[发明专利]一种兼容连续波和脉冲调制载波频率测量的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种兼容连续波和脉冲调制载波频率测量的方法，以及一种兼容连续波和脉冲调制载波频率测量的装置。

背景技术

频率是电子测量中一个最基本的测量参数，随着现代电子技术的发展，尤其是在雷达、电子对抗、通信等领域对频率的测量也提出了新的测试需求，除了要对连续波信号的频率进行测量外，还需要对脉冲调制后的载波信号的频率进行测量。

目前对频率的测量方法主要有直接测频法和测周法两种，其他的方法都是在这两种方法的基础上做了改变而发展起来的，最常用的就是多周期同步测量的方法。

直接测频法适用于被测信号的频率比较高的情况，其原理是在给定的闸门时间T内对被测信号Fx进行计数测量，通过计算得出被测信号的频率,Fx=N/T,其中T为闸门时间，N为计数器在闸门时间T内记得被测信号过零点的次数。

测周法适用于被测信号频率比较低的情况，其原理是以被测信号的周期Tx作为闸门时间，在此闸门时间内对标准频率Fo进行计数，Fo的周期为To，计数的结果记为N，通过计算可以得到，Tx=NTo=N/Fo，再根据周期与频率互为倒数的关系可以计算出，Fx=1/Tx=Fo/N。

多周期同步测量方法，通过预置闸门时间产生电路用于产生预置的闸门时间Tp，Tp经同步电路同步后便可产生与被测信号Fx同步的实际闸门时间T。在闸门时间T内，事件计数器和时间计数器便分别对被测信号Fx和时钟信号Fo进行计数。事件计数器的计数结果为N1，N1=Fx T；时间计数器的计数结果为N2，N2=Fo T，最后可以通过计算得出被测信号频率Fx，Fx=(N1/N2)Fo。

目前对脉冲调制信号载波频率的测量方法主要有基波滤除法，是用一个多路窄带滤波器将被测频率的基波取出，再使用前述的频率测量方法进行计数。窄带滤波器的带宽作为计数器的闸门时间T，计数器记得数据为N，则Fx=N/T。

对于连续波信号频率的测量，使用通用的连续波频率计数器就可以很方便的测量其频率值。但在雷达、电子对抗、通讯等技术领域，由于信号的工作模式多为脉冲调制体制，测量脉冲调制后的信号载波频率时连续波频率计数器就无能为力了。

基波滤除法虽然原理比较简单，理论上可以实现对脉冲调制信号载波频率的测量，但是由于目前窄带滤波器的通带不容易做得很窄，且需要根据脉冲宽度做很多路滤波器，加之脉冲调制载波信号的频谱很密，基频和旁频靠得很近不容易分开，所以工程实现起来非常的困难。

目前还没有一种既原理简单又易于工程实现，且可以兼容连续波频率和脉冲调制信号载波频率的测量方式。

发明内容

为了解决既能测量连续波信号频率又能测量脉冲调制信号载波频率的问题，本发明的任务在于提供一种可以兼容连续波频率和脉冲调制信号载波频率测量的方法，以及一种可以兼容连续波频率和脉冲调制信号载波频率测量的装置，以解决连续波频率和脉冲调制信号载波频率测量不能兼顾的问题。

其技术解决方案是：

一种兼容连续波和脉冲调制载波频率测量的方法，将被测信号分成两路，第一路被测信号进入信号整形处理步骤，第二路被测信号进入峰值检波处理步骤；上述信号整形处理步骤，用于将正弦形式的第一路被测信号Fx整形成FPGA能够接受处理的信号形式，根据所选FPGA不同，整形后的信号电平形式是5V TTL电平或3.3V LVTTL电平，并将整形后的信号提供给FPGA中的事件计数器进行计数；在上述峰值检波处理步骤中，利用高速峰值检波器件即二极管或三极管对第二路被测信号进行峰值检波，当被测信号是连续波时，经高速峰值检波后变成为一高电平信号，当被测信号是脉冲调制后的载波信号时，经高速峰值检波后变成为有高有低的包络信号，该包络信号高电平持续的时间为调制信号的脉冲宽度，低电平持续的时间为调制信号脉冲关的时间，并将检波后的信号分成两路，第一路检波信号进入脉冲整形处理子步骤，第二路检波信号进入脉冲状态检测子步骤，与此同时，通过时基的内部时钟或外部时钟为FPGA内部的闸门产生器和时间计数器提供基准参考信号Fo；上述脉冲整形子步骤用于将第一路检波信号经过脉冲整形后变成FPGA能够接受处理的信号形式，根据所选FPGA不同，整形后的检波信号电平形式是5V TTL电平或3.3V LVTTL电平，整形后的检波信号提供给FPGA中的闸门产生器；在上述脉冲状态检测子步骤中，利用高速比较器对第二路检波信号与参考电平进行比较，设置比较参考电平，当被测检波信号为连续波时，比较器的输出结果为高电平1，当被测检波信号为脉冲调制载波时，比较器的输出结果为低电平0，将比较的结果信息送到CPU进行处理。