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JPH0679048B2 - Digital radiometer - Google Patents
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JPH0679048B2 - Digital radiometer - Google Patents

Digital radiometer

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Publication number
JPH0679048B2
JPH0679048B2 JP59202604A JP20260484A JPH0679048B2 JP H0679048 B2 JPH0679048 B2 JP H0679048B2 JP 59202604 A JP59202604 A JP 59202604A JP 20260484 A JP20260484 A JP 20260484A JP H0679048 B2 JPH0679048 B2 JP H0679048B2
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converter
frequency amplifier
radiometer
high frequency
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忍 橋本
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高周波,マイクロ波から光周波数帯にわた
る電磁波の計測に用いるディジタル放射計に関し、特に
物体から自然に放射される雑音電磁波を分光的に計測す
る放射計の高安定化および高機能化をはかったものであ
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a digital radiometer used for measuring electromagnetic waves ranging from high frequency, microwave to optical frequency band, and particularly to spectroscopic analysis of noise electromagnetic waves naturally emitted from an object. It is intended to improve the stability and functionality of the radiometers that are measured in.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の安定化放射計の回路構成を第5図に示す。 The circuit configuration of a conventional stabilized radiometer is shown in FIG.

第5図において、1は電磁波を受けるアンテナで、電子
スイッチ2aの切り換えで装置内に電磁波が取り込まれ
る。2bは前記電子スイッチ2aと連動する電子スイッチ
で、基準雑音源3a,3bを切り換える。基準雑音源3a,3bの
基準温度はそれぞれ、例えばT1=414.7K,T2=350.2Kと
している。4は高周波増幅器で、アンテナ1でとらえた
電磁波の高周波成分を増幅する。5は局部発振器、6は
周波数混合器で、入力される高周波信号と局部発振器5
の信号を混合し、さらに次段の中間周波増幅器7で中間
周波成分を増幅する。8はバンドパスフィルタ(BPF)
群で、それぞれ所定の周波数差をもったBPF81,82
…,8nで構成されている。9は中間波増幅器で、BPF群
8でろ波された波の中間周波成分を増幅する。10は自乗
検波器で、その出力はAGC回路11で帰還され中間周波増
幅器9の利得を調整する。AGC回路11はビデオ増幅器11
a,同期検波器11b,積分平均化回路11c,帰還増幅器11dに
より構成される。12はビデオ増幅器、13は同期検波器、
14は積分平均化回路、15はパルス発生器で、周波数
の方形波を発生させる。16は逓倍器で、パルス発生器15
の周波数を2倍にする。
In FIG. 5, reference numeral 1 is an antenna for receiving an electromagnetic wave, and the electromagnetic wave is taken into the device by switching the electronic switch 2a. Reference numeral 2b is an electronic switch that works in conjunction with the electronic switch 2a and switches between the reference noise sources 3a and 3b. The reference temperatures of the reference noise sources 3a and 3b are, for example, T 1 = 414.7K and T 2 = 350.2K, respectively. A high frequency amplifier 4 amplifies a high frequency component of the electromagnetic wave captured by the antenna 1. Reference numeral 5 is a local oscillator, and 6 is a frequency mixer.
Signals are mixed, and the intermediate frequency component is amplified by the intermediate frequency amplifier 7 in the next stage. 8 is a bandpass filter (BPF)
In the group, BPF8 1 , 8 2 with a predetermined frequency difference,
…, 8 n . An intermediate wave amplifier 9 amplifies the intermediate frequency component of the wave filtered by the BPF group 8. 10 is a square-law detector whose output is fed back by the AGC circuit 11 to adjust the gain of the intermediate frequency amplifier 9. The AGC circuit 11 is a video amplifier 11
It is composed of a, a synchronous detector 11b, an integration and averaging circuit 11c, and a feedback amplifier 11d. 12 is a video amplifier, 13 is a synchronous detector,
14 is an integration and averaging circuit, 15 is a pulse generator, and frequency 0
Generates a square wave of. 16 is a multiplier, pulse generator 15
Double the frequency of.

次に動作原理について説明する。Next, the operation principle will be described.

