Способ измерения частоты случайного узкополосного сигнала Советский патент 1981 года по МПК G01R23/00 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ СЛУЧАЙНОГО УЗКОПОЛОСНОГО СИГНАЛА Изобретение относится к технике радиолокации и может быть использова но в измерителях вектора скорости движущихся объектов. Известен способ измерения частоты случайного узкополосного сигнала путем формирования импульсной последовательности в соответствии с величиной и знаком разности частоты входного сигнала и сигнала управляемого гетеродина с последующим интегрированием этой импульсной последовательности Cl . Недостатком данного способа является большая величина функциональных сдаибок, что повьииает вероятность сры ва сопровождения при управляемом гетеродировании сигнала с быстроиэменяющейся средней частотой, Цель изобретения - уменьшение флу туационных ошибок при измерении частоты случайного узкополосного сигнала. Поставленная цель достигается тем что в способе измерения частоты случайного узкополосного сигнала путем формирования импульсной последовательности в соответствии с величиной и знаком разности частоты входноххэ сигнала и сигнчпа управляемого гетеродина с последующим интегрированием этой импульсной последовательности, фиксируют число следующих подря;д перемен знака разности частот входного сигнала и сигнала управляемого гетеродина, характе изуемых количеством импульсов не более двух в серии одного знака, сравнивают это число с пороговым значением и производят отсчет измеренной частоты сигнала в момент его равенства или превышения порога. На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для измерения частоты случайного узкополосного сигнала, реализующего предлагаемый способ} на фиг. 2 - функциональная схема одной из возможных реатгизаций блока анализа перемен знака разности частот на фиг. 3 - временные диаграммы сигналов, поясняющие работу блока анализа знака разности частот при m 1, где го - число импульсов в серии одного знака расстройки. Устройство для измерения частоты случайного узкополосного сигнала со.держит соединенные в кольцо формирова.тель 1 импульсной последовательности, 1интегратор 2 к управляемый гетеродин 3. Выходы 4 и 5 формирователя I

импульсной последовательности соединены со входами блока 6 анализа перемен знака разности частот, выход 7 которого соединен с управляющим входом ключа 8, другой вход которого соединен с выходом интегратора 2.Выход ключа 8 является выходом устройства.

Устройство для измерения частоты случайного узкополосного сигнала работает следующим образом.

Узкополосный случайный сигнал, частота которого должна быть измерена, поступает на первый вход формирователя 1 импульсной последовательности, на второй его вход подается сигнал управляемого гетеродина 3. На одном из выходов 4 или 5 формирователя 1 импульсной последовательности появляется сигнал ошибки в виде импульсов, частота которых пропорциональна разности между частотой входного сигнала и сигнала управляемого гетеродина 3. При этом напряжение на выходе интегратора 2 начинает изменяться таким образом, чтобы частоту управляемого гетеродина приблизить к частоте входного сигнала. Когда указанные частоты становятся близкими, импульсы на выходах 4 и 5 формирователя 1 импульсной последовательности начинают чередоваться, причем количество импульсов в серии одного знака расстройки является переменным. Импульсы с выходов 4 и 5 формирователя импульсной последовательности поступают также на входы блока б анализа перемен знака разности частот, который анализируют серии импульсов, сопровождающие перемены знака разности сравниваемых частот, i Как только блоком анализа перемен знака разности частот 6 зафиксирован перемена знака разности частот, характеризуемая импульсами в серии, например при m 1, одним импульсом, на его выходе 7 появляется управляющее напряжение, которое открывает ключ 8. Ери этом выходное напряжение интегратора 2 подается на выход устройства в качестве отсчета измеренно частоты входного случайного сигнала. Как только число импульсов в серии одного, знака расстройки превьвшает т, где m в рассматриваемом случае равно единице, подача управляющего напряжения,, открывающего ключ 8 с выхода 7 блока б анализа перемен знака разности частот прекращается. При этом -ключ 8 закрыва.ется, и подача напряжения с выхода интегратора 2 на выход устройства также прекращается. Показанный на фиг. 2 вариант выполнения блока анализа перемен .знака разности частот содержит первый элемент ИЛИ 9, счетчик 10, каскгш 11 вычитания импульсов, второй элемент ИЛИ 12. В свою очередь счетчик 10 имеет в своем составе два триггера.

13 и 14. При этом первые и вторые входы первого элемента ИЛИ 9 и каскада 11 вычитания импульсов соединены между собой и подключаются к выходам 4 и 5 формирователя 1 импульсной последовательности, выход первог элемента ИЛИ 9 соединен со счетным входом первого триггера 13 счетчика 10, а первый и второй выходы каскада 11 вычитания соединены с первым и вторым входом второго элемента ИЛИ 12 выход которого подключен к установочному входу счетчика 10. Выход первог триггера 13 подключен ко входу второго триггера 14 таким образом, что выходным импульсом первого триггера 13 второй триггер 14 устанавливается в состояние логической единицы.

Блок анализа перемен знака разности частот работает следующим образом.

Когда на входе 4 или 5 появляется подряд более одного импульса (при т 1), то,, начиная со второго по счету импульса (фиг. За и Зб), на выходах каскада 11 вычитания импульсов появляется последовательность импульсов, удерживающая через второй элемент ИЛИ 12 счетчик 10 в состоянии логического нуля (фиг. Зг). Если число импульсов в серии не пре-вышает одного, то сигнал установки логического нуля на входе счетчика 10 отсутствует (фиг. Зг), так как чередующиеся последовательно входные импульсы вычитаются в каскаде 11 вычитания импульсов. Но при этом входные импульсы через первый элемент ИЛИ 9 поступают на вход первого триггера 13, и счетчик 10 начинает заполняться. Со вторым импульсом с выхода элемента ИЛИ 9 триггер 14 устанавливается в состояние логической единицы, и на его выходе появляется управляющий сигнал, открывающий ключ 8 (фиг. 3). Первая же вслед за этим перемена знака разности частот, сопровождаемая серией, превышающей один импульс, через каскад 11 вычитания импульсов и логический элемент ИЛИ 12 устанавливает счетчик 10 в состояние логического нуля. При необходимости допустимое число импульсов в серии одного знака настройки можно увеличить на единицу, если последовательно с каскадом 11 вычитания импульсов добавить еще один такой же каскад. Пороговое число m может быть увеличено добавлением в счетчик 10 еще одного счетного триггера.

Использование предлагаемого изобретения позволяет уменьшить флуктуационные ошибки при измерении частоты случайного узкополосного сигнала и снизить вероятность срыва сопровождения при изменяющейся средней частоте входного сигнала.

Формула изобретения

Способ измерения частоты случай.ного узкополосного сигнала путем формирования импульсной последовательности в соответствии с величиной и знаком разности частоты входного сигнала и сигнала управляемого гетеродина с последующим интегрированием этой импульсной последовательности, отличающийся тем, что, с целью уменьшения флуктуационных ошибок, фиксируют число следующих

подряд перемен знака разности частот входного сигнала и сигнала управляемого гетеродина, характеризуемых количеством импульсов не более двух в серии одного знака, сравнивают это число с пороговым значением и производят отсчет измеренной частоты сигнала в момент его равенства или превышения порога.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

o

1. Авторское свидетельство СССР 474756, кл. G 01 R 23/00, 08.03.

11

П

И

4

W

/

12