Устройство для контроля частотно-МОдулиРОВАННыХ СигНАлОВ Советский патент 1981 года по МПК G01R23/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЧАСТОТНОМОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и предназначено для использования при измерении в заданном интервале времени числа частотно-модулированных радиоимпульсов, отклонения скорости перестройки частоты или уходы начальной частоты которых превышают заданные допуски. Известен измеритель нестабильности частоты, содержащий усилительгограничитель, Тервый формирователь импульсов, источник когерентных последовательностей, второй триггер, линию задержки, рециркуляционный генератор 1. Его недостатком являются узкие функциональные возможности. Известно также устройство, содержащее входную шину, которая через последовательно соединенные селективный по частоте элемент, первый амплитудный детектор, пороговое устройство, первую дифференцирующую цепочку соединена с первым входом триггера, а через последовательно соединенные второй амплитудный детектор и усилитель-ограничитель - с входом второй дифференцирующей цепочки 2. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Достигается это тем, что в устройство, содержащее входную шину, которая через последовательно соединенные селективный по частоте элемент, первый амплитудный детектор, пороговое устройство, первую дифференцирующую цепочку соединена с первым входом триггера, а через последовательно соединенные второй амплитудный детектор и усилитель ограничитель - с входом второй дифференцирующей цепочки, введен переключатель, первый вход которого соединен с выходом триггера, второй вход соединен с объединенными выводами порогового устройства и первой дифференцирующей цепочки, а выход через преобразователь масштаба времени и формирователь эталонных импульсов соединен соответственно с первым и вторым входами блока сравнения, а через формирователь интервалов измерения подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого через последовательно соединенные второй элемент И и регулируемую линию задержки подключен к выходу блока сравнения и к другому входу второго элемента И, причем выход первого элемента И подключен к входу счетчика импульсов, а выход второй дифференцирующей цепочки через линию задержки соединен с другим входом триггера. На фиг. 1 приведена схема устройства; на фит. 2-4 - временные диаграммы, .поясняющие его работу. Устройство содержит селективный по частоте элемент 1, первый амплитудный детектор 2, пороговое устройство 3, первую дифференцирующую цепочку 4, триггер 5, второй амплитудный детектор 6, усилительограничитель 7, вторую дифференцирующую цепочку 8, переключатель 9, преобразователь 10 масштаба времени, формирователь 11 эталонных импульсов, блок 12 сравнения, формирователь 13 интервалов измерения, первый элемент И 14, второй элемент И 15, регулируемую линию 16 задержки, счетчик 17 импульсов, линию 18 задержки. Работа устройства заключается в следующем. При измерении в заданном интервале времени числа ЧМ радиоимпульсов, отклонения скорости перестройки частоты или уходы начальной частоты которых превышают заданные допуски, вход преобразователя масштаба времени с помош,ью переключателя 9 подключается к выходу триггера 5. Исследуемый ЧМ сигнал одновременно подается на селективный элемент 1 и амплитудный детектор 6. Огибающая сигнала с амплитудного детектора 6 (фиг. 26), усиленная и ограниченная в усилителе-ограничителе 7, поступает на дифференцирующую цепь 8. Импульс с выхода дифференцирующей цепи 8, соответствующий фронту огибающей (фиг. 2в), задерживается в линии 18 задержки (фиг. 2г) и поступает на запуск триггера 5 (фиг. 2 ж). В момент совпадения мгновенной частоты исследуемого ЧМ сигнала и резонансной частоты fp селективного элемента 1 (фиг. 2 а) на выходе его появляется радиоимг/ульс. Этот радиоимпульс детектируется амплитудным детектором 2 (фиг. 2 д) и поступает на вход порогового устройства 3. На выходе порогового устройства 3 вырабатывается импульс прямоугольной формы (фиг. 2е), длительность которого равна длительности входного импульса на заданном уровне (фиг. 2 д, е). Импульс с выхода порогового устройства 3 поступает на дифференцирующую цепь 4, с выхода которого импульс, соответствующий фронту сигнала с выхода порогового устройства 3, поступает на срыв колебаний триггера 5. В этом случае изменение длительности импульсов триггера 5 пропорционально суммарной междупериодной нестабильности мгновенной частоты ЧМ сигнала за счет как нестабильности начальной частоты, так и нестабильности скорости частотной модуляции. Это обусловлено тем, что изменения от импульса к импульсу как начальной частоты (фиг. 2 а, кривая 2), так и скорости перестройки частоты ЧМ сигнала (фиг. 2а, кривая 3) приводят к изменению временного положения выходного импульса селективного элемента 1 относительно фронта огибающей ЧМ сигнала (фиг. 2д). Импульсы с выхода триггера 5 через переключатель 9 поступают одновременно на входы преобразователя 10 масщтаба времени, формирователя 11 эталонных и.мпульсов и формирователя 13 интервала измерения. В преобразователе 10 масштаба времени импульсы, длительность которых пропорциональна уходам начальной частоты и скорости перестройки частоты ЧМ сигналов (фиг. 2 ж , фиг. 3), расширяются в крэффициентКраз (фиг. З.и), что обеспечивает необходимую чувствительность устройства, формирователь 11 эталонных импульсов вы.