電子スイッチ2a,2bにより基準雑音源3a,3bとアンテナ1
とを切り換えて測定を行う。アンテナ1からの信号雑音
温度T3は高周波増幅器4で増幅され、周波数混合器6に
より局部発振器5の発振する信号と混合され中間周波数
に変換され、その中間周波数成分を中間周波増幅器7が
増幅しBPF群8でろ波を行い、さらに中間周波増幅器9
で増幅すると、自乗検波器10に出力Vdが得られる。そし
て、ビデオ増幅器12,同期検波器13,積分平均化回路14を
介して信号Vsが出力される。一方、AGC回路11の帰還増
幅器11dからはAGC帰還電圧Vagc(=C2(T1−T2);ただ
し、C2は比例定数)が出力され、これにより中間周波増
幅器9の利得が制御される。このように、基準雑音温度
T1とT2の差(T1−T2)は一定であるので、利得変動によ
るC2の変動のみを検出し、内部雑音温度Trの影響を受け
ないようにする。
The reference noise sources 3a and 3b and the antenna 1 are controlled by the electronic switches 2a and 2b.
Switch between and to perform measurement. The signal noise temperature T 3 from the antenna 1 is amplified by the high frequency amplifier 4, mixed with the signal oscillated by the local oscillator 5 by the frequency mixer 6 and converted into an intermediate frequency, and the intermediate frequency component is amplified by the intermediate frequency amplifier 7. The BPF group 8 filters and the intermediate frequency amplifier 9
When amplified by, an output Vd is obtained at the square detector 10. Then, the signal Vs is output via the video amplifier 12, the synchronous detector 13, and the integration / averaging circuit 14. On the other hand, the AGC feedback voltage V agc (= C 2 (T 1 −T 2 ); where C 2 is a proportional constant) is output from the feedback amplifier 11d of the AGC circuit 11, which controls the gain of the intermediate frequency amplifier 9. To be done. Thus, the reference noise temperature
Since the difference between T 1 and T 2 (T 1 −T 2 ) is constant, only the fluctuation of C 2 due to the gain fluctuation is detected and the influence of the internal noise temperature Tr is eliminated.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

この従来従来は2つの基準雑音源の平均雑音温度と計測
すべき雑音入力とを比較検出するディック(Dicke)形
放射計であり、このDicke形放射計の特徴は2つの基準
雑音源3a,3bの一定な雑音温度差(T1−T2)を利用して
放射計の中間周波増幅器9の利得変動を自動制御し安定
化を図ることにある。
Conventionally, this is a Dicke type radiometer that compares and detects the average noise temperature of two reference noise sources and the noise input to be measured. This Dicke type radiometer is characterized by two reference noise sources 3a and 3b. The constant noise temperature difference (T 1 -T 2 ) of ( 1 ) is used to automatically control the gain variation of the intermediate frequency amplifier 9 of the radiometer for stabilization.

ところが、装置の構成上、上記従来例は下記〜の問
題点があった。
However, due to the structure of the apparatus, the above-mentioned conventional example has the following problems.

前記のように、電子スイッチ2a,2bにより基準雑音源3
a,3bとアンテナ1とを切り換えて測定し、内部雑音除去
と増幅器利得の制御を行う場合、電子スイッチを等時間
間隔で切り換える必要がある。アナログ信号処理で可能
な方法の限界に依っている。このために、測定対象であ
るアンテナからの信号を放射計が計測できるのは全時間
の1/3の時間割合に減少し、測定の不確定性が増大す
る。一方、上記の利得制限を行わない場合は、利得変動
による測定の不確定性が増大する。アナログ放射計には
測定精度の改善に限界がある。
As described above, the reference noise source 3 is generated by the electronic switches 2a and 2b.
When switching between a and 3b and the antenna 1 for measurement and performing internal noise elimination and control of the amplifier gain, it is necessary to switch the electronic switch at equal time intervals. It depends on the limits of the methods available for analog signal processing. Therefore, the radiometer can measure the signal from the antenna to be measured to 1/3 of the total time, increasing the uncertainty of the measurement. On the other hand, when the above-mentioned gain limitation is not performed, the uncertainty of measurement due to gain fluctuation increases. Analog radiometers have limitations in improving measurement accuracy.

同期検波器13,11b、積分平均化回路14,11cがそれぞれ
2つ必要となるため装置が大型になってしまう。
Since two synchronous detectors 13 and 11b and two integrating and averaging circuits 14 and 11c are required, the device becomes large.

