 строЬа, временной селектор б, rieHepaTop 7 опорной частоты, счетчик 8 пачек, счетчик 9, опорной частоты, процессор 10, Синтезатор 2 состоит из перестраи ваемого. LC-генератора, счетчика, .. преобразователя кода в нагфяжение, варикапа. При широком диапазоне -перекрываемых частот в синтезаторе мо жет использоваться набор из нескольких перестраивае1«их генераторов. Дешифратор 4 состоит из счетчика измеряемой частоты и двух, идентичных делителей с переменным коэффициентом деления. Измеритель работает следующим образом. Перед началом измерения по кодам с первого и второго выходов процессора 10 устанавливается соответствен но начальное значение частоты fnoAcr генерируемой синтезатором 2, исходя из априорного диапазона частот, и начальное значение числа периодов измеряемой частоты п в дешифраторе 4путем установки необходимых коэффициентов деления делителей, исходя из минимально возможной длительности и частоты заполнения радиоимпульсов и избранной частоты подставки. Радио импульса измеряемой частоты посау ют на вход смесителя 1, На его выходе частота заполнения рад:р1оимпульсов станет равной fj,p лолст х« радиоимпульсы и/ (фиг, ) поступают на формирователь 3 импульсов, выполненный таким образом, что на первом выходе образуются пачки импульсов Uj (период следования импульсов в па ке Т ) , на втором ходе импульсы и соот 1етствующие задним фронтгии ра диоимпульсов (или задержанные относи тельно них на любую величину t,мень шую временного интервгша между радио импульсами), Первая пачка импульсов Од., поступая на вход елителей дешифратора 4, вызывает пЬявление на выходе делителя импульса U, .соответствую1Г(его первому импульсу паЧки, на выходе делителя импульса и, соответствующего по времёНи п-ому импульсу пачки. Импульсы Од и Uj поступают на входы формирователя строба 5, в результате чего на его выходе образуется импульс U длительностью гр пр- Этот импульс управляет временным селектором 6 таким образом, что на его выход проходят колебания генератора 7 Ug только за интервал времени Число колебаний опорного генератора регистрируется счетчиком 9, После окончания первой пачки (т,е, после окончания первого с начала измерения радиоимпульса) со йторого выхода формирователя импульсов 3 на второй вход процессора 10 поступает импульс U, разрешаюгций запись в него информации о числе периодов заполнения радиоимпульса, поступающей со счетчика измеряемой частоты дешифратора 4, Таким образом, после окончания первого радиоимпульса через некоторое Ьремя, определяемое величиной t ; импульса и со второго входа формирователя импульсов в приемном регистре процессора 10 будет записан код числа периодов заполнения входного радиоимпульса U в счетчике 9 опорной частоты, характеризующий длительность стробсигнала ТСТР , При поступлении второго, третьего и т,д, радиоимпульсов о1шсанный процесс повторяется. Для прекращения счета колебаний опорногс генератора импульсы со второго вахода формирователя импульсов U поступают на счетчик 8 пачек, В момент перепол«ения с выхода счетчика 8 пачек на третий вход временного селектора, б поступает запрещающий уровень, не пропускающий сигнал опорного генератора на счетчик 9,: Накопленная в счетчике 9 информация поступает на процессор 10 для вычисления частоты з аполнения f Расчет производится по формуле , р TTfT где К - число пачек импульсов; N - общее число периодов опорного генератора, измеренное счетчиком 9;. tp- период сигнала опорного генератора. Оценка длительности ргщиоимпульса производится по формуле где гя - число периодов зашолнения радиоимпульса, (может быть усреднен-1 ное значение), записываемое в процессор 10 с дешифратора 4 после окончания первого раудиоимпульса Процессор 10 определяет такое значение частоты подставки, при котором абсолютная погрешность измерения частоты заполнения минимальна или не превышает допустимую величину. Абсолютная погрешность измерения частоты заполнения минимальна, когда значение определяется по формулег пр-сштЛ-с где Дп - число периодов частоты заполнения радиоимпульса, не использ . екых для формирования стробсигнала, определяекых исходя из нестабильности длительности радиоимпульсов, вели чины сигнала и помехи на входе форми рователя импульсов, зоны нечувствительности формирователя импульсов, формы огибающей радиоимпульса. В соответствии с полученным значением числом лп в процес соре формируются и выдаются управляющие коды с первого выхода на синтезатор 2 и со второго выхода на делители дешифратора 4, под действием ко торых частота синтезатора 2 становит равной опт делители дешифратора 4 устанавливаются на максимальное использование длительности радио импульсов для полученных их характеристик (исключается только число периодов, равное ьп) , Затем, в соответствии с описанным принципом работы измерителя, вновь измедяется частота зaпpJJнeния радиоимпульсов f X . Результат измерения отличается от частоты входного пр ,. сигнсша г на известную величину частоты подставки. Поэтому f f f ПОАрт.опт. Формула изобретения Измеритель частоты заполнения радиоимпульсов, содержащий формирователь импульсов, дешифратор, формирователь строба, временной селектор, генератор опорной частоты, счетчик пачек, счетчик опорной частоты и процессор, причем первый выход формирователя импульсов соединен с первым входом дешифратора, первый выход которого соединен с первым входом формирователя строба, а второй выход соединен со вторым входом формирователя строба, выход которого соединен, с первы входом временного селектора, второй вход которого соединен с выходом опорного генератора, третий вход временного селектора соединен с выходом счетчика пачек, выход временного селектора соединен со входом счетчика опорной частоты, выход которого соединен с первым входом процессора, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения функциональных возможностей,, в него введены смеситель и синтезатор, вход которого, соединен с первым выходом процессора, а .. выход соединен с гетеродинным входом смесителя, выход которого соединен со входом формирователя импульсов, второй выход которого соединен со входом счетчика пачек и со вторым входом процессора, третий вход которого соединен с третьим выходом дешифрато- ра, а второй выход процессора соединен со вторым входом дешифратора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР 468848, кл. G 01 R 2.3/10, 1972, .2, Авторское свидетельство СССР 599228, кл. G 01 R 23/02, 1976,

/

V.

11

Э Vi,

пр

1 .j

n

I