SU744375A1 - Correlating fluctuation meter - Google Patents

Description

(54) КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ ИЗЛ ЕРИТЕЛЬ ФЛУКТУАЦИИ(54) CORRELATION BENEFIT WATCH OF FLUCTUATION

1one

Изобретение относитс  к технике измерений мощности совокупных флуктуации амплитуды и фазы и отношени  уровн  сигнала к уровню флуктуации квазигармонических колебаний.The invention relates to a technique for measuring the power of cumulative fluctuations of amplitude and phase and the ratio of the signal level to the level of fluctuations of quasi-harmonic oscillations.

Известно устройство дл  автоматического измерени  отношени  сигнал - шум, содержащее два входных смесител , установленных в квадратурных каналах, интеграторы , измеритель отношени , амплитудный дискриминатор, блок управлени , фазовращатель опорного напр жени  1.A device for automatically measuring the signal-to-noise ratio is known, which contains two input mixers installed in quadrature channels, integrators, a ratio meter, an amplitude discriminator, a control unit, a reference voltage phase shifter 1.

Недостатком его  вл етс  невозможность измерений флуктуации амплитуды и фазы.The disadvantage of it is the impossibility of measuring the fluctuations of amplitude and phase.

Известен также коррел ционный измеритель флуктуации, содержащий тройник, сумматор, анализатор спектра и два идентичных канала, состо щих из смесителей, низкочастотных измерительных усилителей и генераторов опорной частоты, обхваченных независимыми кольцами ФАПЧ, содержащими фазовые детекторы. Фильтры нижних частот и блоки управлени  частотой, а также регулируемые фазовращатели 2.A correlation fluctuation meter is also known, which contains a tee, an adder, a spectrum analyzer, and two identical channels consisting of mixers, low-frequency measuring amplifiers and frequency generators enclosed by independent PLL loops containing phase detectors. Low-pass filters and frequency control units, as well as adjustable phase shifters. 2.

Недостатком измерител   вл етс  низка  точность и разрещающа  способность измерений из-за значительной флуктуационной погрещности измерительного прибора - анализатора спектра.The disadvantage of the meter is the low accuracy and resolution of measurements due to the significant fluctuation error of the measuring instrument - the spectrum analyzer.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений.The aim of the invention is to improve the measurement accuracy.

Это достигаетс  тем, что в измеритель, содержащий индикатор, два усилител  и 5 разветвитель, входом подключенный к входу измерител , а каждым из двух выходов - к одному из входов двух смесителей , вторые входы каждого из которых через последовательно соединенные фазовращатель, генератор опорной частоты, управл ющий элемент и фильтр низкой частоты , подключены к выходу каждого из двух фазовых детекторов, введены генератор частоты расстройки, два вторых фильтра низких частот, два узкополосных фильтра , два усилител -ограничител , два аттенюатора , интегратор и перемножнте чь, выход которого через интегратор соединен с входом индикатора, а каждый из двух входов перемножител  через последовательно соединенные усилитель, аттенюатор и узкополосный фильтр подключен к выходу соответствующего смесител  и к входу соответствующего второго фильтра низкойThis is achieved in that the meter, which contains an indicator, two amplifiers and a 5 splitter, is connected to the input of the meter, and each of the two outputs - to one of the inputs of two mixers, the second inputs of each of which are connected through a series-connected phase shifter, a reference frequency generator, control element and low-pass filter connected to the output of each of the two phase detectors, a detuning frequency generator, two second low-pass filters, two narrow-band filters, two limiting amplifiers, two attenuators are introduced Ator, one whose peremnozhnte integrator and whose output is connected via an integrator to the input of the indicator and each of the two inputs of multiplier through serially coupled amplifier, an attenuator and a narrowband filter coupled to an output corresponding to the input mixer and the second filter corresponding to low

25 частоты, выход каждого из которых через усилитель-ограничитель подключен к одному из входов соответствующего фазового детектора, другой вход каждого из которых соединен с выходом генератора ча30 стоты р:асстройки.There are 25 frequencies, the output of each of which is connected via an amplifier-limiter to one of the inputs of the corresponding phase detector, the other input of each of which is connected to the output of a frequency generator p: asstroyki.

На чертеже показана структурна  схема предлагаемого устройства.The drawing shows a block diagram of the proposed device.

