Устройство измерения среднейчАСТОТы зАпОлНЕНия РАдиОиМпульСА Советский патент 1981 года по МПК G01R23/00 

. Устройство относится к измерительной технике и может быть использовано для определения средней частоты заполнения сигнала с импульсной модуляциёй, аддиттйвно смешанного с шумом Известны устройства измерения сред него значения частоты заполнения сигнала с импульсной модуляцией, осйова ные на подсчете числа пересечений СИ налом заполнения нулевого уровня н некотором временном интервале ИЗ. Однако эти устройства не обладают достаточной точностью при наличии широкополосногошума, так как среднее значение числа пересечений нулевого уровня широкополосным шумом в значительной степени смещает оценку частоты. Кроме того,эти устройства достаточно сложны. Известно также устройство измерения мгновенного значения частоты синусоидального сигнала, содержащее блоки измерения амплитудного и мгновенного значений напряжений, соединенные через квадраторы со входами блока вычитания, выход которого подключен ко входу блока извлечения ква ратного корня/ соединенного со входом-блока определения отношения, вто рой вход которого подключен к выходу блока дифференцирования 12. Однако это устройство не позволяет определять среднее значение частоты заполнения: сигнала с импульсной модуляцией, аддитивно: смешанного с шумом. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Цель достигается тем,что в устройство, содержащее последовательно соединенные блок дифференцирования и первый квадратор, второй квадратор, блок вычитания, блок извлечения квадратного корня и блок определения отношения, введены четыре интегратора сигнала и шума, блок вычитания, два блока памяти, два блока деления, блок измерения длительности импульсного сигнала, блок управления и три коммутатора при этом входы второго квадратора и блока измерения длительности импульсного сигнала подключены ко входу блока дифференцирования, выходы квадраторов через первый коммутатор подключены ко входам интеграторов сигнала и шума, выходы которых через последовательно соединенные второй коммутатор и два блока памяти соответственно подключены к первым входам двух блоков вычитания, вторые входы которых через два блока деления соот ветственно подключены ко вторым выхо дам второго коммутатора, выходы блоков вычитания через третий коммутато подключены ко входам блока определения oTHCxueHHJ / выход которого соединен со входом блока извлечения квадратного корня, а вторые входы блоков деления и входы коммутаторов сое динены с выходами блока управления, подключенного входом к выходу блока определения длительности импульсного сигнала, На чертеже изображена структурная схема устройства. Устройство содержит блок 1 дифференцирования, квадраторы 2 ,и 3, блок 4 вычитания, блок 5 извлечения квадратного корня, блок б определения отношения, интеграторы 7 и 8 сигнала и шума, дополнительный блок 9 вычита ния, блоки 10 памяти, блоки 11 деления, блок 12 измерения длительности импульсного сигнала, блок 13 управле ния и коммутаторы 14, 15 и 16. Устройство работает следующим образом. На вход устройства поступает шумовой процесс n(t)r В некоторой вре,менной точке с этим процессом аддитивно смешивается импульсный сигнал произвольной длительности Т с заполнением гармоническим колебанием частоты f S (t)As пч t4-n(f). На выходе квадраторов 2 и 3 получают s(t) и ls{t). В блоке измерения длител ности импульсного сигнала 12 определяется длительность импульсного сигнала Т и временное положение начала tpi и конца tK. этого сигнала. До момента времени tn интеграторы 8 при помощи коммутатора 14, управляемого блоком управления 13, подключены к соответствующим выходам квадоаторов 2 и 3. В интеграторах 8 формируются напряжения, пропорционал ные T.FO (t)dt и ц lhftV dt, где Т - время интегрирования. В момент времени t п в блоке управления 13вырабатываются сигналы коммутации, подключающие через коммутатор 14входы интеграторов 7 к вадраторам 2 и 3 и отключающие интеграторы 8 от квадраторов с одновременным подключением их выходов через коммутатор 15 ко входам блоков памяти 10 в которых производится запоминание сигналов R и R. В момент времени окончания импульсного сигнала, определяемого блоком 12 измерения длительности импульсного сигнала, в интеграторах 7 формируются на пряжения , пропорциональные (t)dt S ( (t)dt ги) .,н u)T3HlH(t)l|t, В этот же момент времени сигналы РЗ и Кд через коммутатор 15 по сигнау из блока управления 13 поступают в блоки 11 деления, в которых опрееляются средние значения сигналов и RA. В блоках вычитания 4 и 9 из интегральных значений напряжений R 3 и R вычитаются соответственно значения щума и получают сигналы , RI-RA,-. которые с точностью до величин второго порядка малости равны t-лVд1,, где Д , -Д - разность между двумя оценками средних значений n(t)-)- и п (t )-р|ПОлученными на временных интервалах TO и Т соответственно для шума и его производной. На выходе блока 3 извлечения квадратного корня получают среднее за время длительности импульсногсэсигнала значение частоты 1 / т {.тгУ 5 с: точностью, определяемой в 211 K-J основном погрешностью оценки среднего значения мощности шума на интервале времени длительности импульсного сигнала, так как оценка среднего значения шума на интервале времени TQ может быть получена с необходимой точностью за счет выбора длительности TQ.. Предлагаемое устройство таким образом позволяет определять среднее значение частоты заполнения импульсного сигнала, аддитивно смешанного с шумом., Формула изобретения Устройство измерения средней частоты заполнения радиоимпульса, содержащее последовательно соединенные блок дифференцирования и первый квадратор, второй квадратор, блок извлечения квадратного корня, блок определения отношения и блок вычитания, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства,в него дополнительно введены два интегратора сигнала и два интегратора щума, блок вычитания/ два блока памяти, два блока деления, блок измерения длительности импульсного сигнала, блок управления и три коммутатор, при этом входы второго квадратора и блока измерения длительности импульсного сигнала подключены ко входу блока дифференцирования, выходы квадраторов через первый коммутатор подключены ко входам интеграторов сигнала и шума, выходы которых через последовательно соединенные второй коммутатор и блоки памяти соответственно подключены к первым входам блоков вычитания, вторые входы которых через