С.Ф. Аткишкин¹

¹АО «НИИ «ЭКРАН» (г. Самара, Россия)

¹mail@niiekran.ru, ¹p4r4n014c@yandex.ru

Постановка проблемы. Выбор метода измерения сверхвысокой частоты напрямую определяет достижимые характеристики и стоимость средств радиомониторинга. В [1, 2] был предложен способ оперативного измерения частоты радио- и СВЧ-сигналов на основе быстрого преобразования Фурье. На настоящий момент отсутствуют работы, в которых рассматриваются погрешности предложенного способа измерения, а также механизмы возникновения погрешности.

Цель. Провести исследование механизмов возникновения и количественных показателей погрешности измерения частоты входного синусоидального сигнала путем разработки и исследования аналитической и численной модели приемника, использующего способ расширения полосы дискретного спектрального анализа на основе преобразования амплитуды входного сигнала в зависимости от несущей частоты входного сигнала.

Результаты. Разработаны аналитическая и численная модель цифрового приемника измерения частоты с субдискретизацией входного сигнала. Получены графики относительной погрешности измерения частоты для двух значений отношения сигнал/шум на входе приемника при двух значениях среднего квадратического времени дрожания апертуры АЦП.

Практическая значимость. Предложенный алгоритм устранения неоднозначности измерения частоты субдискретизи­рованного сигнала показал работоспособность вплоть до отношения 4:1 частоты входного сигнала к частоте дискретизации.

Аткишкин С.Ф. Численное моделирование погрешности измерения частоты синусоидального сигнала в цифровом приемнике при субдискретизации // Радиотехника. 2025. Т. 89. № 11. С. 150−156. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202511-18

1. Atkishkin S.F. Sub-Nyquist Sampling of Single Tone Signal // Proceedings of 21st International Conference of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices (EDM). 2020. P. 94−97.
2. Патент № 2710097 РФ. МПК G01R 23/16. Способ расширения полосы частот оценки спектров сигналов / Аткишкин С.Ф.; патентообладатель Аткишкин С.Ф. № 2019110219. заявл. 06.04.2019. опубл. 24.12.2019. 11 с.
3. Elbornsson J., Gustafsson F., Eklund J.-E. Blind Equalization of Time Errors in a Time-Interleaved ADC System // IEEE Transactions on signal processing. 2005. V. 53. № 4. P. 1413−1424.
4. Battikh A., Dasgupta A., Neveux G., Barataud D., Chambon C. Comparison between Mixer and Track and Hold UWB receivers for SATCOM applications // Proceedings of the 49th European Microwave Conference. 2019. P. 964−967.
5. Каневский Зиновий Моисеевич. Флуктуационная пoмеха и обнаружение импульсных радиoсигналoв. М.-Л.: Госэнергоиздат. 1963. 216 с.
6. Bolcato P., Poujois R. A new approach for Noise simulation in transient analysis // IEEE International Symposium on Circuits and Systems. 1992. P. 887−890.
7. Zhang H., Billings S.A. Analysing non-linear systems in the frequency domain: I. The transfer function // Mechanical Systems and Signal Processing. 1993. № 7(6). P. 531−550.
8. Bennett W.R. Spectra of Quantized Signals // Bell System Technical Journal. 1948. V. 27. № 3. P. 446−472.
9. Shannon C.E. Communication in the Presence of Noise // Proceedings of the IRE. 1949. V. 37. № 1. P. 10−21.
10. Bracewell R.N. The Fourier Transform and Its Applications. McGraw-Hill Higher Education. 2000. 616 p.
11. Dong Y., Opal A. Time-Domain Thermal Noise Simulation of Switched Capacitor Circuits and Delta-Sigma Modulators // IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems. 2000. V. 19. № 4. P. 473−481.
12. Lohning M., Fettweis G. The effects of aperture jitter and clock jitter in wideband ADCs // Computer Standards & Interfaces. 2007. № 29. P. 11−18.