Оно содержит разветвитель (тройник) I, генератор частоты расстройки 2, перемножитель 3, интегратор 4, индикатор 5, смесители 6 и 7, узкополосные фильтры 8 и 9, калиброванные аттенюаторы 10 и И, низкочастотные усилители 12 и 13, регулируемые фазовращатели 14 и 15, высокочастотные генераторы опорной частоты 16 и 17, вторые фнльтры низких частот 18 и 19, усилитель-ограничитель 20 и 21, фазовые аетекторы 22 и 23, фильтры низких частот 24 и 25 и унравл ющне элементы 26 и 27.It contains a splitter (tee) I, a detuning frequency generator 2, multiplier 3, integrator 4, indicator 5, mixers 6 and 7, narrowband filters 8 and 9, calibrated attenuators 10 and I, low-frequency amplifiers 12 and 13, adjustable phase shifters 14 and 15 , high-frequency reference-frequency generators 16 and 17, second low-frequency filters 18 and 19, limiter 20 and 21, phase selectors 22 and 23, low-pass filters 24 and 25, and control elements 26 and 27.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Исследуемый сигнал через разветвитель 1, обеспечивающий необходимую разв зку входов обоих каналов, что позвол ет считать собственные щумы каналов независимыми , подаетс  на входы смесителей б и 7, на вторые входы которых поступают через рег пируемые фазовращатели 14   15 сигналы с выходов генераторов 16 и 17 с опорной частоты, обхваченных независимыми системами ФАПЧ, содержащими фильтры 18 и 19 нижних частот, усилители-ограннч11тели 20 и 21, фазовьгз детекторы 22 и 23, фильтры нижних частот 24 и 25, а также уиравл юпл,ие элементы 26 и 27. С выходов смесителей 6 и 7 сиглал биений подаетс  на входы узкополосных фил-зтров 8 и 9, а па входы фильтров низких частот 18 н 19. С выходов фильтров 18 и 19, имеющих полосу пропускани , равную требуемому диапазону отстроек, свгнал биений поступает на зходы идентичных усилнтелей-ограничителей 20 и 21, позвол ющих избежать вли йи  изменений амплитуды исследуемого iixmnoro сигнала и, соответственно, сигнала биений на частоту генераторов опорной частоты 16 и 17. С выхада этих усилителей сигнал подаетс  на один из входов фазовых детекторов 22 и 23, сравнивающих частоту сигнала биений с частотой сигнала, подаваемого с выхода перестраиваемого генератора 2 на другие входы фазовых дете торов, далее сигналы- рассогласовани  с выходов фазовых детекторов через фильтры нижних частот 24 и 25, полосы пропускани  которых определ ют полосы захвата систем ФАПЧ, поступают на управл ющие элементы 26 и 27 корректиГ )ующие опорную частоту генераторов 16 н 17 так, чтобы разность частот колебаний STHX генераторов и исследуемого сигнала была точности требуемой частоте отстройки анализируемых флуктуации от кесущей частоты исследуемого сигнала (т. е. частота генератора 2). Регулируемые фазовращатели 14 и 15 служат дл  корректировки (выравнивани ) фазовых характепистик обоих каналов, флуктуационныеThe signal under study through splitter 1, which provides the necessary isolation of the inputs of both channels, which makes it possible to consider the channel's own channels independent, is fed to the inputs of mixers b and 7, the second inputs of which receive signals from the outputs of the generators 16 and 17 s through the controlled phase shifters 14 and 15 the reference frequency encircled by independent PLL systems containing low-pass filters 18 and 19, limiting amplifiers 20 and 21, phase-shifting detectors 22 and 23, low-pass filters 24 and 25, as well as uiravl, elements 26 and 27. With the outputs mixed Spruce 6 and 7 signals are fed to the inputs of narrowband filters 8 and 9, and low pass filters are 18 and 19 inputs. From the outputs of filters 18 and 19 that have a bandwidth equal to the required range of offsets, the beats are sent to identical amplifiers. - limiters 20 and 21, which allow avoiding the influence of changes in the amplitude of the signal studied iixmnoro and, accordingly, the beat signal on the frequency of the reference frequency generators 16 and 17. From the output of these amplifiers, the signal is fed to one of the inputs of phase detectors 22 and 23 comparing the frequency with beat signals with the frequency of the signal supplied from the output of the tunable generator 2 to the other inputs of phase detectors, then the error signals from the outputs of the phase detectors through low-pass filters 24 and 25, the passbands of which determine the capture bands of the PLL systems, go to the control elements 26 and 27 adjustments) the reference frequency of the generators is 16 n 17 so that the difference in the frequency of the oscillations of the STHX generators and the signal under study is the accuracy of the required frequency of detuning of the analyzed fluctuations from the carrying frequency of the studied emitted signal (t. e. generator frequency 2). Adjustable phase shifters 14 and 15 are used to adjust (equalize) the phase characteristics of both channels, the fluctuation

