Измеритель неравномерности группового времени запаздывания Советский патент 1983 года по МПК G04F10/06 

Изобр«тение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при создании измерителей частотных неравномерностей группового времени запаздывания (ГВЗ) каналов связи и четырехполюсников. Известен измеритель неравномерности гиз, построенный на основе спо соба коммутации несущих частот. Он содержит источники измерительной и опорной несущих частот, коммутатор, амплитудный модулятор и приемник для определения неравномерности ГВЗ Реализованный в указанном измерителе способ измерения неравномерностей ГВЗ заключается в зондировании канала связи ЛМ сигналом, несущая частота которого скачкообразно изменяется с периодом коммутации. На приемном конце производится выделение . огибающей AM сигнала. В момент коммутации несущих частот фаза огибающей претерпевает разрыв, величина которого пропорциональна неравномерности ГВЗ на измерительной и опорной несущих частотах Cl Указанное устройство обладает недостаточной точностью измерения и разрешающей способностью измерения, ,из-за переходных процессов в момент коммутации несущих частот. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является измеритель неравномерностей ГВЗ, содержащий передатчик и приемник, включающий блок выделения огибающей, блок выделения маркера, формирователь строб-импульсов, фазовый детек тор, через первый фильтр низких частот соединенный с генератором опорной частоты, выход фазового детектора соединен с ключом, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя строб-импульсов, а выход ключа через второй фильтр низких частот соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с индикатором.

Известный измеритель неравномерностей ГВЗ работает следукядим образом.

В передатчике создается зондирующий AM сигнал, несущая частота которого скачкообразно изменяется с периодом коммутации. Для различения опорной и измерительной несущих частот на приемном конце линии связи AM сигнал дополнительно модулируется маркерным сигналом в течение небольключом, на выходе которого образуется импульсное напряжение, амплитуда которого пропорциональна выходному напряжению фазового детектора. Далее с помощью второго фильтра низких частот выделяется постоянная составляющая этого напряжения, которая пропорциональна неравномерности ГВЗ, и поступает на аналого-цифровой преобразователь, где преобразуется в цифровой код. В индикаторе производится отображение величины неравномерности ГВЗ 22.

Недостатком известного измерителя неравномерностей ГВЗ является большая погрешность измерения, которая . зависит от параметров фазового детектора, ключа и аналого-цифрового шого отрезка времени. Таким сигналом зондируется исследуемый канал связи, Неравномерность ГВЗ на измерительной и опорной несущих частотах проявляется в виде скачка фазы огибающей AM сигнала, величина которого пропорциональна неравномерности ГВЗ. В блоке выделения огибающей выделяется огибакнций сигнал, который поступает йа один вход фазового детектора, на другой вход которого подается сигнал с генератора опорной частоты. Частота генератора опорной частоты подстраивается выходным напряжением фазового детектора через первый фильтр }шзких частот, полоса пропускания которого меньше частоты ) . Таким образом, коммутации KOMMVT на приемном конце линии связи создается сигнал опорной фазы для фазового детектирования вьщеленной огибающей. На выходе фазового детектора образуются перепады напряжения, величина которых пропорциональна скачку фазы огибающей. В момент коммутации несущих частот возникают переходные процессы, что приводит к значительному увеличению погрешности измерения, Для исключения этого влияния из входного сигнала путем детектирования в блоке выделения маркера выделяется маркерный сигнал, частота вращения которого равна частоте коммутации. Из этого сигнала в формирователе строб-импульсов производится формирование стробимпульсов, которые путем их времен-, ной задержки устанавливаются в месте, где отсутствуют переходные процессы выходного напряжения фазового детектора. Строб-импульсы управляют

