Устройство коррекции шкалы времени для подвижного объекта Советский патент 1984 года по МПК G04C11/02 H04L7/04 

Изобретение относится к приборостроению и электроизмерительной тех нике и может быть использовано для привязки шкалы времени подвижного объекта к периодическому импульс-, ному рс1диосигналу. Известно устройство привязки шка лы времени подв-ижного объекта, содержащее блок привязки к фазе прямо го сигнала и опорный генератор, вых которого подключен к опорному входу блока привязки к фазе прямого сигна ла, причем блок привязки к фазе лря мого сигнала состоит из соединенных в кольцо слежения временного дискри минатора, интегратора и формирователя последовательностей опорных им пульсов ij Недостаток данного устройства со стоит в низкой точности ПРИВЯЗКИ шкал при наличии шумов и динамических воздействий. Наиболее близким к изобретению п технической сущности является устро ство коррекции шкалы времени для по вижного объекта, содержащее последо вательно соединенные первый временный дискриминатор, первый интеграто сумматор и первый формирователь опо ных импульсов, выход которого подключен к входу опорного сигнала пер вого временного дискриминатора, а также последовательно соединенные второй временной дискриминатор, вто рой интегратор и второй формирователь опорных импульсов, выход которого подключен к входу опорного сиг нала второго временного дискриминатора , причем к- другим входам первого и второго формирователей опорных импульсов подключен выход опорного генератора 2j. Недостатком известного устройства коррекции шкалы времени для-подвижного объекта является низкая точность коррекции шкалы времени. Цель изобретения - повышение точности коррекции шкалы времени. Эта цель достигается тем, что в устройство коррекции шкалы времени для подвижного объекта, содержащее последовательно соединенные первый временной диксриминатор, первый интегратор, сумматор и первый формирователь опорных импульсов, выход которого подключен к входу опорного сигнала первого временного дискриминатора, а также последовательно соединенные второй временной дискриминатор, второй интегратор и второй формирователь опорных импульсов, выход которого подключен к входу опорного сигнала второго временного дискриминатора, причем к другим входам первого и второго формирователей опорных импульсов подключен выход опорного генератора, введены последовательно соединенные амплитудный детектор и дифференцирующая цепь, а также фильтр, при этом вход ампли тудного ;.1,етектора объединен с сигнальнь7м входом первого временного дискриминатора, выход дифференцирующей цепи подключен к сигнальному входу второго временного дискриминатора, а выход второго интегратора подключен к входу коррекции сумматора через фильтр. На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства. Устройство коррекции шкалы времени для подвижного, объекта содержит блок 1 привязки к фазе прямого сигнала, опорный генератор 2, блок 3 привязки к максимуму амплитуды отраженного от ионосферы сигнала, фильтр 4, причем блок 1 привязки состоит из первого временного дискриминатора 5, первого интегратора б, сумматора 7 и первого формирователя 8 .опорных импульсов, а блок 3 привязки состоит из амплитудного детектора .9, дифференцирующей цепи 10, второго .временного дискриминатора 11, второго интегратора 12 и второго, формирователя 13 опорных импульсов. Предложенное устройство работает следующим образом. . В блоке 1 привязки к фазе прямого сигнала из колебания опорного генератора 2формируется местная шкала времени, для чего временное положение последовательности опорных импульсов для фазы прямого сигнала совмещается с временным положением нуля фазы ВЧ заполнения прямого сигнала. Сигнал коррекции для блока 1 привязки формируется блоком 3 привязки к максимуму амплитуды отраженного от ионосферы сигнала и подается на него через фильтр 4 переменной составляющей. , В блоке привязки 3 к максимуму а-.плитуды отраженного от ионосферы . сигнала с. помощью амплитудного детектора 9 выделяется огибающая отраженного от ионосферы сигнала, а с помощью дифференцирующей цепи 10 огибающая дифференцируется, в результате чего временному положению максимума огибающей отраженного от ионосферы сигнала соответствует точка на временной оси, в которой происходит смена знака дифференцированной, огибающей и за которой затем производится слежение с помощью соединенных в кольцо второго временного дискриминатора 11, второго интегратора 12 и второго формирователя 13 опорных импульсов. Первый, и второй формирователи 8 и 13 onopHbix импульсов могут быть реализованы в виде фазовращателя и делителя частоты с переменным коэффициентом деления, а фильтр 4, например, - в виде фильтра верхних частот.