1ТИМППНПНТЫ ПИГНЯЛПП биРНИЙ г НЬТХОПОВ 1TIMPPNPTY PIGNIALPP BIRNI g ntHOPOV

смесителей 6 и 7, расположеииые в окрестности нулевой настоты, выдел ютс  идентичными узкополосиыми фильтрами нижних частот 8 и 9. Отфильтрованные этими Фильтрами, полоса пропускани  которых должиа быть существенно меньшей, чем полоса пропускани  фильтров 18 и 19, низ1: (111ПСТП-- |.С компоненты флУКТуаИ ChPналов биений далее через регулируемые калиброванные аттенюаторы 10 и 11 поступают на входы низкочастотных измерительных усилителей 12 н 13. Далее усилен ь;е сигналы с выходов ,:1сГ1 12 и 13, содержащие когерентные составл ющие флуктуаний обоих каналов, перемнож аютс  неремножнтелем 3 и усредн ютс  интегратором 4. Выделенные таким образом когерентные составл ющне флуктуации исследуемого сигнала, характеризующне MoniHOCTb усиленных флуктуаний, выделенных в полосе, равиой удвоенной голосе нропускани  фильтров 8 н 9, и при отстойке относительно несущей частоты исследуемого сигнала, равной частоте генератора 2, регистрируютс  нндикаторным бором 5. Если частоту генератора 2 установить в прсде.лах полосы пропус ани  фильтров 8 и 9, то иидикаториый прибор 5 будет регистрировать мощность несущей исследуеьгого сигиала. Отногиеппе спгнал/илум очрсдел етс  по разности показаний калиброванных управл емых аттенюаторов 10 и 1.1, сн тых в нервом и во втором случа х при равенстве показаний индикаторного прибора 5. Точность измерени  определ етс  в данном случае точностью калибровки аттенюаторов 10 и 11, котора  может быть обеспечена достаточно высокой, так как аттенюаторы работают в диапазоне низких частот.mixers 6 and 7, located in the vicinity of the zero current, are identified by identical narrow-band low-pass filters 8 and 9. Filtered by these Filters, the bandwidth of which must be substantially less than the bandwidth of the filters 18 and 19, low1: (111ПСТПП-- |. From the components of the beats, the beats further through adjustable calibrated attenuators 10 and 11 are fed to the inputs of low-frequency measuring amplifiers 12 to 13. Then amplify; e the signals from the outputs: 1s1 12 and 13, containing the coherent components of the fluctuations of both channels They are multiplied by the non-multiplier 3 and averaged by the integrator 4. The coherent component-specific fluctuations of the signal under study, thus distinguished by the MoniHOCTb amplified fluctuations allocated in the band, are the rabbi of the doubled voice of the filter 8 and 9, and are decaying relative to the carrier frequency of the researches, 8 and 9, and when the signal is spent, the amplitude of the study is 8 times 9, and when the voice of the filter is 8/9, it doubles, and when the signal is 8.0 frequency of generator 2 is recorded by indicator-boron 5. If the frequency of generator 2 is set in the band gaps of filters 8 and 9, then the idler device 5 will record the carrying power Schi researcher sigiala. Of these, the spindle / ilum is determined by the difference in the readings of calibrated controlled attenuators 10 and 1.1 taken in the nerve and in the second case with equal readings of the indicator device 5. The accuracy of the measurement is determined in this case by the calibration of attenuators 10 and 11, which can be provided high enough, since attenuators operate in the low frequency range.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 516741, кл. G 01 R 29/26, 1974.1. USSR author's certificate number 516741, cl. G 01 R 29/26, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР N2 339869, кл. С 06 F 15/34, 1970 (прототип ) .2. Author's certificate of the USSR N2 339869, cl. C 06 F 15/34, 1970 (prototype). ИИAI