RU2044327C1 - Device for measuring linear frequency modulated signal - Google Patents

Device for measuring linear frequency modulated signal Download PDF

Info

Publication number
RU2044327C1
RU2044327C1 SU5031405A RU2044327C1 RU 2044327 C1 RU2044327 C1 RU 2044327C1 SU 5031405 A SU5031405 A SU 5031405A RU 2044327 C1 RU2044327 C1 RU 2044327C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
detector
inputs
frequency
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.П. Дятлов
В.Т. Корниенко
О.Ю. Евдокимов
Г.Ю. Байдер
Original Assignee
Таганрогский Радиотехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Таганрогский Радиотехнический Институт filed Critical Таганрогский Радиотехнический Институт
Priority to SU5031405 priority Critical patent/RU2044327C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2044327C1 publication Critical patent/RU2044327C1/en

Links

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering. SUBSTANCE: device has detector 1 incorporating band filters 2-4, amplitude detectors 5,8,9, voltage dividers 6,7, threshold units 10,11, reference-voltage unit 12, coincidence circuit 13, and electronic switch 14; it also has normalizing unit 15, multipliers 16, 19,35-39, low-frequency filters 20,21, frequency detector 22 incorporating multipliers 23,25, low-frequency filters 26,27, voltage divider 28, delay element 24, and functional converter 29; it also has bipolar pulse generator 30, display 31, weight block 32, controller 33, frequency synthesizer 34, delay elements 17,40, adder 41, subtracter 42, voltage divider 43, and functional converter 44. EFFECT: improved design. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиолокации и технике связи при построении устройств измерения центральной частоты и скорости перестройки частоты ЛЧМ сигналов в заданном диапазоне частот в условиях параметрической априорной неопределенности. The invention relates to radio engineering and can be used in radar and communication technology when constructing devices for measuring the center frequency and the frequency tuning speed of the chirp signals in a given frequency range under conditions of parametric a priori uncertainty.

Известно устройство для измерения девиации частоты, содержащее последовательно соединенные смеситель, усилитель промежуточной частоты и частотный детектор, выход которого соединен через первый квадратор и первый режекторный фильтр с первым входом сумматора, а через фазовращатель второй квадратор и второй режекторный фильтр с вторым входом сумматора, выход которого через блок извлечения квадратного корня подключен к входу индикатора, а также генератор и селективный вольтметр. A device for measuring the frequency deviation, comprising a series-connected mixer, an intermediate frequency amplifier and a frequency detector, the output of which is connected through the first quadrator and the first notch filter with the first input of the adder, and through the phase shifter the second quadrator and the second notch filter with the second input of the adder, the output of which through the square root extraction unit is connected to the indicator input, as well as a generator and a selective voltmeter.

Недостатком этого устройства является зависимость оценки девиации частоты так же, как и скорости перестройки частоты от параметров модулирующей функции. The disadvantage of this device is the dependence of the estimation of the frequency deviation as well as the speed of the frequency tuning on the parameters of the modulating function.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для распознавания импульсных частотно-модулированных сигналов, содержащее последовательно соединенные усилитель высокой частоты (полосовой фильтр), линию задержки (элемент задержки), перемножитель, усилитель промежуточной частоты (фильтр нижних частот), частотный детектор и формирователь двухполярных импульсов, а также амплитудный детектор и пороговый блок. The closest in technical essence is a device for the recognition of pulsed frequency-modulated signals, containing a series-connected high-frequency amplifier (band-pass filter), a delay line (delay element), a multiplier, an intermediate-frequency amplifier (low-pass filter), a frequency detector and a bipolar pulse generator as well as an amplitude detector and threshold block.

Недостатком такого устройства является низкая точность определения центральной частоты ЛЧМ сигнала в режиме измерения частоты с выхода усилителя промежуточной частоты (фильтра нижних частот). The disadvantage of this device is the low accuracy of determining the central frequency of the chirp signal in the frequency measurement mode from the output of the intermediate frequency amplifier (low-pass filter).

Известные технические решения позволяют производить измерение центральной частоты ЛЧМ сигнала, однако точность получаемых оценок невысока, поскольку динамическая составляющая погрешности оценки, обусловленная структурой сигнала, может быть значительной. К тому же для наиболее простой и типичной реальной ситуации приема сигнала и измерения его центральной частоты в условиях, когда векторы параметров сигнала и помех являются неизвестными, достоверность и точность получаемых оценок в известных технических решениях резко снижается. Known technical solutions make it possible to measure the central frequency of the chirp signal, however, the accuracy of the estimates obtained is low, since the dynamic component of the estimation error due to the structure of the signal can be significant. In addition, for the simplest and most typical real situation of receiving a signal and measuring its center frequency under conditions when the signal and interference parameter vectors are unknown, the reliability and accuracy of the estimates obtained in known technical solutions are sharply reduced.

Поэтому предпринята попытка получить процедуру точного измерения центральной частоты широкополосного радиоизлучения ЛЧМ, существующего в широком частотном диапазоне, в условиях параметрической априорной неопределенности. Therefore, an attempt was made to obtain a procedure for accurate measurement of the central frequency of the broadband radio frequency radiation of the LFM, which exists in a wide frequency range, under conditions of parametric a priori uncertainty.