第1図に示すDicke形放射計を使用して分光測定を行
う場合には、中間周波増幅器部に相当する個所に数多く
のBPF群8を組み込み、スイッチ等の切り換え手段によ
り、BPF群8を切り換えながら測定しなければならない
が、個々のBPF群8の特性を一定に保つことが困難なの
で、測定誤差を生じる。
When spectroscopic measurement is performed using the Dicke type radiometer shown in Fig. 1, many BPF groups 8 are installed at the location corresponding to the intermediate frequency amplifier section, and the BPF groups 8 are switched by switching means such as switches. However, since it is difficult to keep the characteristics of each BPF group 8 constant, a measurement error occurs.

測定操作上、自動利得制御を停止してBPF群8の切り
換えを行い、回路の平衡をとりながらAGC回路11をONし
なければならず、連続して測定を行う場合に非常に切り
換え操作が煩わしくなる。
In the measurement operation, the automatic gain control must be stopped and the BPF group 8 must be switched, and the AGC circuit 11 must be turned on while balancing the circuits, which makes the switching operation very cumbersome when performing continuous measurements. Become.

第1図に示すDicke形放射計を使用して分光測定を行
う場合に、分光測定の分解能および周波数範囲を変更す
る場合には、BPF群8を周波数範囲を満足するものに取
り替えなければならない。
When performing the spectroscopic measurement using the Dicke type radiometer shown in FIG. 1, when changing the resolution and frequency range of the spectroscopic measurement, the BPF group 8 must be replaced with one that satisfies the frequency range.

この発明は、このような問題点を解消するためになされ
たもので、まず入力スイッチを任意の不等時間間隔と
し、被測定量T3の測定時間を増し、従来型の欠点を除
く。また、ディジタル信号処理を用いて、アナログ処理
では不可能な上記スイッチ入力からT3の測定量を得る。
更には、ディジタル信号処理により内部雑音補正,利得
変動補正の高精度を計り、測定範囲,分解能を任意に設
定できる構成が小型で精度の高いディジタル放射計を得
ることを目的とする。
The present invention has been made to solve such a problem. First, the input switch is set to an arbitrary unequal time interval, the measurement time of the measured amount T3 is increased, and the conventional drawbacks are eliminated. Also, digital signal processing is used to obtain a measured quantity of T3 from the switch input, which is not possible with analog processing.
Further, it is an object of the present invention to obtain a highly accurate digital radiometer which has a structure in which high accuracy of internal noise correction and gain fluctuation correction can be measured by digital signal processing, and a measurement range and resolution can be arbitrarily set.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明にかかるディジタル放射計は、高周波増幅器の
出力信号をA/D変換するA/D変換器と、このA/D変換器の
出力を一時格納するバッファメモリと、A/D変換器の動
作タイミング指令,2つの基準雑音源および被測定物体か
らの電磁波を切り換える切り換え手段の制御等を行う自
動信号処理手段とを設けたものである。
A digital radiometer according to the present invention includes an A / D converter for A / D converting an output signal of a high frequency amplifier, a buffer memory for temporarily storing an output of the A / D converter, and an operation of the A / D converter. A timing command, two reference noise sources, and automatic signal processing means for controlling switching means for switching electromagnetic waves from the measured object are provided.

〔作用〕[Action]

A/D変換器に入力信号の変換タイミング指令を送出し、A
/D変換されたディジタル信号を取り込み一時格納してい
るバッファメモリより、ディジタル信号を読み出し、高
周波増幅器の利得変動による影響を2つの基準雑音源の
雑音温度差を利用して除去しながら単純平均演算,相関
・フーリエ変換またはフーリエ変換・自乗演算を自動信
号処理手段で行い、電磁波の信号電力または分光スペク
トルを演算する。
Send the input signal conversion timing command to the A / D converter, and
A digital signal is read from the buffer memory that stores the D / D converted digital signal and temporarily stores it, and simple averaging is performed while eliminating the effect of gain fluctuation of the high frequency amplifier by using the noise temperature difference between two reference noise sources. , Correlation / Fourier transform or Fourier transform / square calculation is performed by the automatic signal processing means to calculate the signal power or the spectrum of the electromagnetic wave.

