JPH0481144B2 - - Google Patents

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JPH0481144B2
JPH0481144B2 JP3212784A JP3212784A JPH0481144B2 JP H0481144 B2 JPH0481144 B2 JP H0481144B2 JP 3212784 A JP3212784 A JP 3212784A JP 3212784 A JP3212784 A JP 3212784A JP H0481144 B2 JPH0481144 B2 JP H0481144B2
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JP
Japan
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circuit
output
frequency
signal
channel
Prior art date
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JP3212784A
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English (en)
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JPS60174957A (ja
Inventor
Naoyuki Minami
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPS60174957A publication Critical patent/JPS60174957A/ja
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  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は連続波及びパルス変調された高周波
入力信号の搬送周波数を迅速に測定するデイジタ
ル化瞬時周波数測定装置に関するものである。
〔従来技術〕
従来この種の装置としては第1図に示すものが
あつた。第1図において、1は高周波信号入力端
子、2は被測定周波数帯域を決定するためのバン
ドパスフイルタ、3は高周波信号を分配するn分
配回路、4aは2分配器、5aは遅延時間τの遅
延回路、5bは遅延時間2τの遅延回路、5cは遅
延時間2n-1・τの遅延回路、7はI/Q位相弁別
回路6aの出力を量子化するゼロクロススライサ
ー回路、8はサンプリングパルス発生回路12a
で作成した高周波入力信号に同期したサンプリン
グパルスによりゼロクロススライサー回路7の量
子化出力を一時記憶するラツチ回路、9は各々の
ラツチ回路8のデイジタル出力を、例えばバイナ
リーのデイジタルコードの形で周波数測定結果と
して変換、出力するデイジタル出力回路で、14
はその出力端子である。
第1図より明らかなように分配回路4aからラ
ツチ回路8迄は並列に複数チヤンネルを有する構
成である。なお、各チヤンネルの共通部として、
10は高周波入力信号を検波、増幅する回路、1
1はそのビデオ出力を基準電圧入力端子13に印
加した電圧を基準として比較量子化するスライサ
ー回路で、12aはその量子化出力により入力信
号の到来タイミングを得て前述したサンプリング
パルスを一定基準で発生するサンプリングパルス
発生回路である。
また、第2図にI/Q位相弁別回路6aの一例
を示す。第2図において、第1図と同一符号は同
一または相当部分を示す。20は同相2分配回
路、21は0゜/90゜ハイブリツド回路、22は終
端回路、23a〜23dは特性の揃つた検波回
路、24は差動ビデオ増幅回路である。
次に従来技術の動作について説明する。
第1図において、入力端子1に入力した高周波
信号はn分配回路3および2分配回路4aによつ
て均等に第1チヤンネル〜第nチヤンネルに同相
分配される。以下、第1チヤンネルについて説明
する。第2図において、分配された高周波入力信
号15は VA(t)=Psinωt で表わされるものとする。一方、遅延時間τを有