Цель изобретения заключается в повышении точности определения центральной частоты ЛЧМ сигнала в условиях параметрической априорной неопределенности путем уменьшения динамической составляющей погрешности оценивания. The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the central frequency of the chirp signal under conditions of parametric a priori uncertainty by reducing the dynamic component of the estimation error.

На чертеже представлена структурная схема устройства для измерения параметров ЛЧМ сигнала. The drawing shows a structural diagram of a device for measuring the parameters of the chirp signal.

Устройство для измерения параметров ЛЧМ сигнала содержит обнаружитель 1, включающий в себя первый 2, второй 3 и третий 4 полосовые фильтры, входы которых объединены и представляют собой вход устройства, выход первого полосового фильтра 2, являющийся первым выходом обнаружителя 1, через первый амплитудный детектор 5 соединен с первыми входами первого 6 и второго 7 делителей напряжения, вторые входы которых соответственно через второй 8 и третий 9 амплитудные детекторы подключены к выходам второго 3 и третьего 4 полосовых фильтров, а выходы подключены к первым входам соответственно первого 10 и второго 11 пороговых блоков, вторые входы которых соединены с выходом блока 12 опорного напряжения, выходы первого 10 и второго 11 пороговых блоков подключены к соответствующим входам схемы 13 совпадений, выход которой, являясь третьим выходом обнаружителя 1, соединен с вторым входом электронного ключа 14, первый вход которого подключен к выходу первого амплитудного детектора 5, а выход, являющийся вторым выходом обнаружителя 1, соединен с вторым входом нормирующего устройства 15, первый вход которого соединен с первым выходом обнаружителя 1. The device for measuring the parameters of the chirp signal contains a detector 1, which includes the first 2, second 3 and third 4 bandpass filters, the inputs of which are combined and represent the input of the device, the output of the first bandpass filter 2, which is the first output of the detector 1, through the first amplitude detector 5 connected to the first inputs of the first 6 and second 7 voltage dividers, the second inputs of which, through the second 8 and third 9 amplitude detectors, respectively, are connected to the outputs of the second 3 and third 4 bandpass filters, and the outputs are connected directed to the first inputs of the first 10 and second 11 threshold blocks, respectively, the second inputs of which are connected to the output of the reference voltage block 12, the outputs of the first 10 and second 11 threshold blocks are connected to the corresponding inputs of the coincidence circuit 13, the output of which, being the third output of the detector 1, is connected with the second input of the electronic key 14, the first input of which is connected to the output of the first amplitude detector 5, and the output, which is the second output of the detector 1, is connected to the second input of the normalizing device 15, the first input of which oh connected to the first output of the detector 1.

Выход нормирующего устройства 15 подключен к объединенным первому входу первого перемножителя 16 и входам первого элемента задержки 17 и фазовращателя 18, выход которого соединен с первым входом второго перемножителя 19, выход первого элемента 17 задержки соединен с вторыми входами первого 16 и второго 19 перемножителей, выходы которых соответственно через первый 20 и второй 21 фильтры нижних частоты подключены к первому и второму входам частотного детектора 22, который содержит третий перемножитель 23, первый вход которого является первым входом частотного детектора 22, элемент 24 задержки и второй перемножитель 25, первый вход которого объединен с входом элемента 24 задержки и является вторым входом частотного детектора 22. Выход элемента 24 задержки, являясь вторым выходом частотного детектора 22, соединен с вторыми входами первого 23 и второго 25 перемножителей, выходы которых соответственно через первый 26 и второй 27 фильтры нижних частот подключены к входам делителя 28 напряжения, выход которого через первый функциональный преобразователь 29 соединен с первым выходом частотного детектора 22, который подключен через весовой блок 32 к второму входу индикатора 31, третий вход которого соединен с третьим выходом обнаружителя 1. The output of the normalizing device 15 is connected to the combined first input of the first multiplier 16 and the inputs of the first delay element 17 and the phase shifter 18, the output of which is connected to the first input of the second multiplier 19, the output of the first delay element 17 is connected to the second inputs of the first 16 and second 19 multipliers, the outputs of which respectively, through the first 20 and second 21 low-pass filters are connected to the first and second inputs of the frequency detector 22, which contains a third multiplier 23, the first input of which is the first input the frequency detector 22, the delay element 24 and the second multiplier 25, the first input of which is combined with the input of the delay element 24 and is the second input of the frequency detector 22. The output of the delay element 24, being the second output of the frequency detector 22, is connected to the second inputs of the first 23 and second 25 multipliers, the outputs of which, respectively, through the first 26 and second 27 low-pass filters are connected to the inputs of the voltage divider 28, the output of which through the first functional converter 29 is connected to the first output of the frequency detectors ora 22 which is connected via a weighting unit 32 to the second input of the indicator 31, a third input coupled to a third output of the detector 1.