〔実施例〕〔Example〕

第1図はこの発明の一実施例を示すディジタル放射計の
構成ブロック図であり、1,2a,2b,3a,3b,4は第5図と同
一のものを示し、21は入力信号をA/D変換するA/D変換
器、22はバッファメモリ、23はこの発明の自動信号処理
手段をなす信号処理装置で、所望の信号処理をプログラ
ムできるように構成されており、放射計入力信号に対す
るフーリエ解析を行い、そのパワースペクトルまたは自
乗平均演算により、平均電力をディジタル信号として出
力する。24は前記信号処理装置23で演算された出力信号
をD/A変換するD/A変換器で、このアナログ信号を表示部
(図示しない)に送出する。なお、A/D変換器21は信号
処理装置23の指令に応じて入力信号TS,基準雑音温度
T1,T2をA/D変換する。25は前記電子スイッチ2aを駆動
するドライバ、26は前記電子スイッチ2bを駆動するドラ
イバである。
FIG. 1 is a block diagram of a digital radiometer showing an embodiment of the present invention, in which 1,2a, 2b, 3a, 3b and 4 are the same as those in FIG. A / D converter for performing D / D conversion, 22 is a buffer memory, and 23 is a signal processing device that constitutes the automatic signal processing means of the present invention, and is configured so that desired signal processing can be programmed. Fourier analysis is performed, and the average power is output as a digital signal by the power spectrum or root mean square calculation. Reference numeral 24 is a D / A converter for D / A converting the output signal calculated by the signal processing device 23, and sends this analog signal to a display unit (not shown). The A / D converter 21 receives the input signal T S and the reference noise temperature according to the command from the signal processing device 23.
A / D conversion is performed on T 1 and T 2 . Reference numeral 25 is a driver for driving the electronic switch 2a, and 26 is a driver for driving the electronic switch 2b.

次に第2図(a)のタイミングチャートを参照しながら
動作について説明する。
Next, the operation will be described with reference to the timing chart of FIG.

アンテナ1からの入力信号TSは高周波増幅器4で増幅さ
れた後、信号処理装置23の指令に応じてA/D変換器21に
よりA/D変換され、バッファメモリ22に格納される。そ
して、信号処理装置23が電子スイッチ2aの動作時間区間
0≦t≦T0の信号S1(t)および電子スイッチ2bの動作
時間区間T0≦t≦T0+ΔTの信号S2(t)をバッファメ
モリ22より読み出し、プログラムされている、例えば下
記の演算を実行する。
The input signal T S from the antenna 1 is amplified by the high frequency amplifier 4, then A / D converted by the A / D converter 21 in accordance with a command from the signal processing device 23, and stored in the buffer memory 22. Then, the signal processing device 23 causes the signal S 1 (t) in the operation time section 0 ≦ t ≦ T 0 of the electronic switch 2a and the signal S 2 (t) in the operation time section T 0 ≦ t ≦ T 0 + ΔT of the electronic switch 2b. Is read from the buffer memory 22 and programmed, for example, the following calculation is executed.

まず、第2図(a)において、周期T0+2ΔT毎にある
信号S1(t)およびS2(t)を複数個読み出し、それぞ
れの自乗平均演算 を実行する。その結果はそれぞれK・G(Ts+Tr)およ
びK・G(T1+Tr)に対応する。また、両者の差を取る
下記第(1)式の演算を実行する。
First, in FIG. 2 (a), a plurality of signals S 1 (t) and S 2 (t) in each cycle T 0 + 2ΔT are read out, and the root mean square calculation of each of them is performed. To execute. The results correspond to KG (T s + T r ) and KG (T 1 + T r ), respectively. In addition, the calculation of the following formula (1) that takes the difference between the two is executed.

ただし、Kは比例定数、Gは高周波増幅器4の利得を表
す。
However, K represents a proportional constant, and G represents the gain of the high frequency amplifier 4.

第(1)式の演算では内部雑音温度Trの変動による影響
が除去された信号Sdが出力される。
In the calculation of the equation (1), the signal S d from which the influence of the fluctuation of the internal noise temperature T r is removed is output.

また、動作時間区間0≦t≦T0の信号S1(t)のデータ
から動作時間区間T0≦t≦T0+ΔTの信号S2(t)を平
均化したデータ との下記第(2)式の演算を実行する。
The operation time interval 0 ≦ t ≦ T 0 of the signal S 1 (t) operation time interval from the data of T 0 ≦ t ≦ T 0 + ΔT signal S 2 (t) is averaged data And the calculation of the following formula (2) is executed.