する遅延回路5aを通つた高周波信号16は VB(t)=Psinω(t+τ) となり、VA(t)に対して2πτ(は高周波入力信号
の搬送周波数)だけ位相差を持つことになる。こ
の両信号はI/Q位相弁別回路6aにより互いに
位相合成され検波されて V1=1/2k・P2・(1+cosθ)=K/2(1+cosθ
) V2=1/2k・P2・(1−cosθ)=K/2(1−cosθ
) V3=1/2k・P2・(1+sinθ)=K/2(1+sinθ
) V4=1/2k・P2・(1−sinθ)=K/2(1−sinθ
) となることは周知の通りである。
但し、kは回路損失を含む検波回路の効率であ
り、K=k・P2である。
さらに、前記出力V1〜V4は差動ビデオ増幅回
路24により、 I=Kcosθ Q=Ksinθ 但し、θ=2πτ に変換され第3図に示すように入力搬送周波数に
比例した正弦曲線I,Qを得る。この出力ビデオ
の極正を0Vを中心として、第1図のゼロクロス
スライサー回路7により判別し、量子化すれば、
遅延回路5aの遅延時間の逆数(1/τ)に相当
する1周期の周波数範囲をちようど2等分するこ
とができる。
以下、同様に第2チヤンネルから第nチヤンネ
ル迄の遅延時間を第1チヤンネルに比べて2倍、
4倍、8倍…2n-1倍にとればnチヤンネル目の量
子化出力は遅延時間τの逆数(1/τ)の周波数
範囲を2×2n-1等分することになる。
第4図に3チヤンネル構成のI/Q量子化出力
の組合せを示す。第4図において“1”は第3図
の1/Qビデオ出力が各々正極性の場合を示し、
“0”は負極性の場合を示すものとする。第1チ
ヤンネル及び第3チヤンネル(nチヤンネル構成
の時は第nチヤンネル)についてはI/Q出力を
共に使用し第2チヤンネル(nチヤンネル構成の
時は第2チヤンネル〜第(n−1)チヤンネルの
全てのチヤンネル)についてはI出力のみを第4
図の組合せのように使用し、計5ビツトの出力デ
ータを構成する。その結果、第4図の真理値表に
示すように各分割帯域に対応したビツト出力を得
ることになりコード変換を行つて所定のデイジタ
ル出力で周波数測定結果を得ることができる。但
し、デイジタル出力は各回路が非常に広帯域特性
を有していれば1/τで繰り返し同じデイジタル
出力を得ることになるため本装置の入力には測定
すべき帯域を決定するバンドパスフイルタ2を入
れる必要がある。なお、第4図の真理値表の中で
“−”の記号はそのビツト出力を使用しないこと
を意味する。というのは、第4図aの斜線を施し
た部分は、ゼロクロススライサー回路7の出力が
高周波信号と共に入力する受信機雑音等により
“1”又は“0”の両出力を示す可能性がある部
分(不感域)で第1、第2チヤンネルについて
“−”を使用すれば不感域部分の周波数分割帯域
について、大きな周波数測定誤差を生じるためで
ある。また、この部分は周波数測定結果を得るた
めに特に使用する必要のない部分でもある。但
し、第3チヤンネルの不感域による最小周波数分
割精度の誤差が生じることは避けられない。
以上、各チヤンネルのビツト出力と周波数分割
帯域との関係を説明したが、各チヤンネルのビツ
ト出力は第5図に示すタイミング関係で得られ
る。すなわち、入力信号を検波増幅回路10によ
り検知し、スライサー回路11によつて量子化出
力に変換した後、その立上り時間を基準に各々τ
+△τ、2τ+△τ、4τ+△τ、遅らせたラツチ回
路8のサンプリングパルスを作成し、入力信号と
遅延信号出力とが重畳している部分のI/Q量子
化出力を各々サンプリングホールドし、第3チヤ
ンネル目のサンプルが完了した時点で前述したデ
イジタル出力を得る。よつて3チヤンネル構成の
場合、少なくとも所定の分割精度(LSB)で周
波数測定結果を得るためには、4τ+△τの入力パ
ルス幅が必要である。一般にnチヤンネル構成で
は22・2n-1の精度で1/τの範囲を測定できる
が、そのために必要な入力信号パルス幅は
(2n-1)・τ+△τである。なお、△τは短パルス
入力信号に対して所定の測定精度を得ることがで
きるようI/Qビデオの最大振幅状態が十分サン
プリングできることが必要で、かつ十分小さい方
が良いと言える。
従来の装置は、以上のように構成されているの
で、周波数測定精度を向上させるためには、チヤ
ンネル数を増やす必要があり、チヤンネル増加と
