[go: up one dir, main page]

SU1688175A1 - Frequency meter - Google Patents

Frequency meter Download PDF

Info

Publication number
SU1688175A1
SU1688175A1 SU894718343A SU4718343A SU1688175A1 SU 1688175 A1 SU1688175 A1 SU 1688175A1 SU 894718343 A SU894718343 A SU 894718343A SU 4718343 A SU4718343 A SU 4718343A SU 1688175 A1 SU1688175 A1 SU 1688175A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
multiplier
adder
filter
Prior art date
Application number
SU894718343A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Лузин
Никита Петрович Никитин
Андрей Адольфович Дурнаков
Original Assignee
Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова
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 Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова filed Critical Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority to SU894718343A priority Critical patent/SU1688175A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1688175A1 publication Critical patent/SU1688175A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано дл  измерени  частоты гармонического сигнала. Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости устройства. Измеритель частоты содержит линии задержки, перемножители, делитель и блок нелинейного преобразовани . Введение фильтров, устройства возведени  в квадрат, перемножителей и сумматоров, а также образование новых функциональных св зей обеспечивает помехоустойчивость измерител  по отношению к шумовой помехе . 1 ил.The invention relates to radio engineering and can be used to measure the frequency of a harmonic signal. The purpose of the invention is to improve the noise immunity of the device. The frequency meter contains delay lines, multipliers, a divider and a non-linear conversion unit. The introduction of filters, squaring devices, multipliers and adders, as well as the formation of new functional connections, ensure the noise immunity of the meter with respect to noise interference. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике и предназначено дл  измерени  частоты гармонических сигналов в услови х действи  аддитивной шумовой помехи.The invention relates to radio engineering and is intended to measure the frequency of harmonic signals under conditions of additive noise interference.

Целью изобретени   вл етс  повышение помехоустойчивости измерител  частоты .The aim of the invention is to improve the noise immunity of the frequency meter.

На чертеже представлена функциональна  схема измерител  частоты.The drawing shows a functional diagram of the frequency meter.

Устройство содержит первую линию 1 задержки, вторую линию 2 задержки, первый перемножитель 3, второй перемножитель 4, делитель 5, блок 6 нелинейного преобразовани , первый фильтр 7, блок 8 возведени  в квадрат, второй фильтр 9,тре- тий перемножитель 10, первый сумматор 11, третий фильтр 12, четвертый перемножитель 13, второй сумматор 14. четвертый фильтр 15, п тый перемножитель 16. Перва  лини  1 задержки последовательно соединена с второй линией 2 задержки и первымThe device contains the first delay line 1, the second delay line 2, the first multiplier 3, the second multiplier 4, the divider 5, the nonlinear conversion unit 6, the first filter 7, the squaring block 8, the second filter 9, the third multiplier 10, the first adder 11, the third filter 12, the fourth multiplier 13, the second adder 14. the fourth filter 15, the fifth multiplier 16. The first delay line 1 is connected in series with the second delay line 2 and the first

перемножителем 3, второй вход которого соединен с входом первой линии 1 задержки , первый вход перемножител  4 соединен с выходом первой линии 1 задержки, а второй вход соединен с входом первой линии 1 задержки, первый фильтр 7 включен между входом измерител  и входом первой линии 1 задержки, кроме того, к входу первой линии 1 задержки последовательно подсоединены блок 8 возведени  в квадрат, второй фильтр 9, третий перемножитель 10 и пер- ый сумматор 11, первый вход делител  5 соединен с выходом первого сумматора 11, а выход делител  5 соединен с входом блока нелинейного преобразовани  6, к выходу второго перемножител  4 nocflefloeateflbHO подсоединены третий фильтр 12. четвертый перемножитель 13 и второй сумматор 14. выход которого соединен с вторым входом делител  5, к выходу первого перемножител  3 последовательно подсоединены четСПmultiplier 3, the second input of which is connected to the input of the first delay line 1, the first input of the multiplier 4 is connected to the output of the first delay line 1, and the second input is connected to the input of the first delay line 1, the first filter 7 is connected between the meter input and the input of the first delay line 1 in addition, the squaring block 8, the second filter 9, the third multiplier 10 and the first adder 11, the first input of the divider 5 are connected to the output of the first adder 11, and the output of the divider 5 are connected to the input of the first delay line 1 th nonlinear conversion unit 6, to the output of the second multiplier 4 nocflefloeateflbHO connected third filter 12. The fourth multiplier 13 and an adder 14. A second output of which is connected to the second input of divider 5, the output of the first multiplier are connected sequentially chetSP 3