Первый выход частотного детектора 22 соединен также с входом управления 33, два выхода которого подключены к соответствующим входам синтезатора 34 частот, первый вход которого соединен с вторыми входами третьего 35 и шестого 36 перемножителей, а второй выход с первым входом седьмого перемножителя 35, второй вход которого подключен к выходу формирователя 30 двухполярных импульсов, а выход соединен с вторыми входами четвертого 38 и пятого 39 перемножителей, к первым входам третьего 36 и четвертого 38 перемножителей подключен второй выход частотного детектора 22, а к первым входам пятого 39 и шестого 37 перемножителей через второй элемент задержки 40 выход второго фильтра 21 нижних частот, выходы третьего 36 и пятого 39 перемножителей соединены с соответствующими входами сумматора 41, а выходы четвертого 38 и шестого 37 перемножителей с соответствующими входами вычитателя 42. Выходы сумматора 41 и вычитателя 42 подключены к входам делителя 43 напряжения, выход которого через функциональный преобразователь 44 соединен с первым входом индикатора 31. The first output of the frequency detector 22 is also connected to the control input 33, the two outputs of which are connected to the corresponding inputs of the frequency synthesizer 34, the first input of which is connected to the second inputs of the third 35 and sixth 36 multipliers, and the second output with the first input of the seventh multiplier 35, the second input of which connected to the output of the shaper 30 bipolar pulses, and the output is connected to the second inputs of the fourth 38 and fifth 39 multipliers, the second frequency output is connected to the first inputs of the third 36 and fourth 38 multipliers detector 22, and to the first inputs of the fifth 39 and sixth 37 multipliers through the second delay element 40, the output of the second low-pass filter 21, the outputs of the third 36 and fifth 39 multipliers are connected to the corresponding inputs of the adder 41, and the outputs of the fourth 38 and sixth 37 multipliers with the corresponding inputs of the subtractor 42. The outputs of the adder 41 and the subtractor 42 are connected to the inputs of the voltage divider 43, the output of which through the functional converter 44 is connected to the first input of the indicator 31.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

На вход измерителя параметров ЛЧМ сигнала поступает аддитивная смесь воздействий, существующих в заданном частотном диапазоне
X(t) S(t)cos

Figure 00000002
t+
Figure 00000003
+
Figure 00000004
+N(t), to-
Figure 00000005
≅ t ≅ to+
Figure 00000006
где S(t) огибающая сигнала;
ω0 центральная частота сигнала;
β
Figure 00000007
скорость изменения частоты сигнала;
Δ ωд девиация частоты;
Тс длительность сигнала;
φ0 начальная фаза сигнала;
N(t) нормальная стационарная широкополосная помеха неизвестной мощности;
t0 начало анализа.An additive mixture of actions existing in a given frequency range is fed to the input of the chirp signal parameter meter
X (t) S (t) cos
Figure 00000002
t +
Figure 00000003
+
Figure 00000004
+ N (t), t o -
Figure 00000005
≅ t ≅ t o +
Figure 00000006
where S (t) is the envelope of the signal;
ω 0 is the central frequency of the signal;
β
Figure 00000007
rate of change of signal frequency;
Δ ω d frequency deviation;
T s signal duration;
φ 0 is the initial phase of the signal;
N (t) normal stationary broadband interference of unknown power;
t 0 start of analysis.

Амплитуда начальная фаза сигнала статистически независимые случайные величины. Предполагается, что начало анализа t0 и длительность сигнала Тс неизвестны. Неизвестными параметрами также являются центральная частота сигнала ω0 и скорость изменения частоты сигнала β, которые подлежат измерению.The amplitude of the initial phase of the signal is statistically independent random variables. It is assumed that the start of the analysis t 0 and the signal duration T s are unknown. The unknown parameters are also the central frequency of the signal ω 0 and the rate of change of the frequency of the signal β, which are to be measured.

Полосы пропускания полосовых фильтров 2, 3 и 4 обнаружителя 1 одинаковы и равны Δf. Частотный разнос между их полосами пропускания составляет ΔF и выбирается из условия получения статически независимых откликов фильтров. Предполагается, что сигнал присутствует только в первом полосовом фильтре 2 обнаружителя 1 и ширина спектра сигнала Δfc=

Figure 00000008
удовлетворяет условию Δfc < Δf.The passband bandpass filters 2, 3 and 4 of the detector 1 are the same and equal to Δf. The frequency separation between their passbands is ΔF and is selected from the condition of obtaining statically independent filter responses. It is assumed that the signal is present only in the first bandpass filter 2 of the detector 1 and the signal spectrum width Δf c =
Figure 00000008
satisfies the condition Δf c <Δf.

Сигналы с выходов полосовых фильтров 2, 3 и 4 после амплитудного детектирования представляют статически независимые случайные величины κi, i 1,2,3, служащие для формирования двух функций контраста η1=

Figure 00000009
и η2=
Figure 00000010
с выходов соответствующих делителей напряжения 6, 7, поступающих соответственно на два пороговых блока 10, 11, на опорные входы которых с выхода блока 12 опорного напряжения поступает пороговое напряжение, однозначно определяемое требуемой вероятностью ложных тревог и не зависящее от неизвестной мощности мешающих воздействий.The signals from the outputs of the bandpass filters 2, 3, and 4 after amplitude detection represent statically independent random variables κ i , i 1,2,3, which serve to form two contrast functions η 1 =
Figure 00000009
and η 2 =
Figure 00000010
from the outputs of the respective voltage dividers 6, 7, respectively, supplied to two threshold blocks 10, 11, to the reference inputs of which a threshold voltage is supplied from the output of the reference voltage block 12, which is uniquely determined by the required probability of false alarms and does not depend on the unknown power of the interfering influences.

