Преобразователь фаза-код Советский патент 1984 года по МПК G01R25/00 

СП

-sj

Изобретение относится к радиоизмерительной и вычислительной технике и может быть использовано в фазовых радиогеодезических и радионавигационных системах, а также в устройствах автоматики и вычислительной техники.

Извес ен преобразователь фазового сдвига в цифровой код, содержащий два нуль-органа, статические триггеры, кольцевой сдвигающий регистр , элементы И, ИЛИ, счетчики, сумматоры, ключи и блок начальных условий 1.

Данный преобразователь предназначен ,для работы в фазовых системах с фиксированным соотношением между частотой генератора импульсов заполнения и частотой фазоманипулированного сигнсша.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь фаза-код, содержащий элемент совпадения, первый и второй формирователи, генератор, счетчик импульсов, регистр и элемент задержки, причем выходы первого и второго формирователей и генератора соединены с первым, вторым и третьим входами элемента совпадейия, выход которого присоединен к одному из входов счетчика, второй вход которого соединён с выходом первого формирователя, а выходы - с информационным входом регистра, управляющий вход которого через элемент задержки подсоединен к выходу второго форирователя C2J.

Известный преобразователь фазакод может быть использован для работы в фазоизмерительной системе с фиксированным соотношением между астотой генератора импульсов заполнения и частотой фазоманипулироранного сигнала, кратным, нап имер/ числу или 3,6 10, где ,2,3...

Однако при изменении частоты фазоманипулированного сигнала возникает необходимость перестройки генератора импульсов заполнения с целью сохранения фиксированного соотношения между частотами в конкретной фазоизмерительной системе.

Кроме того, в ряде практических случаев возникает проблема проведения числа импульсов заполнения, npoi порционального фазовому сдвигу контролируемых сигнгшов к числовому эквивёшеиту, удобному для считывания информации, например, в граду сах, и в то же время при сохранении исходной информации в коде, удобном для работы, например, цифровой вычислительной машины.

Известное устройство подобной задачи не решает, что объясняется недостаточньш коэффициентом использования оборудования.

Цель изобретения - повышение коэффициента использования оборудования.

Поставленная цель достигается тем. Что. в преобразователь, содержащий 5 элемент И, первый и второй формирователи импульсов, генератор, счетчик импульсов, регистр и элемент задержки , выход которого подключен к управляющему входу регистра, а выхо0 ДЬ1 первого и второго формирователей и генератора соединены с первым, вторым и третьим входами элемента И, выход которого присоединен к одному из входов счетчика, второй вход ко5 торого соединен с выходом первого формирователя, а выход второго формирователя подключен к входу элемента задержки, введены второй счетчик, блок последовательно включент

ных m-канальных мультиплексоров, второй элемент И и элемент НЕ, причем управляющие входил блока последовательно включенных m -канальных мультиплексоров подключены к выходам первого счетчика, информационные являются входами управления преобразователем, а выход указанного блока v подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого через элемент НЕ подключен к выходу

0 второго элемента И, а выход - к одному из входов втсфого счетчика, второй вход которого соединен с выходом первого формирователя, а выходы - с информационными входами регистра.

5 На чертеже представлена структурная схема предлагаемого преобразователя ,

Преобразователь фаза-код содержит первый формирователь 1 импульсов,

0 второй Формирователь 2 импульсов, генератор 3 импульсов заполнения, элемент 4 И, первый счетчик импульсов, блок 6 последовательно включенных н-канальных мультиплексрров,

5 второй элемент И-7, элемент НЕ-8, второй счетчик 9 импульсов, регистр 10 и элемент Ц задержки.

Выходы формирователей 1 и 2 импульсов и генератора 3 иютульсов

Q заполнения подключены к первому, второму и третьему входам элемента И-4, выход которого подключен к .. счетному входу первого счетчика 5, выполненного, например, в виде двоичного счетчика. ВТОРОЙ вход

5 счетчика 5, являкяцийся входом установки счетчика в нуль, подключен к выходу первого Формирователя 1 икшульсов. Разрядные выходы счетчика 5 подключены к управляющим