共に被測定高周波パルス変調信号の入力パルス幅
は長いものが必要になる。従つて入力信号の到来
時間に対し、周波数測定結果は2n-1・τ+△τの
後に出力することになる。また、逆にパルス幅が
短かくなればチヤンネル数で決定される有効な周
波数測定精度が十分に得られないという欠点があ
つた。
〔発明の概要〕
この発明は上記のような従来の欠点を除去する
為になされたもので、複数チヤンネルの入力段に
逓倍回路を設け、次段のI/Q位相弁別回路の出
力を遅延回路の遅延時間τ及び周波数逓倍次数N
(Nは整数)に比例し、上記パルス変調信号の搬
送周波数と共に変化せしめることにより、入力パ
ルス幅が短かくても精度の高い周波数測定結果が
得られるようにし、周波数測定精度が入力パルス
幅により制限されないデイジタル化瞬時周波数測
定装置を提供することを目的としている。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第6図において、第1図と同一符号のものは
同一または相当部分を示す。
30b,30cは2n-1逓倍回路、4a〜4cは
2分配回路、5aは遅延時間τを有する遅延回
路、6a〜6cは2つの入力信号の位相差に比例
したビデオ振幅を有し、互いに90゜位相の異なる
I/Qビデオ出力を出力するI/Q位相弁別回
路、7は上記I/Q位相弁別回路6a〜6cの
I/Qビデオ出力の正負極性を“ゼロ”を基準と
して弁別、量子化するゼロクロススライサー回
路、8は後述するサンプリングパルス発生回路1
2bで作成した高周波入力信号の到来時間に同期
したサンプリングパルスにより上記ゼロクロスス
ライサー回路7の量子化出力を一時記憶するラツ
チ回路、9は各々のラツチ回路8のデイジタル出
力を例えばバイナリーのデイジタルコードの形で
周波数測定結果として変換、出力する回路で、1
4はその出力端子である。なお、11はそのビデ
オ出力を基準電圧入力端子13に印加した電圧を
基準として比較、量子化する回路、12bはその
量子化出力の立上り、即ち入力信号の到来時間を
基準に前述したサンプリングパルスを一定の基準
で発生し、上記ラツチ回路8を制御する回路であ
る。なお、I/Q位相弁別回路6a〜6cは第2
図に示すものと同じ動作をするものである。以上
のように第1図の構成に比べ2チヤンネル〜nチ
ヤンネル目に逓倍回路30b及び30cが付加さ
れ、かつ後段の2分配回路4b,4c、遅延回路
5a及びI/Q位相弁別回路6b,6cの動作周
波数帯域がバンドパスフイルタ2に比べ、2倍…
2n-1倍になつている点と各チヤンネルの遅延回路
5aの遅延時間が全てτで一定である点が大きな
相違点である。
次にこの実施例の動作について説明する。第6
図において、入力端子1に入力した高周波信号を
n分配回路3によつて均等にnチヤンネルに分配
し、各チヤンネルは各々2分配回路4a〜4c、
遅延回路5a及びI/Q位相弁別回路6a〜6c
に供給される。ここで第1チヤンネルのI/Q位
相弁別回路6aのI、Qビデオ出力が第3図で示
す1周期が1/τで入力信号の搬送波周波数に比
例して変化することは前述したとおりである。と
ころで第2チヤンネル〜第nチヤンネルに分配さ
れた入力信号は各々2倍、4倍、…2n-1倍の逓倍
次数で周波数逓倍されるため各チヤンネルのI/
Q位相弁別回路のI、Qビデオ出力は入力信号の
搬送周波数に比例して各々次のように変化する。
第1チヤンネルのIビデオ出力I1=K1cos2πτ 〃 Q 〃 Q1=K1sin2πτ 第2〃 I 〃
I2=K2cos2π・(2)・τ 〃 Q 〃
Q2=K2sin2π・(2)・τ 〓 〓 第n〃 I 〃
In=Kncos2π・(2n-1・)・τ 〃 Q 〃
Qn=Kn sin2π・(2n-1・)・τ K1〜Knは定数 従つて、I/Qビデオの周期は第2チヤンネル
が1/2τ、第nチヤンネルが1/2n-1・τになる
ことから従来の例で前述したように遅延線を2
倍、4倍、…2n-1倍にしたと同じ結果が得られ
る。
入力信号の搬送波周波数に対するI、Qビデオ
出力の周期と各ビツト出力の処理方法による所定
のデイジタル測定出力の関係等については前述し
たとおりである。が、第7図に示すように各チヤ
ンネルともサンプリングパルスは入力信号の到来
時間を基準にほぼτ+△τで発生するようにし、