При одновременном срабатывании двух пороговых блоков 10, 11 на выходе схемы 13 совпадений появляется единичный потенциал, регистрирующий наличие сигнала в первом полосовом фильтре 2. With the simultaneous operation of two threshold blocks 10, 11, a single potential appears at the output of the coincidence circuit 13, which records the presence of a signal in the first bandpass filter 2.

Срабатывание схемы 13 совпадений обеспечивает прохождение продетектированного напряжения через электронный ключ 14 на второй вход нормирующего устройства 15, на первый вход которого поступает высокочастотный сигнал с выхода первого полосового фильтра 2 обнаружителя 1. Нормированный по амплитуде сигнал поступает на первый вход второго перемножителя 19 через фазовращатель 18, осуществляющий фазовый сдвиг на угол π/2 радиан, на первый вход первого перемножителя 16 непосредственно, а на вторые входы перемножителей 16, 19 через первый элемент 17 задержки с постоянной времени τ1. На выходах первого 16 и второго 19 перемножителей будут присутствовать сигналы соответственно

Figure 00000011
Figure 00000012
+cos
Figure 00000013
2ωot-ωoτ1+
Figure 00000014
+
Figure 00000015
Figure 00000016
+sin
Figure 00000017
2ωot-ωoτ1+
Figure 00000018
+
которые после прохождения первого 20 и второго 21 фильтров нижних частот
U3=
Figure 00000019
cos
Figure 00000020
-
Figure 00000021
+ βτ1t
Figure 00000022

U4=
Figure 00000023
sin
Figure 00000024
-
Figure 00000025
+ βτ1t
Figure 00000026
поступают соответственно на первый и второй входы частотного детектора 22, в котором квадратурная составляющая U4 подается на первый вход первого перемножителя 23, и синфазная составляющая U3 поступает на первый вход второго перемножителя 25 непосредственно, а на вторые входы обоих перемножителей 23, 25 через элемент 24 задержки с постоянной времени τ2. Сигналы с выходов 23 и 25 перемножителей
U5=
Figure 00000027
sin[βτ1τ2]+sin[2βτ1t-βτ1τ2-βτ 2 1 +2ωoτ1]
U6=
Figure 00000028
cos[βτ1τ2]+cos[2βτ1t-βτ1τ2-βτ 2 1 +2ωoτ1] после прохождения первого 26 и второго 27 фильтров нижних частот
U7=
Figure 00000029
sin βτ1τ2
U8=
Figure 00000030
cos βτ1τ2 подаются на входы делителя 28 напряжения
U9=
Figure 00000031
tg βτ1τ2 напряжение с выхода которого через функциональный преобразователь 29, реализующий операцию
Figure 00000032
arctg, поступает на первый выход частотного детектора 22:
U10=
Figure 00000033
arctg βτ1τ2=
Figure 00000034
Figure 00000035
=
Figure 00000036

Напряжение с первого выхода частотного детектора 22 подается через весовой блок 32 с нормирующим множителем
Figure 00000037
на второй вход индикатора 31, регистрирующего оценку скорости изменения частоты
Figure 00000038
Figure 00000039
Figure 00000040
. Напряжение с первого выхода частотного детектора 22 подается также на вход формирователя 30 двухполярных импульсов с амплитудной характеристикой вида
U11 0,5(Sign[U10 U0] + 1) + 0,5(Sign[U10 U0) 1), где Sign(X) знаковая функция;
U0 фиксированный уровень напряжения, формирующий окно в амплитудной характеристике -U0 ÷+U0, в пределах которого выходное напряжение формирователя 30 двухполярных импульсов равно нулю; величина напряжения U0 выбирается исходя из минимального значения скорости измерения частоты βmin 0,0001 βmax; βmax максимальная ожидаемая величина скорости изменения частоты.The operation of the coincidence circuit 13 ensures that the detected voltage passes through the electronic switch 14 to the second input of the normalizing device 15, the first input of which receives a high-frequency signal from the output of the first bandpass filter 2 of the detector 1. The amplitude-normalized signal is supplied to the first input of the second multiplier 19 through the phase shifter 18, performing a phase shift by an angle π / 2 radians, to the first input of the first multiplier 16 directly, and to the second inputs of the multipliers 16, 19 through the first element 17 arms with time constant τ 1 . The outputs of the first 16 and second 19 multipliers will contain signals, respectively
Figure 00000011
Figure 00000012
+ cos
Figure 00000013
2ω o t-ω o τ 1 +
Figure 00000014
+
Figure 00000015
Figure 00000016
+ sin
Figure 00000017
2ω o t-ω o τ 1 +
Figure 00000018
+
which after passing the first 20 and second 21 low-pass filters
U 3 =
Figure 00000019
cos
Figure 00000020
-
Figure 00000021
+ βτ 1 t
Figure 00000022

