Устройство для измерения сдвига фаз в фазоманипулированном сигнале Советский патент 1986 года по МПК G01R25/00 

ро

00

со оо 1273838 Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в радиолокации и технике связи, где применяются фазоманипулированные сигналы.5 Целью изобретения является повышение чувствительности при измерении малых фазоБых сдвигов. На чертеже представлена структурН41я схема устройства.10 Устройство для измерения сдвига фаз в фазоманипулированном сигнале содержит,последовательно соединенные усилитель 1 промежуточной частоты, перемножитель 2 и фильтр 3, образующие ф&зовый детектор 4, а также полосовой фильтр 5, второй перемножитель 6, узкойолосный фильтр 7, квадратор 8, фазовращатель 9 на 90 , второй квадратор tO, вычитатель 11, при этом 20 В выход фильтра 3 соединен через первый на квадратор 8 с первым входом вычитателя 11 и через последовательно соединенные фазовращатель 9 и второй квад ратор 10 - с вторым входом вычитателя 11, выход которого является выходом устройства, выход усилителя 1 промежуточной частоты соединен через последовательно включенные второй перемножитель 6, узкополосный фильтр 7с вторым входом перемножителя 2, выход которого через полосовой фильтр 5 соединен с вторым входом второго перемножителя 6 и непосредственно с входом фильтра 3. Устройство работает следующим образом. Фазоманипулированный (ФМн) сигнал представляет собой колебание, состоя щее из N элементарных радиоимпульсов одинаковой амплитуды Ц , длительност tj и частоты a)j,, сопряженных друг с другом, причем фаза радиоимпульсов можетпринимать одно из возможных значений Ч, - V относительно фазы пер вого импульса или относительно некоторой опорной синусоиды той же частоты. Принимаемый ФМн-сигнал на промежу точной частоте U.(t)U cos u3 t+4jCt)l , где Uj. , u), - амплитуда и несущая (промежуточная) частота сигнала; манипулируемая составля кнцая фазы, отображающая закйн фазовой манипуляции в соответствии с мо с 15 ча те 2 да дулирующим кодом, причем 4(t)const при (К+1)Т и может изменяться скачком при t Kij, т.е. на границах между элементарными посыпками (,2,..., N-1); длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Т (T,,), ыхода усилителя 1 промежуточной тоты поступает на вход перемнЬжия 2, На опорный вход перемножителя одается опорное напряжение с выхоузкополосного фильтра 7 U(t)U... езультате перемножения указанных ряжений на выходе перемножителя 2 образуется результирующее колебание в виде совокупности напряжения суммарной и разностной частот Uj.(t)Uj. -cos 24t+4(t) + cosM-.Ct), 1 где U |к,и,и„; ( К - коэффициент передачи перемножителя 2. Высокочастотное напряжение суммарное частоты и, (t)Uj ), представляющее собой ФМн-сигнал удвоенной промежуточной частоты, выделяется полосовым фильтром 5 и подается на второй вход перемножителя 6, на первый вход которого с второго выхода усилителя 1 промежуточной частоты поступает принимаемый ФМн-сигнал. В результате перемножения указанных напряжений на выходе перемножителя 6 образуется следующее результирукядее колебание; Uj- (t)U cosoit+Uy cos 3o«Jt- -vf (t) к - коэффициент передачи перемножителя 6 о Узкопо лосным фильтром 7 из колебания Uy. (t) выделяется гармоническое напряжение промежуточной частоты U(t)U -cosu)t, где . Указанное напряжение используется в качестве опорного и поступает на опорный вход перемножителя 2.

Низкочастотное напряжение разностной частоты

U2(t)Uj. cos4(t), пропорциональное измеряемому сдвигу фаз в принимаемом ФМн-сигнале, выделяется фильтром 3 нижних частот и поступает на входы фазовращателя 9 на 90 и квадратора 8. На выходе фазовращателя 9 на 90 образуется напряжение

U3(t)U (t). к xsin4(t),

I которое поступает на вход квадратора

10, на выходе которого образуется напряжение

U(t)U|(t)U2 sinz(t).

Это напряжение поступает на первый вход вычитателя 11-. На выходе квадратора 8 образуется напряжение

U5(t)U|(t)U (t),

которое поступает на второй вход вычитателя 11. На выходе вычитателя 11 образуется продетектированный сигнал

с удвоенным значением манипулируемой составляющей фазы

и, (t)U5(t)-U,(t)U .cos W-nCt)-U2 (t)U| . соБЗЧ- Сй). Таким образом, измеряемый фазовый сдвиг в принимаемом ФМн-сигнале в 2 раза больше чему входного сигнала.

Формула изобретения

Устройство для измерения сдвига фаз в фазоманипулированном сигнале по авт.св. № 924612, отличающ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, в него введены фазовращатель на 90°, два квадратора и вычитатель, при этом входы фазовращателя на 90 и первого квадратора объединены и подключены к выходу фазового детектора, выход фазовращателя на 90 через второй квадратор подключен к первому входу вычитателя,второй вход вычитателя соединен с выходом первого квадратора, а выход вычитателя является выходом устройства.

Изобретение может быть использовано в радиолокации и технике связи и является дополнительным изобретением к авт.св. № 924612. Целью изобретения является повышение чувствительности при измерении малых фазовых сдвигов. Для достижения цели в устройство введены фазовращатель 9 на 90, квадраторы 8, 10 и вычитатель 11. Устройство также содержит фазовый детектор 4, состоящий из усилителя 1 промежуточной частоты, перемножителя 2 и фильтра 3, полосовой фильтр 5, перемножитель 6 и узкополосный фильтр 7. Данное устройство позволяет при измерении малых фазовых сдвигов в принимаемом фазоманипулируемом сигнале повысить чувствительность в 2 раза. 1 ил. (Л CZ