Цифровой измеритель девиации частоты Советский патент 1983 года по МПК G01R23/00 

(54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЕВИАЦИИ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования в радиотехнических установках различного назначения.

По основному авт.св. № 898338 известен цифровой измеритель девиации частоты, содержащий последовательно соединенные формирователь, блок задержки , блок памяти, аналого-цифровой преобразователь, блок анализа, арифметический блок и индикатор, причем вход формирователя импульсов подключен к второму входу блока памяти ClJ,

Однако при исследовании ЧМ сигналов, в частности при контроле и регулировке трактов пpиeмoпepeдaтvикoв, известное устройство не выдает информацию о величине нелинейных искажений модулирующего колебания.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей измерителя девиации частоты за счет обеспечения возможности измерения амплитуд гармонических составляющих модулирующего колебания исследуемого ЧМ сигнала с помощью цифрового измерителя девиации частоты.

Эта цель достигается тем, что в цифровой измеритель девиации частоты.

содержащий последовательно соединен-. ные фор «1рователь, блок задержки, блок памяти, аналого-цифровой преобразователь, блок анализа, арифметический блок и индикатор, причем вход формирователя импульсов пбдалючен к второму входу блока памяти, введен блок памяти, вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобра10зователя, а выход дополнительного блока памяти под1шючен к второму входу арифметического блока.;

На чертеже показана структурная схема цифрового измерителя девиашт.

15

Устройство содержит формирователь 1, блок 2 задержки, блок, 3 памяти, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4, блок 5 анализа, арифметический ок б, индикатор 7, блок 8 памяти.

2Q

Устройство работает следукхцим об- разом..

На основании теоремы Котельникова можно сделать вывод, что для гармони25ческого анализа по п гармоникэм периодической функции, имеюЕцей основную частоту fр , достаточно взять 2п выборок на периоде функции через равЗО ые интервалы времени 4-t -t т.-в.

InSf в моменты времени, соответствующие выражению где ,1,2,...,2n-1 - номер выборки. С помощью этих выборок через коэф фициенты Фурье несложно рассчитать амплитуду и фазу гармонических составляющих колебания: п 9 f. где а, и Ьп - коэффициенты Фурье. В данном цифровом измерителе девиации частоты закон изменения мгновенных значений уровней (выборок) исследуемого си|гнала соответствует закону изменения его частоты. Значения выборок за .период модулирующего колебания с выхода аналого-цифрового преобразователе 4 поступают во второ блок 8 памяти. ;При этом либо аппарат ным, либо прогр|аммным путем фиксируется их временное расположение. Очевидно, что интервалы между выборками не раЬны. Из массива выборок, хранящихся; во втором блоке памя ти 8, отбираются и подаются на ариф,метический блок; 6 те выборки, которые по своему временному положению необходимы для ;гармонического анализа, т.е. соотве|гствуют выражению (1) Если необходимО й выборки не существу ет, то ее значение рассчитывается методом линейно|г интерполяции, испол зуя значения соседних выборок. При измерении девиации частоты второ блок 8 памяти в работе устройства не участвует. На практике шя анализа качества сигнала дocтaтo|iнo знать уровни не более 5 гармонических составляющих, поэтому на периЪде основной частоты достаточно взять выборок в моменты времени где . Очевидно, что погрешность вычисления тем меньше, чем сильнее выполнено неравенство fnp fo . где ff,- - промежуточная частота модулированного колебания; fj, - основная частота модулирующего колебания.. Расчеты показывают, что при fПР 10fo погрешность измерения, обусловленная неточностью математического аппарата, не превышает 0,1%. Появление однокристальных микро-ЭВМ позволяет легко реализовать требуемое арифметическое устройство. Без каких-либо изменений данное устройство можно использовать для измерения гармонических составляющих огибающей AM сигнала. Применение предлагаемого многофункционального измерительного прибора позволит -сократить размеры поверочных комплексов приемопередающей аппаратуры, упростить и ускорить процесс поверки при сохранении точности измерения. Формула изобретения Цифровой измеритель девиации частоты по авт.св. № 898338, о т л и чающийся тем, что, с целью, расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности измерения амплитуд гармонических составляющих модулирующего колеба- ния, в него дополнительно введен блок памяти, вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а выход дополнительного блока памяти подключен к второму входу арифметического блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР №898338, кл. G 01 R 23/00, 11.11.79.