SU964994A2 - Frequency-modulated signal spectrum analyzer - Google Patents

Description

Изобретение, относитс  к радиотехнике и может использоватьс  дл  приема и анализа широкополосньох сигналов с зигзагообразной . частотной модул цией (ЗЧМ сигналы).The invention relates to radio engineering and can be used to receive and analyze wideband signals from a zigzag. frequency modulation (AFM signals).

По основному авт. св. 813800 известен анализатор спектра-частотно-модулированных сигналов, содержащий полосовой фильтр, блок индикации , детектор, первый элемент совладени  и второй элемент совпадени , первые входы которых объединены и соединены с выходом генератора импульсов, триггер, выход которого подклнзчен ко второму входу второго элемента совпадени , выход Первого элемента совпадени  подключен к первому входу счетчика-делител , узкополосный фильтр, дифференцирующий блок, однопол рный вентиль, дополнительный триггер, дополнительный элемент совпадени ,- дополнительный счётчик-делитель, при этом ВЫ ход полосового фильтра через последовательно соединенные УЭКОПОЛОСНЫЙ фильтр и детектор прдк.лючен ко второму входу перво-го элемента совпадени  и черва дифференцирующий блок ко входу однопол рного вентил , выход которого подключен к объединенному второму входу счетчика-делител  и первому входу дополнительного счетчика делител  , ко входу триггера и ко входу дополнительного .триггера, выход которого подклю .чен к первому входу дополнитель .ного элемента совпадени , второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход под10 ключен ко второму входу дополнительного счетчика-делител , третий вход которого соединен с выходом второго элемента совпадени , выход дополнительного счетчика-делител  под15 ключен к первому входу блока индикации , второй вход которого соединен с выходом счетчика-делител  , а третий вход соединен с другим выходом узкополосного фильтра . Причем блок инди20 кации выполнен в виде арифметического блока, соединенного с блоком регистрации , первые и вторые входы которых .объединены и  вл ютс  входами блока индикации, третий вход арифме25 тического блока такжеt вл етс  входом блока индикации J.According to the main author. St. 813,800 a spectrum-frequency modulated signal analyzer is known, comprising a band-pass filter, an indication unit, a detector, a first co-element and a second coincidence element, the first inputs of which are combined and connected to the output of the pulse generator, a trigger whose output is connected to the second input of the second coincidence element, the output of the first element of the match is connected to the first input of the counter-divider, narrow-band filter, a differentiating unit, a unipolar gate, an additional trigger, an additional element is the same nor, is an additional counter-divider, while YOU run the band-pass filter through a series-connected EQUIPMENT filter and detector are connected to the second input of the first matching element and the worm of the differentiating unit to the input of the unipolar gate, the output of which is connected to the combined second input of the counter separator and the first input of the additional divider counter, to the trigger input and to the additional trigger input, the output of which is connected to the first input of the additional matching element, the second input cat connected to the output of the pulse generator, and the output of sub10 is connected to the second input of an additional counter-divider, the third input of which is connected to the output of the second coincidence element, the output of the additional counter-divider under 15 is connected to the first input of the display unit, the second input of which is connected to the output of the counter- the divider, and the third input is connected to another output of the narrowband filter. Moreover, the indication unit 20 is made in the form of an arithmetic unit connected to a registration unit, the first and second inputs of which are combined and the inputs of the display unit, the third input of the arithmetic unit is also the input of the display unit J.

Однако известный анализатор не имеет возможности анализа спектра сигнала с зигзагообразной частотной However, the known analyzer does not have the ability to analyze the spectrum of the signal with a zigzag frequency

30 модул цией.30 modulation.

Цель изобретени  - обеспечение возможности анализа спектра сигнала с зигзагообразной частотной модул цией .The purpose of the invention is to enable analysis of the spectrum of a signal with zigzag frequency modulation.