сwith

аbut

соwith

0000

ел ate

вертый фильтр 15 и п тый перемножитель 16, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора 11, вторые входы третьего, четвертого и п того 10, 13, 16 перемножителей соединены между собой и соединены с выходом делител  5, выход третьего фильтра 12 соединен с третьим аходом первого сумматора 11, выход второго фильтра 9 соединен с вторым входом второго сумматора 14 и третий вход второго сумматора 14 соединен с его первым входом .the rotary filter 15 and the fifth multiplier 16, the output of which is connected to the second input of the first adder 11, the second inputs of the third, fourth and fifth 10, 13, 16 multipliers are interconnected and connected to the output of the divider 5, the output of the third filter 12 is connected to the third On the first adder 11, the output of the second filter 9 is connected to the second input of the second adder 14 and the third input of the second adder 14 is connected to its first input.

Устройство работает следующим обрезом . Смесь сигнала и шума проходит через первый фильтр 7 с полосой пропускани  от нул  до частоты fe. Далее она поступает на последовательно соединенные первую и вторую линии 1, 2 задержки, имеющие одинаковое врем  задержки т 1/2fe. После блока 8 возведени  в квадрат и второго 4 и первого 3 перемножителей получаем соответственноThe device works as the next cut. The mixture of signal and noise passes through the first filter 7 with a bandwidth from zero to the frequency fe. Then it goes to the series-connected first and second delay lines 1, 2, which have the same delay time m 1 / 2fe. After block 8, squaring the second 4 and the first 3 multipliers, we obtain respectively

(t)+n(t)2(t) + n (t) 2

(1)(one)

(t) + n(t)IS(t-T) + n(t-T),(2)(t) + n (t) IS (t-T) + n (t-T), (2)

U3 S(t) + n(t)S(t -2 r) + n (t-2r) , (3}U3 S (t) + n (t) S (t -2 r) + n (t-2r), (3}

где S(t) V cos 0)1- полезный сигнал;30where S (t) V cos 0) 1 is the useful signal; 30

n(t) ограниченный по полосе белый шум с автокоррел ционной функцией видаn (t) band-limited white noise with the autocorrelation function of the form

sin 2 yrfijrsin 2 yrfijr

Pn(tr)Pn (tr)

2   f в 2 f in

3535

V - амплитуда сигнала;V is the signal amplitude;

а) - частота сигнала;a) - signal frequency;

т врем  задержки.t is the delay time.

Второй, третий и четвертый фильтры 9, 12, 15 нижних частот выдел ют посто нные составл ющие этих напр жений. Врем  усреднени  в фильтрах достаточно велико, сигнал и шум не коррелированы. Учитыва , что отсчеты шума, разделенные интервалом т, тоже не коррелированы, после фильтров получимThe second, third and fourth filters 9, 12, 15 of the lower frequencies identify the constant components of these voltages. The averaging time in the filters is sufficiently long, the signal and noise are not correlated. Taking into account that the noise samples separated by the interval m are also not correlated, after the filters we get

U4 Ui 0,5V - + , U5 U2 0,5 V2cos tar, U6 Оз 0,5 V2 cos 2 cur.U4 Ui 0.5V - +, U5 U2 0.5 V2cos tar, U6 Oz 0.5 V2 cos 2 cur.

где о - дисперси  шума в пределах полосы от нул  до тв а верхн   черта означает усреднение сигнала в фильтрах. Напр жени  на выходах первого и второго сумматоров 11 и 14 соответственно равныwhere o is the noise dispersion within the band from zero to tv and the top line means the averaging of the signal in the filters. The voltages at the outputs of the first and second adders 11 and 14 are respectively

U7 IUU9+ U5+U6U9, Ue U4 + 2U5Ug.U7 IUU9 + U5 + U6U9, Ue U4 + 2U5Ug.