рабатывает импульсы, фронт которых совпа дает с фронтом выходных импульсов преобразователя 10 масщтаба времени, а длительность соответствует номинальной скорости перестройки частоты исследуемого ЧМ сигнала при нулевых уходах начальной частоты. Импульсы с выхода преобразователя 10 масштаба времени и формирователя 11 поступают на входы блока 12 сравнения. Блок 12 сравнения вырабатывает импульсы, длительность которых равна разности длительностей входных импульсов (фиг. 3, Ug). Импульсы на выходе блока 12 сравнения отсутствуют, если длительности входных импульсов равны. Если входные импульсы имеют различную длительность, то с выхода блока 12 сравнения импульсы поступают на один из входов элемента И 15 непосредственно, а на другой - через регулируемую линию 16 задержки. На выходе элемента И 15 вырабатываются импульсы в том случае, когда длительность входных импульсов превыЩает установленный порог (фиг. 36,в). Порог устанавливается с помощью регулируемой линии 16 задержки, в соответствии с заданны.м допуском контролируемого параметра ЧМ сигнала. Импульсы с выхода элемента И 15 через элемент И 14 поступают на, счетчик 17 импульсов (фиг. 3, JUij). При этом счетчик регистрирует количество ЧМ радиоимпульсов, параметры которых превышают заданные допуски. Формирователь 13 интервала измерения осуществляет управление элементом И 14, открывая его на время, равное заданному интервалу измерения (фиг. 3, U|2.). Он может быть выполнен в виде делителя на триггерах. При этом выходное напряжение триггера старщего разряда будет использоваться в качестве управляющего для элемента И 14. Меняя коэффициент деления делителя, можно устанавливать требуемый интервал измерения, определяющий объем статистической выборки. При измерении в заданном интервале времени числа 4М радиоимпульсов, отклонения скорости перестройки частоты которых превышают заданные допуски, вход преобразователя 10 масштаба времени с помощью переключателя 9 подключается к выходу порогового устройства. . В этом случае используется зависимость длительности отклика селективного по частоте элемента от скорости изменения частоты воздействующего на него ЧМ cHrHSj ч. Длительность отклика селективного элемента определяется его полосой пропускания 2Af и скоростью изменения частоты ЧМ сигнала Jf . При постоянной полосе п ррпускЗгния длительность отклика с Исследуемый ЧМ сигнал поступает на вход селективного элемента 1 (фиг. 4 а). Радиоимпульс с выхода селективного элемента 1 детектируется амплитудным детектором 2 (фиг. 46) и поступает на пороговое устройство 3. Пороговое устройство 3 вырабатывает прямоугольный импульс (фиг. 48) длительность которого равна длительности выходного импульса детектора 2 н& заданном уровне Urt. (фиг. 46, в). В этом случае, изменение скорости перестройки частоты (фиг. 4, кривая 2) приводит к пропорциональному изменению длительности выходного импульса порогового устройства 3 (фиг. 46, в). Уходы начальной частоты при этом не влияют на длительность выходного импульса порогового устройства 3. В остальном работа устройства при измерении числа ЧМ радиоимпульсов в режиме контроля отклонений скорости перестройки частоты не отличается от ранее рассмотренного случая. С помощью линии 18 задержки обеспечивается равенство длительностей выходных импульсов порогового устройства 3 и триггера 5 при номинальной скорости перестройки частоты ЧМ сигнала. Количество ЧМ радиоимпульсов, уходы начальной частоты которых превышают заданные допуски, определяется как разность показаний счетчика 17 при контроле суммарных нестабильностей и при контроле скорости перестройки частоты. Устройство для контроля ЧМ сигналов позволяет осуществлять раздельное измерение количества ЧМ радиоимпульсов, отклонения скорости перестройки частоты или уход начальной частоты которых превыщают заданные допуски. Формула изобретения Устройство для контроля частотно-модулированных сигналов, содержащее входную щину, которая через последовательно соединенные селективный по частоте элемент, первый амплитудный детектор, пороговое устройство, первую дифференцирующую цепочку соединена с первым входом триггера, а через последовательно соединенные второй а.мплитудный детектор и усилитель-ограничитель с входом второй дифференцирующей цепочки, отличающееся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей путем измерения в заданном интервале количества радиоимпульсов, отклонения скорости перестройки частоты или ухода начальной частоты которых превь1щают заданные допуски, в него введен переключатель, первый вход которого соединен с выходом триггера, второй вход соединен с объединенными выводами порогового устройства и первой дифференцирующей цепочки, а выход через преобразователь масщтаба времени и формирователь эталонных импульсов соединен соответственно с первым и вторы.м входами блока сравнения, а через формирователь интервалов измерения подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого через последовательно соединенные второй элемент И и регулируемую линию задержки подключен .к выходу блока сравнения и к другому входу второго элемента И, причем выход первого элемента И подключен к входу счетчика импульсов, а выход второй дифференцирующей цепочки через линию задержки соединен с другим входом триггера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 581439, кл. G 01 R 23/00, 02.03.76. 2. Авторское свидетельство СССР № 471546( кл. G 01 R 23/00, 22.09.72.

f /f

Фг/г./