そして、この信号S(t)に対して、相関演算およびフ
ーリエ変換演算、またはフーリエ変換演算および自乗演
算を行い、信号S(t)に含まれるパワースペクトルφ
()または信号の平均電力が得られる。得られるパワ
ースペクトルφ()の最高周波数maxおよび周波数
分解能Δは、A/D変換器21のサンプリング周期および
計測時間をそれぞれΔτ,T0とすると、max =1/2Δτ ……(3) Δ=1/T0 ……(4) となる。なお、サンプリング周期Δτおよび計測時間T0
はプログラムにより容易に変更することができる。
Then, the signal S (t) is subjected to a correlation operation and a Fourier transform operation, or a Fourier transform operation and a square operation to obtain a power spectrum φ included in the signal S (t).
() Or the average power of the signal is obtained. The maximum frequency max and frequency resolution Δ of the obtained power spectrum φ () are max = 1 / 2Δτ (3) Δ =, where Δτ and T 0 are the sampling period and measurement time of the A / D converter 21, respectively. 1 / T 0 (4) The sampling period Δτ and the measurement time T 0
Can be easily changed by the program.

さらに、下記第(5)式に表される演算を実行する。こ
の演算は、電子スイッチ2a,2bの切り換えにより、2つ
の基準雑音源3a,3bより入力された基準雑音温度T1,T2
の出力信号であるS2(t)およびS3(t)をバッファメ
モリからそれぞれ複数個読み出し、それぞれに対し自乗
平均演算を行った結果のK・G(T1+Tr)およびK・G
(T2+Tr)の差ΔSを求めるもので、 ただし、T1−T2は2つの基準雑音音源3a,3bの雑音温度
差で一定値、Kは比例定数をそれぞれ表す。
Further, the operation represented by the following formula (5) is executed. This calculation is performed by switching the electronic switches 2a and 2b to obtain the reference noise temperatures T 1 and T 2 input from the two reference noise sources 3a and 3b.
Output signals of S 2 (t) and S 3 (t) are read out from the buffer memory respectively, and the root mean square calculation is performed for each of them, K ・ G (T 1 + T r ) and K ・ G
To obtain the difference ΔS of (T 2 + T r ), However, T 1 -T 2 is a constant value of the noise temperature difference between the two reference noise sources 3a and 3b, and K is a proportional constant.

第(5)式の演算により、高周波増幅器4の利得Gの変
動分が得られる。そこで、この差ΔSで上記信号Sdを、 Sd/ΔS=(T1−TS)/(T1−T2) ……(6) 除する演算をし、高周波増幅器4の利得Gの変動による
影響が除去されたディジタル信号Sd/ΔSが得られる。
また、第(2)式より求めたパワースペクトルφ()
もΔSで除する演算を実行することにより、高周波増幅
器4の利得Gの変動による影響が除去されたディジタル
信号φ()/ΔSが得られる。
The variation of the gain G of the high frequency amplifier 4 can be obtained by the calculation of the equation (5). Therefore, the signal Sd is divided by this difference ΔS by Sd / ΔS = (T 1 −T S ) / (T 1 −T 2 ) ... (6), and the gain G of the high frequency amplifier 4 varies. A digital signal Sd / ΔS from which the influence is removed is obtained.
In addition, the power spectrum φ () obtained from the equation (2)
By also performing the operation of dividing by ΔS, the digital signal φ () / ΔS from which the influence of the variation of the gain G of the high frequency amplifier 4 is removed can be obtained.

また、電子スイッチ2a,2bの切り換えタイミングを第2
図(b)のように変えることにより、測定対象である信
号S1(t)を短い時間周期で測定し、測定の高速応答性
を高めるなどの動作モードの変更も信号処理装置23のプ
ログラムを変えることのみで自由に選択することができ
る。この場合にも一旦バッファメモリに格納したS
1(t),S2(t)およびS3(t)の各信号に対する演
算処理方法は、前記第(1)式,第(2)式および第
(5)式,第(6)式と同様である。
In addition, the switching timing of the electronic switches 2a and 2b is set to the second
The signal S 1 (t) to be measured is measured in a short time period by changing as shown in FIG. (B), and the program of the signal processing device 23 can be used to change the operation mode such as enhancing the high-speed response of the measurement. It can be freely selected only by changing it. Even in this case, S once stored in the buffer memory
The calculation processing method for each of the signals 1 (t), S 2 (t) and S 3 (t) is as follows: Formula (1), Formula (2), Formula (5), Formula (6) It is the same.