Соединенные в кольцо второй временной дискриминатор 11, второй интегратор 12 и второй формирователь 13 о.порных импульсов осуществляют слежение за временным положенем максимума амплитуды отраженного от ионосферы сигнала.

Использование блока 3 привязки к максимуму ймплитуды отраженного от ионосферы сигнала для коррекции доплеровских сдвигов частоты возможно потому, что доплеровские изменения dti/jt временного сдвига Ata максимума огибающей отраженного от ионсферы сигнала относительно эталонной шкалы времени пропорциональны доплеровским изменениям(3с(/(31 фазы его ВЧ заполнения относительно эталонной шкалы времени;

diA ji где

и - номер периода ВЧ-заполнения., соответствующий максимуму амплитуды . отраженного от ионосферы сигнала, а амплитуда отраженного от коносферы сигнала за время формирования сигнала коррекции не изменяется.

Применение амплитудного детектирования не приводит к увеличению шумовых ошибок устройства, поскольку амплитуда отраженного от ионосферы сигнала превышает амплитуду прямого сигнала и уровень флюктуационных помех.

В блоке 3 привязки к максимуму амплитуды отраженного от ионосферы сигнала на выходе второго интегратора 12 содержатся две составляющие, характеризующие временное положение максимума амплитуды отраженного от ионосферы сигнала: первая обусловлена случайными и медленными изменениями амплитуды этого сигнала вследствие ионосферных изменений,

0 вторая - переменная составляющая, обусловлена доплеровским эффектом.

Фильтр 4 переменной составляющей выделяет вторую составляющую, которая поступает для коррекции на блок 1 привязки к фазе прямого сигнала.

5 При этом он задерживает и не пропускает на вход коррекции блока 1 привязки составляющие,- обусловленные ионосферными изменениями.

Таким образом, включение, фильтра

0 переменной составляющей в цепь коррекции блока привязки к фазе прямого сигнала к использование для целей коррекции блока привязки не к с фазе ( как в известном устройстве ), а к максимуму амплитуды принятого |Сигнала, позволяет произвести л оррекции по доплеровскому сдвигу частоты и исключить влияние ионосферных изменений на точность блока привязки

0 к фазе прямого сигнала, т.е. повысить точность привязки шкалы времени подвижного объекта, в предлагаемом устройстве по сравнению с известным, в котором ошибки вследствие ионо5 сферных изменений подчинены закону равномерной плотности вероятности и изменяются в пределах 0-2П.

УСТРОЙСТВО КОРРЕКЦИИ ШКАЛЫ ВРЕМЕНИ ДЛЯ ПОДВИЖНОГО ОБЪЕКТА, содержащее последовательно соединенные первый временной дискриминатор, первый интегратор, сумматор и первый формирователь опорных импульсов, выход которого подключен к входу опорного сигнала первого временного дискриминатора, а также последовательно соединенные второй временной дискриминатор, второй интегратор и второй формирователь опорных импульсов , выход которого подключен к входу опорного сигнала второго временного дискриминатора, причем к другим входам первого и второго формирователей опорных импульсов подключен выход опорного генератора, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения точности коррекции шкалы времени, введены последовательно соединенные амплитудный детектор и дифференцируклцая цепь, а также х фильтр, при этом вход амплитудного детектора объединен с сигнальным входом первого временного дискриминатора, выход дифференцирующей цепи подСО ключен к сигнальному входу второго временного дискриминатора, а выход второго интегратора подключен к входу коррекции сумматора через фильтр. Npib 05