преобразователя. При изменении температуры и внешних воздействиях изменяется выходное напряжение фазового детектора, параметры ключа и осо.бенно параметры аналого-цифрового преобразователя , Эти же факторы ограничивают увеличение разрешающей, способности измерения неравномерностей ГВЗ. Цель изобретения - повышение точ ности и разрешающей способности изме рения . Поставленная цель достигается тем что в измерителе неравномерности группового времени запаздывания, содержащем передатчик и приемник, вклю чающий блок выделения огибающей, блок выделения маркера, формирователь строб-импульсов, генератор опорной частоты, фильтр низких частот и индикатор , причем входы блока выделения огибающей и блока выделения маркера соединены с входной клеммой измерителя, а выход блока выделения маркера соединен с входом формирователя строб-импульсов, выход фильтра низких частот соединен с входом генератора опорной частоты, в приемник введены импульсный фазовый детек тор, делитель частоты, элемент совпа дения, реверсивный Счетчик, дешифратор и формирователь сигнала реверса, /причем выход генератора опорной частоты соединен с первым входом элемен та совпадения и через делитель часто ты с одним из входов импульсного фазового детектора, выход которого сое динен с вторым входом элемента совпа дения и входом фильтра низких частот а выход формирователя строб-импульсов соединен с входом формирователя сигнала реверса и третьим входом элемента совпадения, выход которого соединен со счетным входом реверсивного счетчика, реверсивный вход кото рого соединен с выходом формирователя сигнала реверса, а выход реверсив ного счетчика через дешифратор соединен с индикатором. На фиг. 1 приведена структурная схема, предлагаемого измерителя; на фиг. 2 - временные диаграммы. Измеритель неравномерности ГВЗ содержит передатчик 1 и приемник 2, включающий блок 3 выделения огибающей, соединенный с одним из входов импульсного фазового детектора 4, выход которого через первый фильтр 5 низких частот соединен с управляющим

входом генератора 6 опорной частота, выход которого соединен с первым входом элемента 7 совпадения и через делитель 8 частоты с вторым входом импульсного фазового детектора 4. Выход импульсного фазового детектора 4 соединен с вторым входом элемента 7 совпадения. Выход формирователя 9 строб-импульсов соединен с третьим входом элемента 7 совпадения и входом формирователя 10 сигнала реверса , Выход элемента 7 совпадения черед реверсивный счетчик 11 и дешифратор 12 соединен с индикатором 13, а реверсивный вход счетчика 11 соединен с выходом формирователя 10 сигнала реверса. Блок 14 выделения маркера соединен с входом формирователя 9 строб-импульсов. Измеритель работает следующим образом . В передатчике 1 создается зондирующий AM сигнал. В приемнике 2 в блоке 3 выделения огибающей выделяется огибающая, из которой формируются импульсы. Этот сигнал подается на один вход импульсного фазового детектора 4, на другой вход которого поступает сигнал генератора 6 опорной частоты через делитель 8 частоты. Частота генератора 6 подстраивается выходным напряжением детектора 4 через фильтр 5 низких частот, полоса пропускания которого выбирается такой, чтобы подавались составляющие с частотой коммутации и выше. Таким образом, на приемном конце создается сигнал опорной фазы для детектора 4. На выходе делителя 8 частоты частота сигнала равна частоте огибающей (фиг. 2в). Выходной сигнал импульсного фазового детектора 4 представляет собой сигнал в виде импульсов, длительность которых пропорциональна разности ф-аз сигналов на входах фазового детектора 4. В блоке 14 выделяется маркерный сигнал, из которого формируются строб-импульсы (фиг; 2д), длительность которых строго фиксирована. Выходной сигнал детекТора 4 (фиг. 2г), сигнал строб-импульсов (фиг. 2д) и сигнал генератора 6 поступают на входы элемента 7 совпадения, выходной сигнал которой приведен на фиг. 2ж. Разность количества импульсов в пакетах импульсов, соответствующих периодам измерительной и опориой несущих частот, пропорциональна разности ГВЗ на этих несущих частотах. Для определения разности количест ва импульсов в пакетах импульсов используется реверсивньтй счетчик 11, В течение одного строб-импульса сче производится в одну сторону, а в течение следующего строб-импульса - в обратную сторону. Сигнал реверса вырабатывается в формирователе 10 из сигнала строб-импульсов. Таким образом, выходной код реверсивного счетчика 11 пропорционален неравномерное ти ГВЗ на измерительной и опорной не сущих частотах. В дещифраторе 12 1 396 выходной код реверсивного счетчир:а 1 преобразуется в необходимый формат для индикатора 13. В предлагаемом устройстве разрешающая способность измерения зависит только от частоты заполнения, т.е. от частот. генератора 6. Например, при частоте 10 МГц разрешающая способность измерения ГВЗ равна 100 не, а при 100 МГц - 10 НС, что на два порядка превышает указанную характеристику известных измерителей. Точность измерения не зависит от температуры И внешних воздействующих факторов, так как отсутствуют аналоговые цепи, параметры которых зависят от указанных факторов.

/л гп Hi (UMi iiiiin mill

(риг. 2 Гопорнал /Л /л /Т/Л /Л / yj V/ 1/ V/ V/ V/ V гп / измерительнал V/ xv J р-I PI in