各チヤンネルの非遅延信号15と遅延信号16と
が重畳している時間のI、Q量子化出力をサンプ
ルホールドして前述したデイジタル出力を得る。
従つて、入力信号のパルス幅がτ+△τ迄短か
くなつても長パルスと同じ測定精度の周波数測定
結果を得ることができると共に、入力信号の到来
時間に対してτ+△τのわずかの遅れで周波数測
定結果を出力することができる。
なお、上記一実施例では、I/Q位相弁別回路
6に、第2図で示す回路を用いたが、第8図のよ
うなミキサ回路を使用しても良い。
なお、第8図において、第2図と同一符号は同
一又は相当部分を示す。
25はミキサ、26はローパスフイルタであ
る。さらに上記実施例では2チヤンネル目より各
チヤンネル毎に逓倍回路を設けたが、通常逓倍回
路は1個で2n-1逓倍出力が得られる為、共用化
し、デイプレクサー(分波器)により各チヤンネ
ルに必要な逓倍出力を分配しても良い。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、入力パルス
幅に関係なく所定の周波数測定精度が得られるた
め、チヤンネル数の増加とともに短パルスについ
ても周波数測定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のデイジタル化瞬時周波数測定装
置のブロツク図、第2図はI/Q位相弁別回路の
一例を示すブロツク図、第3図は入力周波数に対
するI/Qビデオ出力と遅延時間との関係を示す
図、第4図はI/Q量子化出力と処理方法からデ
イジタル測定出力結果を得ることを3チヤンネル
構成の場合について示した図、第5図は従来の装
置について3チヤンネル構成の場合の各部の時間
関係を示す図、第6図はこの発明の一実施例によ
るデイジタル化瞬時周波数測定装置のブロツク
図、第7図はこの発明の一実施例について各部の
時間関係を示す図、第8図はI/Q位相弁別回路
の他の一例を示すブロツク図を示す。 3……高周波信号n分配回路、30b,30c
……周波数逓倍回路、4a〜4c……2分配回
路、5a……遅延時間τを有する遅延回路、6a
〜6c……I/Q位相弁別回路、7……I/Qビ
デオ出力の極性を判別し量子化するゼロクロスス
ライサー回路、8……I/Q量子化出力をサンプ
リングし一時記憶するラツチ回路、9……デイジ
タル出力回路、10……入力信号を検波、増幅す
る回路、11……13に印加した電圧を基準に入
力信号ビデオの到来を検出するスライサー回路、
12b……サンプリングパルス発生制御回路。な
お、図中、同一符号は同一または相当部分を示
す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 被測定高周波パルス変調信号をNチヤンネル
    に分配するN分配器と、分配器の第nチヤンネル
    の被測定パルス変調信号を逓倍回路によりn(n
    は整数)逓倍した後、2分配して一方を遅延時間
    τを有する遅延回路により遅延させ、これと他方
    の非遅延信号とを位相合成して検波し両信号の位
    相差に比例したビデオ振幅を有し、互いに90゜位
    相の異なるI、Qビデオ出力を出力するI/Q位
    相弁別回路と、このI/Q位相弁別回路のI、Q
    ビデオ出力の正、負の極性を各々判別するゼロク
    ロススライサー回路と、このスライサー回路の出
    力を上記被測定パルス変調信号の到来時間に同期
    してサンプリングし、記憶する複数のラツチ回路
    と、この複数のラツチ回路の出力からデイジタル
    周波数測定結果を得るデイジタル出力回路と、入
    力信号の到来タイミングに従つて上記ラツチ回路
    における同期サンプリングのためのパルスを発生
    するタイミングパルス発生制御回路とを備え、上
    記被測定高周波パルス変調信号の搬送周波数をデ
    イジタル表示により瞬時測定できるようにしたこ
    とを特徴とするデイジタル化瞬時周波数測定装
    置。
JP3212784A 1984-02-21 1984-02-21 デイジタル化瞬時周波数測定装置 Granted JPS60174957A (ja)

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