Исследование и разработка методов и средств точного измерения девиации частоты

• Автор: Колбасин, Александр Иванович
• Шифр специальности: 05.11.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Харьков
• Количество страниц: 140 c. : ил

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

1. ОБЗОР ИЗВЕСТНЫХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ

ДЕВИАЦИИ ЧАСТОТЫ

1.1. Параметры сигналов с угловой модуляцией

1.2. Рабочие средства измерений девиации частоты

1.3. Эталоны и образцовые средства измерений

девиации частоты

1.4. Обзор известных методов измерения девиации частоты 15 Выводы

2. РАЗРАБОТКА АНАЛОГОВЫХ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ

ДЕВИАЦИИ ЧАСТОТЫ

2.1. Осциллографический метод с дифференцированием

ЧМ сигнала
2.2. Фазовый метод измерения индекса модуляции .... 33 Выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ СЧЕТНЫХ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕВИАЦИИ ЧАСТОТЫ
3.1. Метод электронно-счетного частотомера
3.2. Метод измерения девиации частоты по экстремальному значению мгновенной частоты
3.3. Метод измерения девиации частоты по экстремальному значению периода ЧМ сигнала
Выводы
4. КОМПАРИРОВАНИЕ ДЕВИАЦИЙ ЧАСТОТЫ ЧМ СИГНАЛОВ
4.1. Требования, предъявляемые к компараторам
девиаций частоты
4.2. Компарирование средних и больших девиаций частоты
4.3. Компарирование малых девиаций частоты
Выводы

5. РАЗРАБОТАННЫЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И КОШАРИРОВАНИЯ
ДЕВИАЦИИ ЧАСТОТЫ
5.1. Измеритель пиковых значений девиации частоты
5.2. Компаратор государственного специального эталона единицы девиации частоты
5.3. Автоматизированный компаратор девиаций частоты
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Приложение I. Дифференцирование ЧМ сигнала с помэщьвэ
НС - цепи
Приложение 2. Акты внедрения

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЙ
й ~ амплитуда сигнала А(()- огибающая сигнала р - частота модулирующего сигнала /г - частота сигнала гетеродина /0 - несущая частота 0)- мгновенная частота Ы - коэффициент амплитудной модуляции А/ - показание электронно-счетного частотомера Т - период сигнала Ти - интервал времени измерения Т(() - текущий период сигнала { - текущий момент времени р - индекс модуляции л/ - девиация частоты а/ш- уровень частотного фона и шума дел - девиация угловой частоты <*Г - погрешность измерения закон фазовой модуляции 0 - неисключенная систематическая погрешность ~%(()- закон частотной модуляции <т - среднее квадратическое отклонение Ф(*)- полная фаза сигнала у>({)- модуляционная составляющая полной фазы 12 - угловая частота модулирующего сигнала и) - угловая частота сигнала Ы - амплитуда сигнала и({)- мгновенное значение сигнала

где Л и Я принимают значения, указанные в табл. 3;
р=Гг(аК)
В случае, когда £= с , области сочетаний параметров { и р , приведенных в табл. 3, располагаются так, как показано на рис. 6.
На рис. 7 приведены зависимости 5~Л/ и СГ от (.2ы),
построенные на основании (3.17) цри с = 0,25, К =5 и наглядно показывающие снижение погрешности дискретности цри переходе от /0 = 0 к /с} 4 0.
Анализ (3.17) показывает, что <5И/ и О" обращаются в нуль при условии (за исключением случая Гу(^ы)~
= 0), эквивалентном (3.13) или (3.14). Наибольшие значения СГ и размаха отклонений показаний ЭСЧ от А/0 цри /~А (-2ы) > оцениваются величинами

лі чГзУтая(2*)(ра+р„) (зд8)
о л/д і- 5А/^
А/0 ~ 2ГТС/ Г^(2ы)({2а + р») ■
При Рг (2ог) ~ ^/2к' величины <5/1/ и СҐ оцениваются цри помощи (З.ІІ), (3.12).
Следует заметить, что проведенный анализ погрешности дискретности на основе (3.6) сцраведлив в цредположении, что цромежу-точная ч&ота и индекс модуляции постоянны в течение одного наблюдения, то есть цри условии, что флуктуации фазы цреобразованно-го ЧМ сигнала пренебрежимо малы. Если же это условие не выполняется, то необходимо проведение анализа (3.2) с учетом статистических характеристик сигнала, что является достаточно сложной в матештическом отношении задачей, ил эксперимэнтальное определение погрешности измерений.