なお、上記実施例ではアンテナ1と高周波増幅器4と基
準雑音源3a,3bとを電子スイッチ2a,2bを介して接続した
が、アンテナ1と高周波増幅器4を直接接続するトータ
ルパワー形(第3図(a)に示す)、アンテナ1と高周
波増幅器4とを電子スイッチ2bを方向性結合器31に接続
し電磁波を導波する雑音注入形(第3(b)に示す)、
電子スイッチ2aと基準雑音源3aとを電圧可変減衰器32を
介して接続する零平衡形(第3図(c)に示す)等とし
てもよい。
Although the antenna 1, the high frequency amplifier 4 and the reference noise sources 3a and 3b are connected through the electronic switches 2a and 2b in the above embodiment, a total power type (see FIG. 3) in which the antenna 1 and the high frequency amplifier 4 are directly connected. (Shown in (a)), a noise injection type (shown in the third (b)) in which the antenna 1 and the high frequency amplifier 4 are connected to the electronic switch 2b to the directional coupler 31 to guide electromagnetic waves,
The electronic switch 2a and the reference noise source 3a may be connected via the variable voltage attenuator 32 to form a zero balance type (shown in FIG. 3C).

また、上記実施例では高周波増幅器4の出力をA/D変換
器21に直接入力する場合について説明したが、第4図
(a)に示されるように、高周波増幅器4とA/D変換器2
1との間に周波数混合器6を設けて、局部発振器5の波
と入力信号を混合し、さらに中間周波増幅器7により増
幅を行い、中間周波数においてA/D変換するか、また
は、第4図(b)に示されるように、高周波増幅器4と
A/D変換器21との間にBPF群8,中間周波増幅器9,自乗検波
器10,ビデオ増幅器12をシリーズに接続するビデオディ
ジタル形に構成してもよい。
In the above embodiment, the case where the output of the high frequency amplifier 4 is directly input to the A / D converter 21 has been described, but as shown in FIG. 4 (a), the high frequency amplifier 4 and the A / D converter 2
A frequency mixer 6 is provided between the frequency converter 1 and 1 to mix the wave of the local oscillator 5 with the input signal, and the intermediate frequency amplifier 7 amplifies the signal for A / D conversion at the intermediate frequency, or FIG. As shown in (b),
The BPF group 8, the intermediate frequency amplifier 9, the square wave detector 10, and the video amplifier 12 may be connected in series with the A / D converter 21 to form a video digital type.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、この発明は高周波増幅器の出力信
号をA/D変換するA/D変換器と、このA/D変換器の出力を
一時格納するバッファメモリと、A/D変換器の動作タイ
ミング指令および切り換え手段を切り換えるドライブ信
号を送出するとともに、バッファメモリに格納されたデ
ィジタル信号を読み出し、分光スペクトルまたは信号電
力を得るための信号処理を行う自動信号処理手段とを設
けたので、下記(1)〜(8)の効果を有する。
As described above, the present invention is an A / D converter for A / D converting the output signal of a high frequency amplifier, a buffer memory for temporarily storing the output of this A / D converter, and an operation of the A / D converter. Since a timing command and a drive signal for switching the switching means are transmitted, an automatic signal processing means for reading out the digital signal stored in the buffer memory and performing signal processing for obtaining a spectrum spectrum or signal power is provided. It has the effects of 1) to 8).

(1)従来の装置よりも構成が簡略化でき、装置の小型
化,軽量化がはかれる。
(1) The structure can be simplified as compared with the conventional device, and the size and weight of the device can be reduced.

(2)演算プログラムを任意に変更することが可能なの
で、計測範囲,分解能を任意に設定でき、高機能化がは
かれる。
(2) Since the calculation program can be arbitrarily changed, the measurement range and resolution can be arbitrarily set, and high functionality can be achieved.

(3)ディジタル信号処理により得られる分光スペクト
ルは分解能が良く、微細分光を測定できるため、高精度
化がはかれる。
(3) The spectral spectrum obtained by the digital signal processing has a high resolution and can measure fine spectral, so that high accuracy can be achieved.

(4)ディジタル信号処理により内部雑音補正,利得変
動補正は高精度に行われるので、出力の高安定化がはか
れる。
(4) Since internal noise correction and gain fluctuation correction are performed with high accuracy by digital signal processing, the output can be highly stabilized.

