Индикатор синхронизма по фазе радиоимпульсов Советский патент 1983 года по МПК G01R25/00 

Изобретение относится к радиотехп нике и может использоваться для индикации окончания переходных процессов в цепях фазовой синхронизации. Известен индикатор синхронизма по фазе, в котором использованы избирательные усилители, настроенные на первую гармонику сигналов, что умень шает влияние формы кривой сравниваемых по фазе сигналов на результатиндикации Г13Однако нестабильность реальных фазовых детекторов и неидентичностаь фазовых характеристик избирательных усилителей при одновременном преобра зовании, сигналов обусловливает значительную погрешность преобразования. Предварительная установка нуля фазового детектора и симметрирование фазовых характеристик входных сигналов не может исключить norpemHocib индикации в процессе измерения иЭза температурной и в,ременной нестабиль ности фазовых характеристик- вход ных преобразовательных звеньев и случайноз о характера дрейфа нуля самого фазового детектора. Наиболее близким к предлагаемому является индикатор синхронизма по фа зе радиоимпульсов, содержащий синфазный детектор, входы которого сое« динены с источником сигнала U и опорного напряжения UQ фазоследящей цепи по заполнению радиоимпульсов, и две идентичные цепи накопления по несущей и огибающей, содержащие каждая последовательно соединенные элемент И, счетчик, триггер и блок индикации.: Сигнальные входы элементов И сое динены с выходом синфазного детектора, а их управлякядие входы соединены по отдельности с хронизатором. Индикатор синхронизма содержит также ,. счетчик времени, соединенный счетным входом с третьим выходом хронизатора и формирователь импульсов сброса, первый вход короторого соединен с вых дом счетчика времени, второй и третий входы - с1выходамисчетчиков, причем третий вход формирователя соединен также с входом хронизатора, а выход формирователя соединен с установочными входами счётчиков и триггеров C2l. Устройство обладает недостаточно высокой достоверностью индикации синхронизма. В шумах фаза принимаемого сигнала флуктуирует около среднего значения, и число совпадений фаз сигнала и опорного напряжения .уменьшается, что приводят к уменьшению числа.единиц кода на выходе синфазного детек тора. При значительном сокращении единиц кода за интервал накопления, определяемый счетчиком времени, переполнения счетчиков-интеграторов не произойдет, и схема.индикации выдаст ложный сигнал об ртсутствии синхронизма . Кроме того, при отсутствии синхронизма между огибающими принимаемого и опорного сигналов и произвольном сдвиге фаз между ними, отличном от 180, время совпадения единиц кода с положительHbDvra импульсами хронизатора в цепи индикации синхронизма по фазе несущейуменьшается. Это также приведет к ненаполнению соответствующего счетчика-интегратора и выдаче ложной команды об отсут ствии синхронизма по фазе несущей частоты. Цель изобретения - повышение достоверности индикации синхрвнизма по фазе радиоимпульсов. Поставленная цель достигается тем, что в индикатор синхронизма по фазе радиоимпульсов, содержащий последовательно соединенные хронизатор, счетчик времени и формирователь импульсов сброса, а также две це.пи накопления, каждая из которых содержит элемент И, счетчик, соединенный входом„ установки с выходом формирователя импульса сброса, первый триггер и блок индикации, соединенный в цепи накопления по несущей с выходом п ервого триггера, введены фазометр по наполнению, фазометр по огибающей, детектор огибающей, блок з адержки, а в каждую цепь накопления введены элемент ИЛИ и второй триггер, в цепь накопления по огибающей введен дополнительный элемент И, а счетчики в каждой цепи выполнены реверсивными, при этом входы фазометра по наполнению и детектора огибающей соединены с входной клеммой прибора, выход детектора огибающей соединен с входом фазометра по огибающей, выходы которого соединены с входами реверсивного счетчика цепи накопления по огибающей, выходы фазометра по наполнению соединены с входами реверсивного счетчика цепи накопления по наполнению, выходы реверсивных счетчиков каждой цепи накопления соединены с входами элементов ИЛИ, выходы последних соединены с входами установки в. О первого И- второго триггеров, выхода вторых триггеров каждой цепи соединены с первыми входами элементов И вторые входы которых соединены с выходом формирователя импульсов сброса, выходы элементов И соединены с входами установки-в 1 первых триггеров в каждой цепи накопления, выход первого триггера цепи накопления по наполнению соединен с первым входом дополнительного Элемента И цепи накопления по огибающей, втррой вход последнего соединен с выходом первого триггера цепи