U 4 =
Figure 00000023
sin
Figure 00000024
-
Figure 00000025
+ βτ 1 t
Figure 00000026
arrive respectively at the first and second inputs of the frequency detector 22, in which the quadrature component U 4 is supplied to the first input of the first multiplier 23, and the in-phase component U 3 is supplied to the first input of the second multiplier 25 directly, and to the second inputs of both multipliers 23, 25 through the element 24 delays with a time constant τ 2 . Signals from the outputs of 23 and 25 multipliers
U 5 =
Figure 00000027
sin [βτ 1 τ 2 ] + sin [2βτ 1 t-βτ 1 τ 2 -βτ 2 1 + 2ω o τ 1 ]
U 6 =
Figure 00000028
cos [βτ 1 τ 2 ] + cos [2βτ 1 t-βτ 1 τ 2 -βτ 2 1 + 2ω o τ 1 ] after passing the first 26 and second 27 low-pass filters
U 7 =
Figure 00000029
sin βτ 1 τ 2
U 8 =
Figure 00000030
cos βτ 1 τ 2 are fed to the inputs of the voltage divider 28
U 9 =
Figure 00000031
tg βτ 1 τ 2 the voltage from the output of which through the functional Converter 29 that implements the operation
Figure 00000032
arctg, is fed to the first output of the frequency detector 22:
U 10 =
Figure 00000033
arctg βτ 1 τ 2 =
Figure 00000034
Figure 00000035
=
Figure 00000036

The voltage from the first output of the frequency detector 22 is supplied through a weight unit 32 with a normalizing factor
Figure 00000037
to the second input of the indicator 31, recording the assessment of the rate of change of frequency
Figure 00000038
Figure 00000039
Figure 00000040
. The voltage from the first output of the frequency detector 22 is also supplied to the input of the shaper 30 of bipolar pulses with an amplitude characteristic of the form
U 11 0.5 (Sign [U 10 U 0 ] + 1) + 0.5 (Sign [U 10 U 0 ) 1), where Sign (X) is a sign function;
U 0 a fixed voltage level forming a window in the amplitude characteristic -U 0 ÷ + U 0 , within which the output voltage of the bipolar pulse former 30 is zero; the voltage value U 0 is selected based on the minimum value of the frequency measurement rate β min 0,0001 β max ; β max is the maximum expected rate of change of frequency.

Если напряжение с первого выхода частотного детектора 22 U10 > U0, то на выходе формирователя 30 двухполярных импульсов вырабатывается единичный потенциал положительной полярности, а если U10 < U0, то единичный потенциал отрицательной полярности.If the voltage from the first output of the frequency detector 22 U 10 > U 0 , then the output of the shaper 30 bipolar pulses produces a single potential of positive polarity, and if U 10 <U 0 , then a single potential of negative polarity.

Напряжение с первого выхода частотного детектора 22 подается также на вход управителя 33, формирующего необходимые значения частоты

Figure 00000041
и начальной фазы
Figure 00000042
Figure 00000043
гармонического колебания, генерируемого синтезатором 34 частот, с первого выхода которого синфазная составляющая
U12=
Figure 00000044
cos
Figure 00000045
t-
Figure 00000046
Figure 00000047
подается на вторые входы третьего 36 и шестого 37 перемножителей, на первые входы которых в одни и те же моменты времени поступают соответственно с второго выхода частотного детектора 22 синфазная составляющая
U1(t-τ2)
Figure 00000048
cos
Figure 00000049
-
Figure 00000050
+ βτ1(t-τ2)
Figure 00000051
и с выхода второго фильтра нижних частот 21 через второй элемент 40 задержки квадратурная составляющая
U3(t-τ2)
Figure 00000052
sin
Figure 00000053
-
Figure 00000054
+ βτ1(t-τ2)
Figure 00000055
а квадратурная составляющая с второго выхода синтезатора 34 частот
U13=
Figure 00000056
sin
Figure 00000057
t-
Figure 00000058
Figure 00000059
подается на первый вход седьмого перемножителя 35, на второй вход которого поступает сигнал с выхода формирователя 30 двухполярных импульсов. Это необходимо для изменения знака квадратурной составляющей с второго выхода синтезатора 34 частот в соответствии со знаком скорости изменения частоты, что требуется для обеспечения работоспособности процедуры уменьшения динамической погрешности при различных знаках скорости изменения частоты, осуществляемой блоками 36-42. Сигнал с выхода седьмого перемножителя 35 подается на вторые входы четвертого 38 и пятого 39 перемножителей, на первые входы которых в одни и те же моменты времени поступает соответственно синфазная составляющая U4(t τ2) с второго выхода частотного детектора 22 и квадратурная составляющая U3(t τ2) с выхода второго элемента 40 задержки. Выходы третьего 36 и пятого 39, четвертого 38 и шестого 37 перемножителей подключены соответственно к входам сумматора 41 и вычитателя 42, напряжения на выходах которых имеют вид:
U14=
Figure 00000060
cos
Figure 00000061
(t-τ2)-
Figure 00000062
+
Figure 00000063
Figure 00000064
cos
Figure 00000065
t-
Figure 00000066
-
Figure 00000067
+
+
Figure 00000068
sin
Figure 00000069
(t-τ2)-
Figure 00000070
+
Figure 00000071
Figure 00000072
sin
Figure 00000073
t-
Figure 00000074
-
Figure 00000075
=
Figure 00000076
cos
Figure 00000077
+(β-
Figure 00000078
)τ1(t-τ2)-(β-
Figure 00000079
)
Figure 00000080