0 входам мультиплексоров блока б информационные входы которого соединены между собой образуя разрядные группы управления преобразователем. В качестве примера на чертеже пока5 зана структурная организация блока 6 на основе восьмиканальных мультиплексоров. Второй, четвертый, шестой и восьмой входы первого мультиплексора соединены между собой и, . образуют К-ый разряд кода управления, третий и седьмой входы первого мультиплексора также соединены между собой и образуют (к-1)-ый разряд кода управления. Четвертый вход пер вого мультиплексора является разрядом кода управления, а первый вход подключен.к выходу следующего мультиплексора, информационные вход которого соединены между собой аналогичным образом и образуют соответг ственно: (К-31-ый (к-4)-ый и(К-5|ый разряды кода управления npeo6pkзователем и т.д. Выход первого муль типлексора является выходом блока 6 и подключен к первому входу второго элемента И-7, второй вход которого через элемент НЕ-8 подключен к выходу элемента И-4, Выход элемента И-7 подключен к счетному входу второго счетчика 9 импульсов, второй вход которого, являющийся входом установки счетчика в нуль, подклю чен к выходу первого формирователя il. Выходы разрядов второго счетчика ;9 прдключены к информационньт входам регистра 16, вход управления которым через элемент 11 задержки подключен к выходу второго Форцирот вателя 2. Преобразователь работает следующим образом. При переходе опорного сигналаид{4 контролируемой частоты f через нулевое значение формирователь 1 выра батывает короткий импульс, который обнуляет счетчики 5 и 9 и запирает на это врег/ш элемент И 4, обеспечивая надежную установку счетчиков в исходное состояние. После этого импульсы с выхода генератора 3 поступают через элемент И-4 на счетный вход счетчика 5 импульсов и через элемент НЕ-8 и второй элемент И-7 на счетный вход счетчика 9. В зависимости от кода управления (масштабирования ), установленного на инфор мационных входах блока б за врем; Ai )пропорциональное фазовому сдв гу между опорным и фазоманипулированным сигналами, в счетчик 9 посту пает число импульсов ,N jравное ,2I l-4tx где К fo число разрядов двоичного счетчика; частота генератора 3 импул сов заполнения-. ч - коэфЛициенты при разрядах с весом 2 кода управления, принимающие значения О и 1. В счетчик 5 за то же время посту-( пает число импульсов N, равное . В момент времени, соответствующий переходу фазоманипулированного сигнaлaUJ() через нулевое значение, формирователь 2 вырабатывает короткий импульс, который запирает элемент И 4, фиксируя в счетчиках 5 и 9 числовые значения кодов, и через элемент li задержки записывает код счетчика 9 в регистр 10. При необходимости зафиксированный код в счетчике 5 может быть записан в дополнительный регистр аналогичным образом.. В общем случае коэффициенты « кода управления (масштабирования) преобразователя находятся из выражения 6S2i S:c(.2 t л где В - требуемое число импульсов заполнения в периоде частоты контролируемых сигналов. Например, при К-9, , 370 и коде управления 111110001 в счетчике 9 фиксируется число импульсов N 359 в периоде контролируемой частоты. При этом среднеквадратичная оишбка в диапазоне измерения фазовых сдвигов от О до 359° составляет 6 0,38, а при коде управления 101100111 для соотношения частот (при прочих равных условиях) среднеквадратичная оигабка составляет и 0,43. При , ,fo/fx 4096 и .коде управления 111000001111 в счетчике 9 фиксируется число импульсов в периоде контролируемой частоты. Среднеквадратичная ошибка при этом составляет 6 0,37 . Таким Образом, сравнительно простыми средствами можно существенно повысить коэффициент использования оборудования известного преобразователя. В результате обеспечивается возможность дополнительного формирования масштабированного кода фазового сдвига контролируегфах сигналов . Формирование дополнительного кода осуществляется синхронно с основным кодом, а за счет B03MO HOCTji масштабирования кодов отпадает не- обходимость перестройки частоты генератора импульсов заполнения при изменении частоты фазоманипулированных сигналов.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ФАЗА-КОД, содержащий первый и второй формирователи импульсов, элемент И, генера-. тор, счетчик импульсов, регистр и элемент задержки, выход которого подключен к управляющему входу регистра, а выходы первого и второго формирователей и генератора соединены с первым, вторым и третьим входами элемента И, выход которого присоединен к одному иэ входов счетчика, второй вход которого соединен с выходом первого формирователя, а выход второго формирователя подключен к входу элемента задержки, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента использования оборудования, в него введены второй счетчик. блок последовательно включенных HI -канальных мультиплексоров, второй элемент И и элемент НЕ, причем управляющие входы блока последовательно включенных tn -канальных мультиплексоров подключены к выходам первого счетчика, информационные являются входе№/ И управления преобразователем, а выход указанного блока подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого через элемент (Л НЕ подключен к выходу первого элемента и, а выход - к одному из вхос дов второгосчетчика, второй вход которого соединен с выходом первого формирователя, а выходы - с информа- g ционнымн входами регистра.