Цель достигаетс  тем, что в устройство введены блок стробировани , два преобразовател  импульсов, второй и третий дополнительный счетчики-делители и второй дополнительный элемент совпадени , при этом выход дифференциального блока соединен с первым входом блока стробировани , второй вход и первый и второй выход которого соединены соответственно с входом однопол рного вентил  не входом первого и второго преобразователей импульсов, выходы коTOjaax соединены соответственно с входами первого элемента совпадени  и второго дополнительного элемента совпадени /второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом генератора импульсов и с первым входом второго дополнительного счетчикаделител , второй вход и выход которог соединены соответствённо с выходом однопол рного вентил  и с третьим входом блока индикации, кроме того, выход дифференцирующего блока соединен с объединенными входами триггера и дополнительного триггера, выход первого дополнительного элемента совпадени  соединен через третий дополнительный счетчик-делитель, второй вход которого соединен с .выходом однопол рного вентил , с четвертым вхо дом блока индикации.The goal is achieved by introducing a gating unit into the device, two pulse converters, a second and third additional counters-dividers, and a second additional matching element, with the output of the differential unit connected to the first input of the gating unit, the second input and the first and second output of which are connected with the input of a uni-polar valve not the input of the first and second pulse converters, the outputs kotojaax are connected respectively to the inputs of the first element of the match and the second additionally The coincident element / second input and output of which are connected respectively to the output of the pulse generator and to the first input of the second additional counter separator, the second input and output of which are connected to the output of the unipolar valve and to the third input of the display unit, in addition, the output of the differentiating unit is connected to by the combined inputs of the trigger and the additional trigger, the output of the first additional element of coincidence is connected via the third additional counter-divider, the second input of which is connected Yield ene with unipolar gate, a fourth WMOs house the display unit.

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема предлагаемоfb анализатора.The drawing shows a structural electrical circuit of the proposed analyzer.

Анализатор спектра частотно-модулированных сигналов содержит полосовой фильтр, 1, дифференциальный блок 2, блок 3 стробировани , дифферв цирующий блок 4, первый и второй преобразователи импульсов 5 и 6 соответственно , однопол рный вентиль 7, триггер 8, генератор импульсов 9, дополнительный триггер 10, первый и второй элементы совпадени  11 и 12 соответственно, первый и второй дополнительные элементы совпадени  13 и 14 соответственно, первый счетчикделитель 15, первый, второй и третий дополнительные счетчики-делители 16-18 соответственно, блок 19 индикации , состо щий из сумматора 20, блока регистрации 21 и перемножител  22.The spectrum analyzer of frequency-modulated signals contains a bandpass filter, 1, differential block 2, gating block 3, differential block 4, first and second pulse converters 5 and 6, respectively, unipolar gate 7, trigger 8, pulse generator 9, additional trigger 10 , the first and second elements match 11 and 12, respectively, the first and second additional elements match 13 and 14, respectively, the first counter divider 15, the first, second and third additional counters-dividers 16-18, respectively, block 19 and dikatsii consisting of the adder 20, the recording unit 21 and the multiplier 22.

Анализатор работает следующим образом .The analyzer works as follows.

Прин тый сигнал с зигзагообразным законом частотной модул ции после полосового фильтра 1 поступает на вход дифференциального блока 2, на выходе которого образуютс  пр моугольные импульсы, амплитуда и пол рность которых пропорциональны соответственно величине и знаку производной частоты прин того сигнала. Полученные пр моугольные импульсы дифференцируютс  дифференцирующим блоком 4. Раэнопол рные короткие импульсы с выхода дифференцирующего блока 4 поступают на входы блока стрбировани  3, однопол рного вентил  7, триггера 8 и дополнительного триггера 10. В блоке 3 указанные импульсы осуществл ют стробирование пр моугольных импульсов. При этом на первом выходе блока стробировани  3 образуютс  короткие импульсы, амплитуда которых равна амплитуде положительных пр моугольных импульсов, т.е. пропорциональна положительной скорости изменени  частоты прин того сигналА, На втором выходе блока стробировани  3 образуютс  короткие импульсы, амплитуда которых равна амплитуде отрицательных пр моугольных импульсов, т.е. пропорциональна отрицательной скорости измерени  частоты у2 прин того сигнала. Указанные импульсы преобразуютс  в преобразовател х импульслв 5 и 6 в пр моугольные импульсы, длительность йОторых пропорционсшьна их амплитуде . Полученные импульсы поступают соответственно на элементы совпадени  11 и 14, на вторые входы которых подаютс  счетные импульсы от генератора импульсов 9, Счетные импульсы с Выходов элементов совпадени  11 и 14 поступают соответственно на счетчики-делители 15 и 17,где происходит последовательное сложение чисел, пропорциональных Тгл и деление, получившейс  суммы на количество измерений п. Количество измерений определ етс  числом положительных импульсов с выхода дифференцирующего блока 4, которые выдел ютс  однопол рным вентилем 7. При в первом счетчике-делителе 15 после каждого измерени  будет зафиксировано число, пропорциональное The received signal with a zigzag frequency-modulation law after the bandpass filter 1 is fed to the input of the differential unit 2, the output of which produces square-wave pulses, the amplitude and polarity of which are proportional to the magnitude and sign of the derivative of the received signal. The resulting rectangular pulses are differentiated by differentiating unit 4. Short-wave short pulses from the output of differentiating block 4 are fed to the inputs of the stitcher 3, the unipolar gate 7, the trigger 8 and the additional trigger 10. In block 3, the indicated pulses gate the square pulses. In this case, short pulses are generated at the first output of the gating unit 3, the amplitude of which is equal to the amplitude of the positive rectangular pulses, i.e. is proportional to the positive rate of change of the frequency of the received signal A; At the second output of the gating unit 3, short pulses are generated, the amplitude of which is equal to the amplitude of the negative rectangular pulses, i.e. proportional to the negative measurement rate of the frequency y2 of the received signal. These pulses are converted into impulse converters 5 and 6 into square impulses, the duration of which is proportional to their amplitude. The received pulses are received respectively on the elements of coincidence 11 and 14, the second inputs of which are fed counting pulses from the pulse generator 9. The counting pulses from the Outputs of the elements of coincidence 11 and 14 are received respectively on counters-dividers 15 and 17, where sequential addition of numbers proportional to Tg occurs. and dividing the sum by the number of measurements. The number of measurements is determined by the number of positive pulses from the output of differentiating unit 4, which are released by a unipolar valve 7. When ervom counter-divider 15 after each measurement is recorded the number of which is proportional to