U15=
Figure 00000081
sin
Figure 00000082
(t-τ2)-
Figure 00000083
+
Figure 00000084
Figure 00000085
cos
Figure 00000086
t-
Figure 00000087
-
Figure 00000088
-
Figure 00000089
cos
Figure 00000090
(t-τ2)-
Figure 00000091
+
Figure 00000092
Figure 00000093
sin
Figure 00000094
t-
Figure 00000095
-
Figure 00000096
=
Figure 00000097
sin
Figure 00000098
+(β-
Figure 00000099
)τ1(t-τ2)-(β-
Figure 00000100
)
Figure 00000101

Выходы сумматора 41 и вычитателя 42 подключены к входам делителя 43 напряжения, сигнал с выхода которого
U16= tg
Figure 00000102
+
Figure 00000103
-
Figure 00000104
(t-τ2)-
Figure 00000105
через функциональный преобразователь 44, осуществляющий операцию
U17=
Figure 00000106
arctg tg
Figure 00000107
+
Figure 00000108
-
Figure 00000109
(t-τ2)-
Figure 00000110
=
Figure 00000111
Figure 00000112
+
Figure 00000113
-
Figure 00000114
t-τ2-
Figure 00000115
Figure 00000116
+
Figure 00000117
-
Figure 00000118
t-τ2-
Figure 00000119

поступает на первый вход индикатора 31, где по напряжению, пропорциональному частоте, осуществляется регистрация оценки центральной частоты ЛЧМ сигнала.The voltage from the first output of the frequency detector 22 is also supplied to the input of the controller 33, forming the necessary frequency values
Figure 00000041
and initial phase
Figure 00000042
Figure 00000043
harmonic oscillation generated by the synthesizer 34 frequencies, from the first output of which the in-phase component
U 12 =
Figure 00000044
cos
Figure 00000045
t-
Figure 00000046
Figure 00000047
fed to the second inputs of the third 36 and sixth 37 multipliers, the first inputs of which at the same times are received respectively from the second output of the frequency detector 22 in-phase component
U 1 (t-τ 2 )
Figure 00000048
cos
Figure 00000049
-
Figure 00000050
+ βτ 1 (t-τ 2 )
Figure 00000051
and from the output of the second low-pass filter 21 through the second delay element 40, the quadrature component
U 3 (t-τ 2 )
Figure 00000052
sin
Figure 00000053
-
Figure 00000054
+ βτ 1 (t-τ 2 )
Figure 00000055
and the quadrature component from the second output of the synthesizer 34 frequencies
U 13 =
Figure 00000056
sin
Figure 00000057
t-
Figure 00000058
Figure 00000059
fed to the first input of the seventh multiplier 35, the second input of which receives a signal from the output of the shaper 30 bipolar pulses. This is necessary to change the sign of the quadrature component from the second output of the frequency synthesizer 34 in accordance with the sign of the frequency of change of frequency, which is required to ensure the operability of the procedure for reducing the dynamic error at different signs of the rate of change of frequency carried out by blocks 36-42. The signal from the output of the seventh multiplier 35 is fed to the second inputs of the fourth 38 and fifth 39 multipliers, the first inputs of which at the same time moments respectively receive the in-phase component U 4 (t τ 2 ) from the second output of the frequency detector 22 and the quadrature component U 3 (t τ 2 ) from the output of the second delay element 40. The outputs of the third 36 and fifth 39, fourth 38 and sixth 37 multipliers are connected respectively to the inputs of the adder 41 and subtractor 42, the voltage at the outputs of which are of the form:
U 14 =
Figure 00000060
cos
Figure 00000061
(t-τ 2 ) -
Figure 00000062
+
Figure 00000063
Figure 00000064
cos
Figure 00000065
t-
Figure 00000066
-
Figure 00000067
+
+
Figure 00000068
sin
Figure 00000069
(t-τ 2 ) -
Figure 00000070
+
Figure 00000071
Figure 00000072
sin
Figure 00000073
t-
Figure 00000074
-
Figure 00000075
=
Figure 00000076
cos
Figure 00000077
+ (β-
Figure 00000078
) τ 1 (t-τ 2 ) - (β-
Figure 00000079
)
Figure 00000080

U 15 =
Figure 00000081
sin
Figure 00000082
(t-τ 2 ) -
Figure 00000083
+
Figure 00000084
Figure 00000085
cos
Figure 00000086
t-
Figure 00000087
-
Figure 00000088
-
Figure 00000089
cos
Figure 00000090
(t-τ 2 ) -
Figure 00000091
+
Figure 00000092
Figure 00000093
sin
Figure 00000094
t-
Figure 00000095
-
Figure 00000096
=
Figure 00000097
sin
Figure 00000098
+ (β-
Figure 00000099
) τ 1 (t-τ 2 ) - (β-
Figure 00000100
)
Figure 00000101

