Цифровой частотный дискриминатор
: l,»
О П И С А -Н .И Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
363927, Со!во Саветокив
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕ.ПЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства № 313278
Заявлено 19.I.1971 (№ 1626076/26-9) с присоединением заявки №вЂ”
Приоритет—
М.Кл. б 01г 23/00
Комитет по делам ивобретеиий и открытий при Совете MHHHcTQps
СССР
УДК 621.317.76(088.8) Опубликовано 25.XII.1972. Бюллетень № 4 за 1973
Дата опубликования списания 2l.lll.1973
Лвторы !!э обретения
В. В. Шкирятов и А, Д. Подлиниов
Заявитель циировой чАсто»1 иый диск1 иминА 1-ор
Изобретение относится к цифровым частотным дискриминаторам, используемым в радиоизмерительной технике, в частности, для измерения частоты рассогласования в цифровых следящих измерителях. 5
Известны цифровые частотные дискриминаторы, содержащие формирователь мерных интервалов, два вентиля, счетчик, регистр опорного числа, коммутатор и буферный кас- 10 кад.
Такие цифровые частотные дискриминаторы сочетают высокую точность измерений частоты рассогласования с большим быстродействием и технически просто сопрягаются с |5 цифровыми сглаживающими цепями цифровых динамических следящих систем.
Однако некоторым недостатком известных дискриминаторов при использовании их в следящих системах является запаздывание на 20 время выдачи выходной величины частоты рассогласования, измеряемой дискриминатором на мерном интервале At, поскольку выходная величина рассогласования в силу физической реализуемости выдается в конце мерного ин- 25 тервала tAt, тогда как истинное значение величины рассогласования при линейном законе
его изменения соответствует середине мерного интервала. Это запаздывание, эквивалентное включению в цепь обратной связи цифровой 50
At следящей системы лшпш задержки на приводит к ухудшению точности оценки выделяемой частоты и уменьшеншо запаса устойчивости цифровой следящей системы, что не позволяет в ряде случаев реализовать м|шнмальную шумовую полосу следящей системы, а следовательно, и обеспечить минимальную дисперсию оценки измеряемой частоты.
Цель изобретения — повышение точности оценки частоты рассогласования цифровым частотным дискриминатором. Для этого в предлагаемый цифровой частотный дискриминатор введены ключевые каскады и сумматор, причем Входы ключ евыx 1 аскадов подкл|очены к выходу счетчика и к выходу буферного каскада, выход ключевых каскадов — к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, а выход подключен ко входу коммутатора. С помощью такого включения производится коррекция выходной величины дискр||мпнатора, эквивалентная «привязке» ее к середине мерного интервала, что практически устраняет запаздывание.
Коррекция выходной величины дискриминатора осуществляется за счет знания информации о предыдущем значении величины рассогласования. Принципиальная возможность такой коррекции основана на том, что в циф363927
40 ровых дискриминаторах величина мерного интервала At всегда выбирается гораздо меньшей величины интервала заметного изменения измеряемого параметра, в частности частоты измеряемого сигнала.
На чертеже дана схема предлагаемого цифрового частотного дискриминатора„на когорой обозначено:
1 — формирователь мерных интервалов;
2, 8 — вентили; 4 — буферный каскад; 5 — регистр опорного числа; б — счетчик; 7 — коммутатор; 8 — ключевые каскады; 9 — сумматор.
При алгебраическом суммировании выходпой величины дискриминатора ЛУ„ равной разности между числом счетных импульсов в мерном интервале измеряемой частоты и числом счетных импульсов в мерном интервале эталонной частоты, с полуразностью текущей величины рассогласования п предыдущего значения этой величины образуется величина рассогласования, равная
ЛУ,":: = ЛУ, + — (AN i — ЛУ,,> =
2
1 1
ЛУ р AN, ЛУ,, Эта величина рассогласования, абсолютно строго соответствующая величине рассогласования в момент окончания мерного интервала
Лti i1tt+1
At,. = T„,„,на интервале — — (t(прп линейном законе изменения величины рассогласования, гораздо точнее, чем величина
ЛУ;, характеризует величину рассогласования в момент времени Л/ и для общего случая изменения закона измеряемой частоты.
Работа предлагаемого цифрового дискриминатора протекает следующим образом.
При открывании вентиля 2 импульсы с частотой f,.„ïîñòóïàþò на буферный каскад 4, который выдает управляющие импульсы
1И вЂ” 4И для реализации вышеописанного алгоритма вычисления ЛУ," . Импульс 1И вво5
15
) Зо
4 дит AN, со счетчика б в сумматор 9, где про1 изводится вычитание ЛУ; — AN, > . С оче2 редным импульсом 2И через ключевые каска1 ды 8 в сумматор 9 вводится величина + — AN"
После сложения в сумматоре 9 формируется
AN ", которая следующим импульсом ЗИ через коммутатор / выдается на выход дискриминатора. Кроме того, импульс ЗИ устанавливает в исходное (нулевое) состояние все разряды сумматора 9. Импульсом 4И в сумматор
9 вводится число — — ЛУ . в качестве anpui орной информации для следующего цикла измерений. Этот управляющий импульс подготавливает счетчик б к измерению, вводя в него через регистр 5 опорного числа поправку
Np, которая позволяет получить число +ЛУ, =
N; — Np, после очередного интервала измерения. Кроме того, импульс 4И устанавливает триггер формирователя 1 мерных интервалов в единичное состояние, открывая счетчик б для очередного измерения.
Таким образом, цикл измерений непрерывно повторяется, и сумматор В каждом цикле измерения «ранит величину предыдущего за1 мера в виде — — ЛУ; .t,для получения несме2 щенной оценки величпшя рессогласования.
Предмет изобретения
Цифровой частотный дискриминатор по авт. св. Ко 313278, отличпющийса тем, что, с целью повышения точности оценки частоты рассогласования, в него дополнительно введены ключевые каскады п сумматор, причем входы ключевых каскадов подсоединены к выходу счетчика и к выходу буферного каскада, выход ключевых каскадов — к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом счетчика, а выход подключен ко входу коммутатора.
363927 cz
Составитель А. Рассмотров
Редактор Г. Козельский Техред Т. Миронова Корректоры А. Васильева и Е. Михеева
Заказ 358 Изд. ¹ 1077 Тираж 404 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Загорская типография