Vi|,r:,V/H,Vi |, r:, V / H,

где И - количество измерений (объе выборки);where And - the number of measurements (sample size);

Jj- среднее значение скорости изменени  частоты прин того сигнала (положительна  производна ).Jj is the average value of the rate of change of the frequency of the received signal (positive derivative).

Во втором дополнительном счетчикеделителе 17 будет зафиксировано число , пропорциональноеIn the second additional counter delimiter 17, a number proportional to

. V- -JHiil -i. V- -JHiil -i

Claims (1)

где л среднее значение скорости изменени  частоты прин того сигнала (отрицательна  производна ). Измеренные значени  -g и «ЗаФикси руютс  в блоке регистрации 21. Одновременно короткие раэнопол р ные импульсы с выхода дифференцирую щего блока 4 поступают на входы три гера 8 и дополнительного триггера 1 Причем дополнительный триггер 10 ка дым положительным импульсом перебра сываетс  в единичное состо ние, а каждым отрицательным - в нулевое состо ние. Триггер 8, наоборот, каж дым положительнЕлм импульсом перебрасываетс  в нулевое Состо ние, а каждым отрицательным - в единичное состо ние. В результате на выходах дополнительного триггера 10 и триггера 8 образуютс  последовательности пр моугольных импульсов, соответ ствующие их единичному состо нию. ,Указанные импульсы поступёоот соотве ственно на элементы совпадени  12 и 13, на вторые входы которых подаютс счетные импульсы от генератора.импульсов 9. Счетные импульсы с выходов элементов совпадени  12 и 13 поступают соответственно на счетчики-делители 16 и 18, где происходит последовательное сложение чисел, пропорциональныхТ и Т и деление получившейс  суммы на количество измерений и . При этом в третьем До полнительном счетчике-делителе 18 после каждого измерени  будет зафиксировано число, пропорциональное Т, ХТ,,|и, иде Т - среднее значение длительности прин того сигналас возрастаю щей частотой. В первом дополнительном счетчике делителе 16 после каждого измерени  будет зафиксировано число, пропорциональное . . где Т - среднее значение длительности прин того сигнала с убывающей частотой. Измеренные значени  .Т и Т так же фиксируютс  в блоке 21 регистрации . Дл  измерени  девиации прин того сигнала - - - ., Д1 Г1Г1 ГаТа значение с выхода второго дополнительного счетчика-делител  17 и значение Т с выхода первого дополнительного счетчика-делител  16 пос тупают в перемножитель 22 блока 19, где и определ етс  искома  величина В сумматоре 20 определ етс  период модул ции Т (период повторени  сигнала ) . . . Измеренные значени  ,иТ фиксируютс  в блоке 21 регистрации. Таким образом, предлагаемый анализатор по сравнению с известным позвол ет измер ть основные параметры прин того сигнала с зигзагообразным законом частотной модул ции. Кроме того, данный анализатор исключает необходимость применени  специальных синхронизирующих сигналов и осуществл ет синхронизацию по информационным сигналам, тем самым увеличива  объем прин той информации. Формула изобретени  Анализатор спектра частнотно-модулированных сигналов по авт. св. 813800, отличающийс  тем, что, с целью анализа спектра сигнала с зигзагообразной частотной модул цией, введены блок стробировани , два преобразовател  импульсов, второй и -третий дополнительные счетчики-делители ивторой дополнитель- , ный элемент совпадени , при этом выход дифференциального блока соединен с первым входом блока.стробировани , второй вход и первый и второй выходы которого соединены соответственно с входом однопол рного вен- . . тил  и с входами первого и второго преобразователей импульсов, выходы которых соединены соответственно с входами первого элемента совпадени  и второго дополнительного элемента совпадени , второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом генератора импу пьсов и с первым входом второго дополнительного счетчика-делител  , второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом однопол рного вентил  и с третьим входом блока индикации, креме того, выход дифференцирующего блока соединен с объединенными входами триггера и дополнительного триггера, выход первого дополнительного элемента совпадени  соединен через третий дополнительный счетчик-делитель, второй вход . которого соединен с выходом однопол рного вентил , с четвертым входом блока индикации. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР 813800, кл, Н 04 В 3/46, 15,03.81 (прототип),where l is the average value of the rate of change of the frequency of the received signal (negative derivative). The measured values of -g and zafiksiruyutsya in the registration unit 21. At the same time, short differential pulses from the output of the differentiating unit 4 are fed to the inputs of three hera 8 and the additional trigger 1 And the additional trigger 10 ka smoke is transferred to a single state by a positive pulse, and each negative state is in the zero state. The trigger 8, on the contrary, is transmitted by each positive pulse to the zero state, and by each negative pulse to the single state. As a result, the outputs of the additional trigger 10 and the trigger 8 form a series of rectangular pulses corresponding to their single state. These pulses are received, respectively, on the coincidence elements 12 and 13, the second inputs of which are fed counting pulses from the generator pulses 9. The counting pulses from the outputs of the coincidence elements 12 and 13 go to counters 16 and 18, respectively, where the numbers are added together. , proportional to T and T and dividing the resulting amount by the number of measurements and. In this case, in the third Optional counter-divider 18, after each measurement a number will be recorded proportional to T, XT ,, | and, ide T - the average value of the duration of the received signal with an increasing frequency. In the first additional counter divider 16, after each measurement, a proportional number will be recorded. . where T is the average duration of the received signal with a decreasing frequency. The measured values of .T and T are also recorded in the registration unit 21. To measure the deviation of the received signal - - -., D1G1G1 GaTa, the value from the output of the second additional counter-divider 17 and the value T from the output of the first additional counter-divider 16 arrive at the multiplier 22 of block 19, where the desired value in the adder is determined 20, a modulation period T (signal repetition period) is determined. . . The measured values, and T, are recorded in the registration unit 21. Thus, the proposed analyzer, in comparison with the known one, allows one to measure the main parameters of the received signal with the zigzag law of frequency modulation. In addition, this analyzer eliminates the need to use special synchronization signals and synchronizes information signals, thereby increasing the amount of received information. The invention The spectrum analyzer of frequency-modulated signals by author. St. 813800, characterized in that, in order to analyze the spectrum of a signal with zigzag frequency modulation, a gating unit, two pulse converters, a second and third additional counters-dividers, and a second additional matching element are introduced, the output of the differential unit being connected to the first the gate input, the second input and the first and second outputs of which are connected respectively to the input of the unipolar vein. . and with the inputs of the first and second pulse converters, the outputs of which are connected respectively to the inputs of the first match element and the second additional match element, the second input and output of which are connected respectively to the output of the pulse generator and to the first input of the second additional counter-divider, the second input and the output of which is connected respectively to the output of the unipolar valve and to the third input of the display unit, in addition, the output of the differentiating unit is connected to the combined inputs t a trigger and an additional trigger, the output of the first additional match element is connected via a third additional counter divider, the second input. which is connected to the outlet of the unipolar valve, with the fourth input of the display unit. Sources of information taken into account in the examination 1, USSR Copyright Certificate 813800, Cl, H 04 W 3/46, 15.03.81 (prototype),