The outputs of the adder 41 and the subtractor 42 are connected to the inputs of the voltage divider 43, the output signal of which
U 16 = tg
Figure 00000102
+
Figure 00000103
-
Figure 00000104
(t-τ 2 ) -
Figure 00000105
through the functional Converter 44, performing the operation
U 17 =
Figure 00000106
arctg tg
Figure 00000107
+
Figure 00000108
-
Figure 00000109
(t-τ 2 ) -
Figure 00000110
=
Figure 00000111
Figure 00000112
+
Figure 00000113
-
Figure 00000114
t-τ 2 -
Figure 00000115
Figure 00000116
+
Figure 00000117
-
Figure 00000118
t-τ 2 -
Figure 00000119

arrives at the first input of indicator 31, where the voltage proportional to the frequency is used to register the estimate of the central frequency of the chirp signal.

Для исключения псевдооценок

Figure 00000120
=
Figure 00000121
Figure 00000122
и
Figure 00000123
Figure 00000124
Figure 00000125
третий вход индикатора 31 соединен с третьим выходом обнаружителя 1, что позволяет производить регистрацию оценок
Figure 00000126
и
Figure 00000127
лишь при достоверном обнаружении сигнала.To exclude pseudo-estimates
Figure 00000120
=
Figure 00000121
Figure 00000122
and
Figure 00000123
Figure 00000124
Figure 00000125
the third input of the indicator 31 is connected to the third output of the detector 1, which allows the registration of estimates
Figure 00000126
and
Figure 00000127
only with reliable signal detection.

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЛИНЕЙНО-ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННОГО СИГНАЛА, содержащее обнаружитель, последовательно соединенные первый элемент задержки, первый перемножитель, первый фильтр нижних частот, частотный детектор и формирователь двухполярных импульсов, отличающееся тем, что введены нормирующее устройство, первый вход которого соединен с первым выходом обнаружителя, а второй с вторым выходом обнаружителя, вход которого является входом устройства, фазовращатель, вход которого объединен с входом первого элемента задержки и с первым входом первого перемножителя и соединен с выходом нормирующего устройства, а выход подключен к первому входу второго перемножителя, второй вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, а выход через второй фильтр нижних частот подключен к второму входу частотного детектора, первый выход которого соединен через весовой блок с вторым входом индикатора, третий вход которого соединен с третьим выходом обнаружителя, первый выход частотного детектора соединен с входом управителя, два выхода которого подключены к соответствующим входам синтезатора частот, первый выход которого соединен с вторыми входами третьего и шестого перемножителей, а второй выход с первым входом седьмого перемножителя, второй вход которого подключен к выходу формирователя двухполярных импульсов, а выход соединен с вторыми входами четвертого и пятого перемножителей, к первым входам третьего и четвертого перемножителей подключен второй выход частотного детектора, а к первым входам пятого и шестого перемножителей через второй элемент задержки подключен выход второго фильтра нижних частот, выходы третьего и пятого перемножителей соединены с соответствующими входами сумматора, выходы четвертого и шестого перемножителей соединены с соответствующими входами вычитателя, выходы сумматора и вычитателя подключены к входам делителя напряжения, выход которого через функциональный преобразователь соединен с первым входом индикатора. 1. DEVICE FOR MEASURING PARAMETERS OF A LINEAR-FREQUENCY-MODULATED SIGNAL, comprising a detector, a first delay element connected in series, a first multiplier, a first low-pass filter, a frequency detector and a bipolar pulse generator, characterized in that a normalizing device is introduced, the first input of which is connected to the first output of the detector, and the second with the second output of the detector, the input of which is the input of the device, a phase shifter, the input of which is combined with the input of the first delay element and with the first input of the first multiplier and connected to the output of the normalizing device, and the output is connected to the first input of the second multiplier, the second input of which is connected to the output of the first delay element, and the output through the second low-pass filter is connected to the second input of the frequency detector, the first output of which connected through a weighing unit to the second input of the indicator, the third input of which is connected to the third output of the detector, the first output of the frequency detector is connected to the input of the controller, two outputs of which are connected to the corresponding inputs of the frequency synthesizer, the first output of which is connected to the second inputs of the third and sixth multipliers, and the second output with the first input of the seventh multiplier, the second input of which is connected to the output of the bipolar pulse generator, and the output is connected to the second inputs of the fourth and fifth multipliers, to the first inputs the third and fourth multipliers the second output of the frequency detector is connected, and the output of the second filter is connected to the first inputs of the fifth and sixth multipliers through the second delay element and the lower frequencies, the outputs of the third and fifth multipliers are connected to the corresponding inputs of the adder, the outputs of the fourth and sixth multipliers are connected to the corresponding inputs of the subtractor, the outputs of the adder and the subtractor are connected to the inputs of the voltage divider, the output of which through the functional converter is connected to the first input of the indicator. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что обнаружитель состоит из первого, второго и третьего полосовых фильтров, входы которых объединены и являются входом обнаружителя, выход первого полосового фильтра является первым выходом обнаружителя и через первый амплитудный детектор соединен с первыми входами первого и второго делителей напряжения, вторые входы которых соответственно через второй и третий амплитудные детекторы подключены к выходам второго и третьего полосовых фильтров, а выходы подключены соответственно к первым входам первого и второго пороговых блоков, вторые входы которых соединены с выходом блока опорного напряжения, выходы первого и второго пороговых блоков подключены к входам схемы совпадения, выход которой является третьим выходом обнаружителя и соединен с вторым входом электронного ключа, первый вход которого подключен к выходу первого амплитудного детектора, а выход является вторым выходом обнаружителя. 2. The device according to claim 1, characterized in that the detector consists of a first, second and third band-pass filters, the inputs of which are combined and are the input of the detector, the output of the first band-pass filter is the first output of the detector and is connected through the first amplitude detector to the first inputs of the first and second voltage dividers, the second inputs of which, respectively, through the second and third amplitude detectors are connected to the outputs of the second and third bandpass filters, and the outputs are connected respectively to the first inputs of the of the second and second threshold blocks, the second inputs of which are connected to the output of the reference voltage block, the outputs of the first and second threshold blocks are connected to the inputs of the matching circuit, the output of which is the third output of the detector and connected to the second input of the electronic key, the first input of which is connected to the output of the first amplitude detector, and the output is the second output of the detector. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что частотный детектор состоит из элемента задержки, вход которого объединен с первым входом второго перемножителя и является первым входом частотного детектора, первого перемножителя, первый вход которого является вторым входом частотного детектора, выход элемента задержки является вторым выходом частотного детектора и подключен к вторым входам первого и второго перемножителей, выходы которых соответственно через первый и второй фильтры нижних частот подключены к входам делителя напряжения, выход которого через функциональный преобразователь подключен к первому выходу частотного детектора. 3. The device according to claim 1, characterized in that the frequency detector consists of a delay element, the input of which is combined with the first input of the second multiplier and is the first input of the frequency detector, the first multiplier, the first input of which is the second input of the frequency detector, the output of the delay element is the second output of the frequency detector and connected to the second inputs of the first and second multipliers, the outputs of which, respectively, through the first and second low-pass filters are connected to the inputs of the voltage divider d is through the function generator is connected to first output of the frequency detector.
SU5031405 1992-03-10 1992-03-10 Device for measuring linear frequency modulated signal RU2044327C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5031405 RU2044327C1 (en) 1992-03-10 1992-03-10 Device for measuring linear frequency modulated signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5031405 RU2044327C1 (en) 1992-03-10 1992-03-10 Device for measuring linear frequency modulated signal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2044327C1 true RU2044327C1 (en) 1995-09-20