(5)周囲温度変化の大きい環境(野外,宇宙空間)で
高安定に動作する。
(5) Highly stable operation in environments with large changes in ambient temperature (outdoors, outer space).

(6)長期間の計測が必要な対象(地球環境の変化等)
に対して高精度に測定が可能となる。
(6) Targets that require long-term measurement (changes in the global environment, etc.)
It is possible to measure with high accuracy.

(7)小型軽量化により、測定器の設置場所の自由度が
広がる。
(7) The small size and light weight increase the degree of freedom in the installation location of the measuring instrument.

(8)ディジタル信号処理により、耐震動性が向上す
る。
(8) Seismic resistance is improved by digital signal processing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の一実施例を示すディジタル放射計の
構成ブロック図、第2図(a),(b)は第1図の動作
を説明するタイミングチャート、第3図(a)〜
(c),第4図(a),(b)はこの発明の他の実施例
をそれぞれ示す要部を説明する図、第5図は従来例を示
す放射計の回路図である。 図中、1はアンテナ、2a,2bは電子スイッチ、3a,3bは基
準雑音源、4は高周波増幅器、5は局部発振器、6は周
波数混合器、7,9は中間周波増幅器、8はBPF群、10は自
乗検波器、11はAGC回路、12はビデオ増幅器、13は同期
検波器、14は積分平均化回路、15はパルス発生器、16は
逓倍器、21はA/D変換器、22はバッファメモリ、23は信
号処理装置、24はD/A変換器、25,26はドライバ、31は方
向性結合器、32は電圧可変減衰器である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a digital radiometer showing an embodiment of the present invention, FIGS. 2 (a) and 2 (b) are timing charts for explaining the operation of FIG. 1, and FIGS.
FIGS. 4 (c), 4 (a), and 4 (b) are diagrams for explaining the essential parts of another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a circuit diagram of a radiometer showing a conventional example. In the figure, 1 is an antenna, 2a and 2b are electronic switches, 3a and 3b are reference noise sources, 4 is a high frequency amplifier, 5 is a local oscillator, 6 is a frequency mixer, 7 and 9 are intermediate frequency amplifiers, and 8 is a BPF group. , 10 is a square-law detector, 11 is an AGC circuit, 12 is a video amplifier, 13 is a synchronous detector, 14 is an integration / averaging circuit, 15 is a pulse generator, 16 is a multiplier, 21 is an A / D converter, 22 Is a buffer memory, 23 is a signal processing device, 24 is a D / A converter, 25 and 26 are drivers, 31 is a directional coupler, and 32 is a voltage variable attenuator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】2つの基準雑音源を有し、被測定物体から
放射される電磁波とこれらの基準雑音源を切り換え手段
で切り替え、前記電磁波が受ける高周波増幅器の内部雑
音および利得変動による影響を前記2つの基準雑音源の
雑音温度差を利用して除去しながら前記電磁波の分光ス
ペクトルまたは信号電力を計測する放射計において、前
記高周波増幅器の出力信号をA/D変換するA/D変換器と、
このA/D変換器の出力を一時格納するバッファメモリ
と、前記A/D変換器の動作タイミング指令および前記切
り替え手段を任意不等間隔に切り替えるドライブ信号を
送出するとともに、前記バッファメモリに格納されたデ
ィジタル信号を読出し、前記分光スペクトルまたは信号
電力を得るための信号処理を行う自動信号処理手段とを
設けたことを特徴とするディジタル放射計。
1. An electromagnetic wave radiated from an object to be measured and these reference noise sources are switched by a switching means having two reference noise sources, and the influence of internal noise and gain variation of a high frequency amplifier on the electromagnetic waves is said. In a radiometer for measuring the spectral spectrum of the electromagnetic wave or the signal power while removing by utilizing the noise temperature difference between two reference noise sources, an A / D converter for A / D converting the output signal of the high frequency amplifier,
A buffer memory for temporarily storing the output of this A / D converter, an operation timing command for the A / D converter, and a drive signal for switching the switching means at arbitrary unequal intervals are sent and stored in the buffer memory. A digital radiometer, which is provided with an automatic signal processing means for reading out the digital signal and performing signal processing for obtaining the spectral spectrum or signal power.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102147436A (en) * 2011-02-23 2011-08-10 那鸿书 Pocket-size multifunctional radiation out-of-limit prompting instrument

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