Модернизированный алгоритм реализации метода электронно-счётного частотомера для измерений девиации частоты

Рассмотрены способы уменьшения погрешности методов измерений девиации частоты и расширения диапазонов измерений девиации частоты. Исследованы возможности уменьшения погрешности метода электронно-счётного частотомера с помощью алгоритмов цифровой обработки сигналов. Алгоритмы цифровой обработки сигналов реализованы в разработанном авторами программном обеспечении современного анализатора спектра. Описан алгоритм цифровой обработки сигналов анализатора спектра. С применением математической модели, заложенной в алгоритме вычислений разработанного программного обеспечения, оценена погрешность измерений девиации частоты. Экспериментально исследована возможность применения метода электронно-счётного частотомера с помощью алгоритмов цифровой обработки сигналов анализатора спектра. Рассмотрены источники погрешности классического метода электронно-счётного частотомера и возможные пути их устранения. Проведены сличения предложенной реализации метода электронно-счётного частотомера с классическим методом, который реализован в Государственном первичном эталоне единицы девиации частоты ГЭТ 166-2020. Предложенная реализация метода расширила диапазон измерений девиации частоты в сторону малых значений по сравнению с классическим методом электронно-счётного частотомера. Рассмотрены ограничения и перспективы применения исследованного метода в эталонных средствах измерений девиации частоты на основе аналогово-цифровых преобразователей.

1. Шпаньон П. А., Павленко Ю. Ф., Райхман А. Ф. и др. Государственный специальный эталон единицы девиации частоты // Измерительная техника. 1977. № 9. С. 3–5.

2. Каминский О. В., Мыльников А. В., Могилев И. В., Тищенко В. А. Государственный первичный эталон единицы девиации частоты ГЭТ 166-2020 // Измерительная техника. 2022. № 4. С. 3–7. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2022-4-3-7

3. Болмусов Ю. Д., Мартынов В. А., Скворцов Е. Л. Эталонные установки К2-83 и К2-85 для поверки и калибровки измерителей амплитудной и частотной модуляции // Вестник метролога. 2007. № 3. C. 32–36.

4. Болмусов Ю. Д., Мартынов В. А., Скворцов Е. Л., Куваева Н. В. Рабочий эталон единицы девиации частоты // Законодательная и прикладная метрология. 2002. № 3. C. 22–25.

5. Сергиенко А. Б. Цифровая обработка сигналов: учеб. пособие. 3-е изд. СПб.: БХВ-Петербург, 2011. 502 с.

6. Pucik J. DSP methods for frequency demodulation. Conference: Radioelektronika 2005. Conference proceedings: 15th International Czech-Slovak Scientific Conference, Brno, Czech Republik, 3–4 May 2005, available at: https://www.researchgate.net/publication/234047509 (accessed: 25.11.2022).

7. Russell S. F. DSP Demodulation. Conference: Proceedings of the RF Expo EAST 1990 (RF Design Magazine). At: Marriott’s Orlando World Center, Orlando, Florida, pp. 293–302, available at: https://www.researchgate.net/publication/265842942 (accessed: 25.11.2022).

8. Hagiwara M., Nakagawa M. Electronics and Communications in Japan (Part I: Communications). 1986, vol. 69(7), pp. 93– 101. https://doi.org/10.1002/ecja.4410690711

9. Sunny S., John J. V., Apen T. J. Third International Conference on Advances in Computing and Communications, 2013, pp. 433–436. https://doi.org/10.1109/ICACC.2013.92

10. Cordesses L. In IEEE Signal Processing Magazine. July 2004, vol. 21, no. 4, pp. 50–54. https://doi.org/10.1109/MSP.2004.1311140

11. Могилев И. В., Мыльников А. В. Первичный эталон единицы девиации частоты. Новые возможности и перспективы // Измерительная техника. 2019. № 1. C. 3–7. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2019-1-3-7