накопления по огибающей, а выход дополнительного элемента И соединен с входом блока индикации, вход блока задержки соединен с.выходом форми.рователя импульсов сброса, а выход блока задержки соединен с входами установки в 1 вторых триггеров каждой це{1и накопления.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 и 3 временные диаграммы его работы.

Устройство содержит хронизатор 1, счетчик 2 времени, формирователь 3 икдтульса сброса, блок 4 задержки, , 5 накопления по наполнению, цепь 6 накопления по огибающей, реверсирнне счетчики 7-1.и 7-2, элементы ИЛИ 8-1 и 8-2, первые триггеры 9-1 и 9-2, втосиле триггеры 10-1 и 10-2, элементы И 11-1 и 11-2, блоки 12-1 и 12-2 индикации, элемент И 13 фазометр 14 по наполнению, фазометр 15 по огиба ощей, детектор 16 огибающей.

индикатор синхронизма работает следующим образом..

При расстройках опорного колебани относительно равновесного положения импульсы с фазометра поступают на один из входов реверсивного счетчика 7-1 и 7-2-.{фиг. 2 а,б). Если величин расстройки превышает допустимое значение, то за интервал между импульсами сброса, формируемыми из сигнало хронизатора 1 с помоцыб счетчика 2 времени и формирователя 3, на одном из выходов реверсивного счетчика 7 появляются импульсы переполнения :(фиг. 2в). Импульсы со счетчика через элемент ИЛИ 8 поступают на входы двух триггеров 9 и 10 и устанавливаю их в нуль. При этом с триггера 9 сни мается низкий, потешшал, а триггер 10 удерживает элемент И 11 в закрытом состоянии. Ближайший импульс, обнуляющий реверсивный счетчик (фиг. 2г), проходит через блок 4 задержки (фиг. 2ft) и опрокидывает триггер 10 (фиг. 26). Если до прихода следунндего импульса сброса счет чик 7 успеет переполниться, триггер 1 возвращается в прежнее положение, и элемент И 11 остается запертым для импульса сброса (фиг. 2afc). Блоки 12-1 и 12-2 S обеих цепях выдают сигналы об отсутствии синхронизма (фиг. 2,0:)

При подходе опорного колебания к положению равновесия и флуктуатшях вокруг этого положения количество, импульсов на входах реверсивных /счетчиков 7-1 и 7.-2 примерно уравнивается (фиг. 30,6) так, что счетчик за период обнуления (фиг. 32) нб переполняется (фиг. 3), и под действием Задержанных импульсов . (фиг. 3) триггеры 10-1 и 10-2 остаются fe единичном состоянии (фиг. 3f). Элементы 11-1 и 11-2 отКЕИваются для импульсов с формирователя 3 (фиг. 30IQ, устанавливающих . триггеры 9-1 и 9-2 в инверсное положение. На выходе триггера 9-1 в цепи 5 накопления образуется высокий потенциал, отпирающий элемент 13 в цепи б накопления, а блок 12-1 индикации цепи 5 накопления сигнализирует о синхронизме по фазе несущей частоты ( фиг. 3). Если синхронизация в фазоследящей цбпц по огибающей также дост 1гнута, то блок 12-2 индикации в цепи 6 накопления сигнализирует о синхронизме по фазе несущей и фазе огибающей (фиг. ,3й), т. е. о полном синхронизме. Очевидно, что сигнал о синхронизме в блоке индикации этой цепи не появится до тех пор, пока не отработает фазометр по несущей и вслед за тем - фазометр по огибающей радиоимпульса.