Family

ID=21598887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5031405 RU2044327C1 (en) 1992-03-10 1992-03-10 Device for measuring linear frequency modulated signal

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2044327C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2698579C1 (en) * 2018-07-31 2019-08-28 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт современных телекоммуникационных технологий" Method of processing linear-frequency-modulated signals with a multichannel autocorrelation receiver

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1113760, кл. G 01S 7/36, 1983. *
Авторское свидетельство СССР N 1541526, кл. G 01R 23/00, 1989. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2698579C1 (en) * 2018-07-31 2019-08-28 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт современных телекоммуникационных технологий" Method of processing linear-frequency-modulated signals with a multichannel autocorrelation receiver

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2419813C2 (en) Method and device for measuring distance
EP0348036B1 (en) Narrow bandwith frequency modulated radar apparatus for obstacle detection
US5400034A (en) Digital phase lock detector
RU2044327C1 (en) Device for measuring linear frequency modulated signal
Frazer et al. Wigner-Ville analysis of HF radar measurement of an accelerating target
Nhan et al. A Mathematical Model for Determining the Type of Signal Modulation in a Digital Receiver with Autocorrelation Processing
RU1840896C (en) Apparatus for analysing pulsed signal modulation parameters
RU1840900C (en) Composite signal parameter analyser
RU1840971C (en) Wide band spectrum analyser
RU171482U1 (en) Combined direction finder
US3938150A (en) Microwave amplifier tube coherency test set
US3781668A (en) Pulse-response measuring apparatus
RU1840962C (en) Device for determination of parameters of modulation of impulse linearly frequency-modulated and phase-shift keyed signals
RU2005994C1 (en) Indication device
SU901931A1 (en) Device for measuring generator frequency-modulated signal alternation rate and instability
Sorochan et al. Radio altimeter with J-correlation signal processing
SU571872A1 (en) Phase-responsive device
RU2030750C1 (en) Panoramic receiver
RU1840877C (en) Device for analysing modulation parameters of composite radar signals
RU2054680C1 (en) Frequency deviation meter for harmonic frequency modulated signals
SU648915A1 (en) Harmonic analyzer
RU2005992C1 (en) Indication device
RU2071067C1 (en) Phasemeter
RU2072522C1 (en) Method and device for measuring low signal-to-noise ratios
SU1128184A1 (en) Device for measuring frequency deviation