(7) (8)(7) (8)

5Напр жение на выходе делител  5 пропорционально отношению входных напр жений5 The output voltage of the divider 5 is proportional to the ratio of the input voltages

ugug

U7 U4Ug + Us + Ue Ug U7 U4Ug + Us + Ue Ug

UsUs

Щ + 2 U5 UgSh + 2 U5 Ug

(9)(9)

После подстановки (4), (5), (6) в (9) получимAfter substitution of (4), (5), (6) in (9) we get

1515

1 |Q P1 + U9() U9/ 0+2U9pi1 | Q P1 + U9 () U9 / 0 + 2U9pi

(Ю)(YU)

2020

где ре, 1 + 2 02/V2 ; cos 2 ca r.where re, 1 + 2 02 / V2; cos 2 ca r.

p - cos (or ; pi p - cos (or; pi

Часть устройства, включающа  блок 8 возведени  в квадрат, перемножители 3, 4, 10, 13, 16, сумматоры 11, 14 и делитель 5 представл ет собой аналоговое решающее устройство , определ ющее величину напр жени  Ug из (10). Привод  (10) к квадратному уравнению.решение имеет видThe part of the device that includes the squaring block 8, the multipliers 3, 4, 10, 13, 16, the adders 11, 14, and the divider 5 are an analog solver that determines the voltage Ug from (10). The drive (10) to the quadratic equation. The solution is

Ug Ug

(11)(eleven)

После непосредственной подстановки (10) и (11) превращаютс  в тождества, еслиAfter direct substitution, (10) and (11) become identities if

Ug -pi cos (Dt.Ug -pi cos (Dt.

Таким образом, напр жение Ug на выхо- де делител  5 представл ет собой отсчет нормированной автокоррел ционной функции полезного сигнала S(t) V cos при сдвиге по времени на Д t г. Это напр жение Т оо не зависит ни от амплитуды входного сигнала, ни отThus, the voltage Ug at the output of the divider 5 is the count of the normalized autocorrelation function of the useful signal S (t) V cos when shifted in time by D t g. This voltage T oo does not depend on the amplitude of the input signal not from

уровн  помехи о2. После нелинейного преобразовател  6, выходное напр жение которого св зано с входным напр жением выражениемinterference level o2. After the nonlinear converter 6, the output voltage of which is related to the input voltage by the expression

1one

2л:г2l: g

arccos Ug,arccos Ug,

(13)(13)

получаем оценку частотыwe get the frequency estimate

л .l

Однозначность измерени  частоты обеспечиваетс  при условииUniqueness of frequency measurement is provided under the condition

0 .0

По сравнению с прототипом в данном устройстве, напр жение, пропорциональное частоте 1 э, не зависит от дисперсииCompared with the prototype in this device, the voltage proportional to the frequency 1 e does not depend on the dispersion

шума о2, то оценка частоты оказываетс  несмещенной .O2 noise, then the frequency estimate is unbiased.

Claims (1)