При выходе какой-либо системы слежения из равновесия возрастает количество импульсов на одном из входов соответствующего реверсивного счетчика 7-1 или 7-2, и процесс повторяется.

В равновесном положении опорный сигнал задержан относительно принимаемого на четверть периода. Синфазный выход образуется путем сдвига опорного сигнала на четверть периода в сторону опережения. .

Предлагаемое устройство отличается более ВЫСОКОЙ достоверностью индикации синхронизма, так как принцип действия его основан на использовании импульсов управления фазой контроли-, руемого колебания..

Если под дей ствием шумов средняя разность числа Т1мпульсов на выходах интегратора фазометра, находящегося в состоянии равновесия, изменится, то синхронизм в фазоследящей цепи нарушится. При этом изменится среднее число импульсов на входах предлагаемого устройства, и индикатор выдает сигнал об отсутствии синхронизма.

Кроме того, имеет место независи-. месть работы цепи индикации синхро- . низма по несущей частоте от фазирдвки огибающих принимаемого и опорного сигналов. I - .,

. При рассогласовании огибаюпшх синхронизация опорной частоты по напол -: нению радиоимпульсов сохранится, разность импульсов на входах цепи накопления по несущей го-прежнему останет ся равной нулю. В то же время, сбой, синхронизации в фазоследящей цепи по наполнению приведет к отключению блока общей индикации синхро1}изма по фазе несущей и фазе огиЗЬющей, что и требуется для достоверной работы индикатора синхронизма по фазе радиоимпульсов.

ИНДИКАТОР СИНХРОНИЗМА ПР ФАЗЕ РАДИОИМПУЛЬСОВ, содержащий последовательно соединенные хронизатор, счетчик времени и формирователь импульсов сброса, а также две цепи накопления, каждая из котосшх содержит элемент И, счетчик, соединенный входом установки с в аходом формирова теля импульсов сброса, первый триггер и блок индикации, соединенный в цепи накоплен1|я по несущей с выходом первого триггера, о т л ич а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения досч товерности индикации синхронизма, в L него введены фазометр по наполнению, фазометр по огибающей, детектор огибакяцей, блок задержки, а в каждую цепь накопления введены элемент ИЛИ и второй триггер, в цепь накопления . по огибаю1цей введен дополнительный алеменг И, а счетчики в каждой цепи . выполнены реверсивньми, при входы фазометра по наполнению и дё- . тектора огибакнцей соединены с вход- ной клеммой прибора, выход детектора огибанвдей соединён с входом фазометра по огибающей , выходы которого соединены с входами реверсивного счетчика цепн накопления по огибающей, выходы фазометра по наполнению соединены с входами реверсивного счетчика цепи накопления по наполнению, выходы реверсивных счетчиков каждой цепи накопления соединены с входами элементов ИЛИ, выходы пос. ледних соединены с входами .установки О первого и второго триггеров, выходы, вторых триггеров каждой цепи соединены с первыми входами элемен§ тов И, вторые входы которых соединены с выходом формирователя импульсов сброса, вьвсоды элементов Н соеди нены с входами установки в 1 1первых триггеров g каждой цепи накопления, выход первого триггера.цепи § накопления по наполнению соединен, с первым входом дополйительного элемента И цепи накопления по огибающей, второй вход последнего соединен с выходом первого триг.гера цепи накопления по огибающей, а выход к дополнительного элемента И соединен : с. входсж блока индикации, вход блока задержки соединен с выходом. ф фО шрбвателя импульсов сброса, а выход блока задержки соединен с со входами установки в 1 вторых триггеров каждой цепи накопления.