[发明专利]一种磁控管雷达发射频率瞬时测量的方法

权利要求书

1.一种磁控管雷达发射频率瞬时测量的方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，首先把发射信号中频信号IF变换成发射脉冲信号P与发射中频方波信号Fx；

第二步，控制计数器进行计数操作；

第三步，由计数值计算发射信号频率值；

第四步，频率值显示与传送；

所述第一步中输入的发射信号中频信号IF由一个大动态范围的对数/限幅放大器进行放大处理，变成具有单端输出特性的对数视频输出信号Vo和具有平衡差分输出特性的线性限幅输出信号；平衡差分线性限幅输出信号通过平衡差分比较器后形成方波信号，该方波信号由施密特触发器再次整形，即得LVTTL电平标准的所述发射中频方波信号Fx，单端对数视频输出信号Vo通过一个单端-差分转换电路后变成平衡差分信号，该信号经平衡差分比较器和施密特触发器再次整形后形成LVTTL电平标准的所述发射脉冲信号P；

所述第三步中由计数值计算发射信号频率值，具体步骤如下：

首先，通过公式(7)确定发射中频方波信号Fx的频率f_X，该频率f_X由被测信号计数器CNTx进行计数得到的：

N_R和N_X分别为基准计数器CNT_R和被测信号计数器CNTx的计数值，基准计数器CNT_R的计数脉冲信号频率为f_R；

对(7)式进行偏微分处理，得测量频率误差的估计：

其中，Δf_R为f_R的误差，ΔN_X为被测信号计数器的计数误差，ΔN_R为基准计数器的计数误差；

由于采用高稳定参考信号，Δf_R很小，(8)式的第一项忽略，测频误差的估计公式简化为：

由此得到发射中频方波信号Fx的频率f_X，发射信号中频信号IF是由磁控管发射机输出的强电磁波脉冲信号经过定向耦合器采样得到的发射信号和本振信号进行混频获得，通过公式(6)可计算出被测发射信号频率f_T；

f_T＝f_L±f_I----------------------------------(6)

f_L为频率预先设置的本振信号的工作频率，f_I是通过测量得到发射信号中频信号频率。

2.根据权利要求1所述的磁控管雷达发射频率瞬时测量的方法，其特征在于：所述第二步中控制计数器用FPGA或高速DSP器件实现，包括时钟发生器、计数闸门发生器、平均次数计数器、基准计数器、被测信号计数器和计算与接口模块；

时钟发生器是一个带压控振荡器的锁相环电路；

计数闸门发生器是一个带有上电清0功能的D触发器；

平均次数计数器是一个具有自清0和预置计数范围的可控计数器，它受计算与接口模块控制而工作。

3.根据权利要求2所述的磁控管雷达发射频率瞬时测量的方法，其特征在于：控制计数器还包括外部辅助模块，外部辅助模块为单片机系统，包括主控芯片、液晶显示器LCD和用于输入参数的按键。

4.根据权利要求3所述的磁控管雷达发射频率瞬时测量的方法，其特征在于：所述第四步中由外部辅助模块实现频率值显示与传送，计算与接口模块送出发射中频方波信号Fx的频率f_X或被测发射信号频率f_T，主控芯片MCU接收该信号，并在液晶显示器LCD上显示频率值，通过按键实现工作模式选择和输入参数。