Формула изобретени  Измеритель частоты, содержащий последовательно соединенные первую и вторую линии задержки и первый перемножитель , второй вход которого соединен с входом первой линии задержки, кроме того, второй перемножитель, первый вход которого соединен с выходом первой линии задержки , а второй вход соединен с входом первой линии задержки, делитель, сумматор и блок нелинейного преобразовани , отличающийс  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости, в него введены, первый, второй, третий и четвертый фильтры, третий, четвертый, п тый пе (14) ремножители, блок возведени  в квадрат иInvention A frequency meter comprising first and second delay lines connected in series and a first multiplier, the second input of which is connected to the input of the first delay line, in addition, a second multiplier, the first input of which is connected to the output of the first delay line, and the second input is connected to the input of the first delay lines, divider, adder and nonlinear conversion unit, characterized in that, in order to improve noise immunity, the first, second, third and fourth filters, the third, the fourth, are introduced into it, fifth ne (14) multipliers, a squaring block and втпрой сумматор, причем между входом устройства и входом первой линии задержки включен первый фильтр, к входу первой ли- 5 нии задержки последовательно подсоедиA second adder, with the first filter connected between the input of the device and the input of the first delay line, is connected to the input of the first delay line sequentially (15)нены блок возведени  в квадрат, второй фильтр, третий перемножитель и первый сумматор, первый вход делител  соединен с выходом первого сумматора, а выход де10 лител  соединен с входом блока нелинейного преобразовани , к выходу второго перемножител  последовательно подсоединены третий фильтр, четвертый перемножитель и второй сумматор, выход которого(15) the squaring block, the second filter, the third multiplier and the first adder, the first input of the divider are connected to the output of the first adder, and the output of the 10 switch are connected to the input of the nonlinear conversion unit; the third filter, the fourth multiplier and second adder whose output 15 соединен со вторым входом делител , к выходу первого перемножител  последовательно подсоединены четвертый фильтр и п тый перемножитель, выход которого соединен со вторым входом первого суммато20 ра, при этом вторые входы третьего, четвертого и п того перемножителей соединены между собой и соединены с выходом делител , выход третьего фильтра соединен с третьим входом первого сумматора, выход15 is connected to the second input of the divider, the fourth filter and the fifth multiplier are connected to the output of the first multiplier, the fifth multiplier is connected to the second input of the first summator, while the second inputs of the third, fourth and fifth multipliers are interconnected and connected to the output of the divider, the output of the third filter is connected to the third input of the first adder, the output 25 второго фильтра соединен со вторым входом второго сумматора, а третий вход второго сумматора соединен с его первым входом.25 of the second filter is connected to the second input of the second adder, and the third input of the second adder is connected to its first input.
SU894718343A 1989-07-11 1989-07-11 Frequency meter SU1688175A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894718343A SU1688175A1 (en) 1989-07-11 1989-07-11 Frequency meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894718343A SU1688175A1 (en) 1989-07-11 1989-07-11 Frequency meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1688175A1 true SU1688175A1 (en) 1991-10-30

Family

ID=21460586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894718343A SU1688175A1 (en) 1989-07-11 1989-07-11 Frequency meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1688175A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1185260, кл. G 01 R 23/00, 1984. Авторское свидетельство СССР Ns 1287029,кл. G 01 R 19/02, 1987. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1688175A1 (en) Frequency meter
US4131852A (en) Single dispersive delay line compressive receiver
GB1264134A (en)
US3562646A (en) Phase-measuring system using zero cross-overs between identical frequency waves
SU1173562A1 (en) Apparatus for monitoring signal-to-noise ratio
SU677109A1 (en) Panoramic receiving device
SU1506556A1 (en) Device for detecting signal against interference background
SU779922A1 (en) Device for measuring amplitude modulation coefficient in wide range of modulating frequencies
SU696621A1 (en) Autocorrelation meter of clock frequency of pseudorandom signals
SU1187104A1 (en) Panoramic meter of amplitude-to-phase modulation converting ratio
SU866694A1 (en) Frequency divider of harmonic oscillations with countdown of 2:1
JPS61202540A (en) Chirp modulation and demodulation system
SU1068832A1 (en) Device for measuring frequency deviation in frequency-modulated signal non-linear distortions
SU1583862A1 (en) Meter of frequency change rate for frequency-modulated signal
SU1402958A1 (en) Analyzer of phase fluctuations of generators
SU840765A1 (en) Dispersion spectrum analyzer
SU1145303A1 (en) Device for measuring amplitude frequency characteristic non-uniformity
SU586395A1 (en) Arrangement for measuring continuous signal variation rate
SU1002980A1 (en) Device for measuring two coherent signal phase difference
SU1383215A1 (en) Meter for measuring irregularities of delay time
SU1078592A1 (en) Phase shifting device
SU1054870A1 (en) Serrodyne converter
SU1027839A1 (en) Device for measuring amplitude frequency characteristics of ultrasonic piezotransducers
SU1450126A1 (en) Apparatus for autocorrelating reception of frequency telegraph signal
SU1427582A1 (en) Device for measuring frequency variation in audio frequency channel