Измеритель параметров амплитудномодулированных сигналов

 

Союз Советских

Социааистическик республик

ОПИСАНИЕ щ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕИЛЬСТВУ (61} Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 240778 (21) 2647972/18-21 ()М с присоединением заявки Мо (23) Приоритет—

G 01 R 29/06

Государствеиний иомнтет

СССР ло делам изобретений н открытий

Опубликовано 300780. Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 3007.80 (5З} УДК 621. 317. . 357. 3 {088. 8) (72) Авторы изобретения

В.Н.Чинков, М.Я.Минц, С.К.Островский и А.Д.Дубовых

Г (71) Заявитель

{54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ АМПДИТУДНО—

МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области электро- и радиоизмерений и может быть использовано н системах автоматического управления и контроля при анализе. амплитудно-модулированных

{АМ) сигналов.

Известен измеритель глубины модуляции, содержащий преобразователь аналог-код, вход которого подключен к входной клемме измерителя и ко входу задатчика моментов измерения, выход которого подключен к опорному входу упомянутого преобразователя, счетчик среднего значения сигнала и делительный блок, два делителя количества импульсов, счетчик разности, квадратор и блок извлечения квадратного корня, при этом вход счетчика среднего значения, сигнала через первый делитель количества импульсов подключен к выходу преобразователя аналог-код, а выход yïîìÿнутого счетчика соединен со входом счетчика разности, другой вход кОторого соединен с выходом преобразователя аналог-код, а выход счетчика разности через последовательно соединенные квадратор, второй делитель количества импульсов и блок извлечении Квадратного корня подключен к одному из входов делительного блока, другой вход которого соединен с выходом счетчика среднего значения сигнала (1)

Однако устройство имеет недостаточную помехозащищенность.

Цель изобретения — повышение помехозащищенности.

Указанная цель достигается теи {) что в измеритель, содержащий последовательно соединенные задатчик моментов измерений, преобразователь аналог-код, делитель количества иипульсов,счетчик среднего значения сигнала

f$ и делитель, один из входов которого соединен с выходом квадратора, при этом входы преобразователя аналогкод и эадатчика моментов измерений соединены со входом измерителя, вве20 деки первый и второй перемиожители, шифратор, два реверсивных сумматора, раэличитель номера квадранта, блок управления реверсом и регистрирующий блок, при этом выход делители количества импульсов подключен ко входам первого и второго,перемнонителей, выходы которых соответственно через первый и второй реверсивные сумматоры подключены ко входам раэличителя но"

30 мера квадранта, ко входаи квадратора

752195 и ко входам делителя, выход которого соедииеи с одним иэ входов регистрирующего блока, а другой вход последнего соединен с выходом различителя номера квадранта, причем вход шифратора соединен со вторым выходом задатчика момента измерений,а выход шифратора через первый выход блока управления

;реверсом соединен с управляющим входом первого реверсивного сумматора,а через второй выход блока управления реверсом — с управляющим входом второго реверсивного сумматора. Для измерения фазы огибающей введен вычислитель арктангенса,. вход которого соединен с выходом делителя, а его выход .подключен к третьему входу регистрирующего блока.

Иа чертеже приведена схема измерителя. Измеритель содержит задатчик 1 моментов Измерений, преобразователь аналог-код 2, делитель 3 количества . импульсов, счетчик 4 среднего значения, первый и второй перемножители

5 и б, первый и второй реверсивные сумматоры 7 и 8, различнтель 9 номера квадранта, шифратор 1О,блок 11 управления реверсом, делитель 12, квадратор 13, вычислитель 14 арктангенса и регистрирующий блок 15, вход

16 измерителя.

Работа устройства основана на корреляционной обработке мгновенных значений амплитудно-модулированного сигнала.

Пусть амплитудно-модулированный сигнал имеет вид

: 0 (Ц =17, (1+/О с06(Й ф)с05((д(, 1-(), (1 ) где Ч „- амплитуда несущей в отсутствие модуляции, .tU — глубина модуляции, и.ie - -частота и Фаза несущей, 5l,,Я вЂ” частота и Фаза огибающей.

Для определенных дискретных моментов времени te соответствующих максимальным значениям несущей, выраже- ние (1) может быть записано в виде

Ue (t)kV»< kVrnoxpcos (g te+ф) ° (2) где cos(ately) = 1;

Ue — цифровой код, пропорциональный мгновенным значениям огибающей AN сигнала (К

1,2,..., и = и /R ); коэффициент пропорциональности.

При этом в цифровой код могут преобразовываться либо максимальные значения каждого полупериода несущей, либо ее интегральные значения за каждые полпериода.

