一种微波脉冲频率测量方法

摘要

本发明涉及一种微波脉冲频率测量方法，技术特征在于：微波脉冲F

说明书

技术领域

本发明涉及一种微波脉冲频率测量方法，属于雷达、通讯技术领域，是一种快速 微波脉冲频率测试方法，用于测试微波脉冲内正弦波频率值。

背景技术

在雷达、通讯技术、电子对抗等领域内需要确定微波脉冲内正弦波的频率值，其 信号特点是不连续的微波脉冲且持续时间短。频率计数法是在单位闸门时间内对被测 频率信号进行计数，计数值除以单位闸门时间即得频率值。但在测频时由于闸门时间 信号与被测信号脉冲之间没有必然的联系，它们在时间轴上的相对位置是随机的，这 就造成在闸门时间相同的情况下，计数器所计得的数不一定相同。当定时时间接近甚 至等于被测信号周期的整数倍时，计数误差为最大，即最大计数误差为N＝±1个数， 则计数误差可写为式；

$\frac{\mathrm{\Delta N}}{N}=\frac{\pm 1}{N}=\pm \frac{1}{T_S{f}_X}$

式中T_S-闸门时间；fx-被测频率；N-计数所得值。

由以上分析可知在脉冲持续时间短，计数值N小的应用中频率计数法测量值误差 大。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种微波脉冲频率测量方法，克服上 述测频方法在窄微波脉冲测试时的不足，提供一种快速、准确测试短微波脉冲内正弦 波频率值的方法。

技术方案

一种微波脉冲频率测量方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：将被测微波脉S(ω)＝Asin(2πωt+Φ)冲与本振频率进行混频， 形成受开关调制的正弦波信号，其中：A为微波脉冲的振幅，ω为微波脉冲的频率，Φ 为微波脉冲的相位；所述本振频率为频率综合器输出的初始连续波频率F₀；

步骤2：以35MHz对正弦波信号进行低通滤波，再进行波形整形，形成受脉冲调 制的窄脉冲信号；

步骤3：检测窄脉冲信号频率并调整输出本振频率：

当窄脉冲信号频率大于35MHz时，调整频率综合器输出的本振频率为 F_I＝F₀+200KHz，然后重复步骤1～步骤3直至信号频率等于35MHz时循环终止，被测 微波输入频率等于循环终止时的F_I+35MHz；

当信号频率小于35MHz时，调整频率综合器输出的本振频率为F_I＝F₀-200KHz， 然后重复步骤1～步骤3直至信号频率等于35MHz时循环终止，被测微波输入频率等 于循环终止时的F_I+35MHz；

当信号频率等于35MHz时，被测微波输入频率等于F₀+35MHz。

一种上述方法的装置，其特征在于包括混频器、35M低通滤波器、脉冲整形器、 测频判决器和频率综合器；微波脉冲输出至混频器，混频器的输出联接35M低通滤波 器，混频后的信号经过35M低通滤波器后，输出至与35M低通滤波器联接的脉冲整形 器进行波形整形得到窄脉冲信号；窄脉冲信号输入与脉冲整形器联接的测频判决器， 由测频判决器判断窄脉冲信号与35MHz的大小，并以该判断结果控制与其联接的的频 率综合器；频率综合器根据判断结果输出测频结果，或输出调整本振频率的信号至混 频器。

有益效果

本发明提出的一种微波脉冲频率测量方法，克服测频方法在窄微波脉冲测试时的 不足，提供一种快速、准确测试短微波脉冲内正弦波频率值的方法。与现有技术相比， 具有如下特点：

1、可在单脉冲内完成频率值的比较，速度快，结构简单；

2、对微波脉冲宽度要求窄。

附图说明

图1：测频方法原理示意

图2：实现测频方法的结构框图

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

具体技术方案如下：微波脉冲与本振F₀混频，经过35M的低通滤波后再进行波形 整形，形成受脉冲调制的窄脉冲信号，测频模块判断此窄脉冲信号F_L频率值与35MHz 的关系是大于、等于还是小于；频率综合器根据此大小关系调整输出本振频率。当测 频模块判断此中频信号大于35MHz时，调整频率综合器输出为F₀+200KHz；当测频模块 判断此中频信号小于35MHz时，调整频率综合器输出为F₀-200KHz；在每次微波脉冲到 来时进行测频块判、并调整频率综合器输出F₀，使F_L值逐渐逼近35MHz。当测频模块 判断此中频信号等于35MHz时，测频结束，微波输入频率既为频率综合器设置频率值 加上35MHz：

Fin＝Fo+35MHz

测频判决技术方案如下：使用脉冲调制窄脉冲信号F_L触发值为N的记数，N记数 所用的时间形成T脉冲，则T脉冲对应的频率F_L＝(1/T)*N；引入定值脉冲时间T₁、 T₂的关系为T₁＜T₂，T₁、T₂对应的定值频率为F₁＝(1/T₁)*N，F₂＝(1/T₂)*N。通过以上 时间脉冲与频率的关系把对频率的比较转化为对T₁、T₂与T脉冲长短的比较：如T₁＜T＜ T₂则T₁、T₂与T对应的频率F₁、F₂、F_L的关系为F₁＞F_L＞F₂，测频判决部分输出F_L等 于35MHz；如T₁＜T，T₂＜T则T₁、T₂与T对应的频率F₁、F₂、F_L的关系为F_L＞F₁＞F₂，测 频判决部分输出F_L小于35MHz；如T＜T₁，T＜T₂则T₁、T₂与T对应的频率F₁、F₂、F_L的关系为F₁＞F₂＞F_L，测频判决部分输出F_L大于35MHz；调整T₁、T₂使F₁＝34.9MHz、 F₂＝35.1MHz，最终测频判决电路部分输出表述F_L是大于35.1MHz、小于34.9MHz还是 等于35MHz(判决误差0.2MHz)。

本发明通过如下硬件实现。

参见图2，由混频器，滤波器，脉冲整形，测频判决，频率综合器构成，微波脉 冲F_in经过混频和35M的低通滤波及整形后形成受脉冲调制的窄脉冲信号；测频模块判 断此中频与35MHz的关系是大于、等于还是小于；频率综合器是可根据此判断关系增 加或减小输出本振频率值，且变化规律按0.2MHz步进。当测频模块判断此中频信号等 于35MHz时，微波输入频率既为频率综合器设置频率值加上35MHz。

测频判决部分采用大规模可编程逻辑器件实现，使用脉冲频率F_L触发值为N的记 数以形成图二中T脉冲，其中T、T₁、T₂脉冲开始时间相同，且脉冲持续时间T₁＜T₂。 比较T、T₁、T₂脉冲形成频率判决结果。调整T₁、T₂脉冲宽度可调整测频判决误差大小。