Таким образом, исходя иэ выражения (2), последовательность значений огибающей представляется квантованными значениями сигнала, состоящего из двух составляющих. Одна из состав ляющих пропорциональна амплитуде несущей, а другая - первой гармонике,огибающей.

Соотношение

1 и (3) с 1 позволяет определить амплитуду несущей.

Для определения коэффициента модуляции корреляционным методом необходимо определить вещественную и мнимую составляющие амплитуды огибающей согласно выражениям

В = — K <е c

k n e.i е и

15 1 " 2л„

С = — K 0 sin 8, (5)

= k n e1 е nï

2й . 211 где cos †" 0, sin â€, - коды нормированных значений огибающей в точках измерений, т.е. в точках, соответствующих максимальным значе. ниям несущей.

Подставляя в формулы (4) и (5) выражение (2), получаем

В = 1/2 1 щд,< p c>s Ч (6) = -1/2 V ïa csin(p. (7)

Энач вещественную и мнимую состав30 ляющие В и С, находим коэффициент модуляции. (8)

Vmax или, подставляя (3) р = —" В+ С,.

2 kи 2 2 (9) Ve е

Если амплитуда несущей известна, пользуются формулой (8).

40 Если же амплитуда несущей неизвестна, то ее следует получить, и тогда определение коэффициента модуляции производится по формуле (9).

При необходимости соотношения

45 (6) и (7) позволяют найти и Фазу огибающей

С эгс tg

В

5Q Входной сигнал поступает одновременно на эадатчик 1 моментов измерений и преобразователь аналог-код

2 и с их помощью преобразуется в последовательность число-импульсных кодов мгновенных значений в точках

Эти коды усредняются при прохождении через делитель 3 количества импульсов и счетчик 4 среднего значения сигнала, в котором фиксируется величина Ое/и.Эти числовые коды по60. ступают на первый и второй перемножители 5 и б, куда через шифратор 10 заносятся коды нормированных значений огибающей в точках, соответствующих максимальным значениям несу65 щей. Полученные произведения

752195

1 ,Ме 21 Ue . 2Я вЂ” сор — R.И вЂ” в п — g поступают в первый

0 9 VI tl и второй реверсивные сумматоры

7 и 8, где формируются вещественная и мнимая составляющие амплитуды огибающей согласно выражениям (4) и .(5). 5

Числовые коды B и С, соответствующие вещественной и мнимой составляющим, через квадратор поступают в делитель 12, где уже в качестве зна!

О менателя находится значение †. 0 цп в

В результате деления получают коэффициент модуляции, который фиксируется регистрирующим блоком 15.

При необходимости предлагаемый измеритель позволяет определить и фазу огибающей. В этом случае значения вещественной и мнимой составляющих амплитуды огибающей получают в первом и втрром реверсивных сумматорах аналогично описанному выше. Минуя квадратор 13 коды значений вещественной и мнимой составляющих поступают на.входы делителя 12.

С выхода делителя последовательность импульсов проходит через вычислитель 14 арктангенса, и искомое значение фазы также фиксируется регистрирующим блоком 15.

Раэличитель номера квадранта по 30 знакам вещественной и мнимой составляющих амплитуды огибающих позволяет внести поправку к вычисленной величине фазы огибаюцей.

Формула изобретения

1. Измеритель параметров амплитудно-модулированных сигналов, содержащий последовательно соединенные за- 40 датчик моментов измерений, преобразователь аналог-код, делитель количества импульсов, счетчик среднего значения сигнала и делитель, один из входов которого соединен с выходом квадратора, при этом входы преобразователя аналог-код и эадатчи ка моментов измерений соединены со входом измерителя, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, в него введены первый и второй перемножители, шифратор, два реверсивных сумматора, различитель номера квадранта, блок управления реверсом и регистрирующий блок, при этом выход делителя количества импульсов подключен ко входам первого и второго перемножителей, выходы которых соответственно через первый и второй реверсивные сумматоры подключены ко входам различителя номера квадранта, ко входам квадра-тора и ко входам делителя, выход которого соединен с одним иэ входов регистрирующего блока, а другой вход последнего соединен с выходом различителя номера квадранта, причем вход шифратора соединен со вторым выходом задатчика моментов измерений, а выход шифратора через первый выход блока управления реверсом соединен с управляющим входом первого реверсивного сумматора, а через второй выход блока управления реверсом— с управляющим входом второго реверсивного сумматора., 2. Измеритель по п.1, о т л и ч а ю ц1 и и с я тем, что, с целью измерения фазы огибающей, введен вычислитель арктангенса, вход которого соединен с выходом делителя, а

ez о выход подключен к третьему входу регистрирующего блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 250850б, 13.07.77 (прототип).