Способ привязки шкал времени и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК G04C11/04 H04B9/00 

11345

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к временным измерениям, и может применяться в радио.аппаратуре высокоточной привязки и синхронизации шкал времени разнесенных пунктов при передаче сигналов синхронизации по световодной системе связи.

Цель изобретения - повышение точ- ности привязки шкал времени.

На фиг.1 приведены.диаграммы, поясняющие способ привязки шкап времени; на фиг.2 приведена функциональная схема устройства. .

Схема содержит первый источник 1 эталонной частоты, первый генератор 2 опорных импульсов, отражатель 3 с переменным коэффициентом отражения, линия 4 связи (оптический кабель), переключатель 5 каналов, первая линия 6 задержки, RS-триггер 7, передатчик 8, приемник 9, селектор 10, синхронизатор 11, одновибратор 12, второй источник 13 эталонной частоты, вторая линия 14 задержки, элемент 15 переменной задержки, второй (управляемый) генератор 16 опорных импульсов. Выход первого источника 1 эталонной частоты соединен с входом первого ге- нератора 2, выход которого подключен к входу управления отражателя 3. Отражатель 3 соединен с выходом линии 4 связи, вход которой подключен к выходу первого канала переключателя 5, Вход управления переключателя 5 каналов соединен с выходом первой линии 6 .задержки, подключенной к выходу RS-триггера 7. К входу первого канала переключателя 5 подключен приемник 9, выход которого соединен с входом селектора 10. Выходы селектора 10 подключены к первому и второму входам синхронизатора 11, причем второй выход подключен и к R-входу RS-тригге- ра 7, выходы синхронизатора соединены соответственно с входом управления элемента 15 переменной задержки и управляемым генератором 16. Выход генератора 16 подключен к входу элемен- та 15 переменной задержки и через вторую линию 14 задержки - к третьему входу синхронизатора.11. Элемент 15 переменной задержки подключен к одновибратору 12j выход которого соединен с входом передатчика 8 и S-вхо- дом RS-триггера 7.

Устройство работает следующим образом.

Q

5

о 5 о д

5

2

В исходном состоянии отражатель 3 имеет коэффициент отражения, близкий к 1, RS-триггер 7 установлен в состояние О, при этом переключатель 5 каналов установлен в положение, при котором линия 4 связи подключена к виходу передатчика 8. Появившийся на выходе генератора 16 очередной опорный импульс поступает на вторую линию 14 задержки, имеющую длительность задержки, равную периоду повторения опорных импульсов Т„, с выхода которой - на третий вход синхронизатора 11, при этом в синхронизаторе начинается счет времени. Одновременно опорный импульс с выхода генератора 16 поступает через элемент 15 переменной задержки, имеюш;ий задержку (,), в одновибратор 12, формирующий зондируюпщй импульс Sj длительностью . Таким образом, происходит формирование опережающего опорный импульс на величину Т, зондирующего импульса Sj. Зондирующий импульс 8 поступает на передатчик 8 и одновременно на З-вход RS-триггера, переключая его в положение 1. С выхода передатчика 8 импульс S поступает через переключатель 5 в линию 4, а с выхода RS-триггера единичный, потенциал, задержанный в первой линии задержки 6 с задержкой Г, поступает на вход управления переключателя 5 каналов, переводя последний в положение, при котором линия связи подключена к входу приемника 9, Импульс 8, пройдя линию 4 связи, поступает в отражатель 3, отразившись, вновь поступает в линию 4, переключатель 5. и приемник 9, с выхода которого он поступает в селектор 10. Опорньш импульс S, , сформированный первым генератором 2 опорных импульсов, поступает на вход управления отражателя 3, при этом на время действия сигнала 8 отражатель имеет коэффициент отражения, близкий к нулю. Поскольку сигналы 8 и 8, поступающие в отражатель 3, пе- рекрываштся во времени, отраженньй сигнал 8,j имеет провал, обусловленный наличием сигнала 8, на входе управления отражателя (см. фиг.1). Селектор 10 вьвделяет отраженньй сигнал S и переданньм сигнал 8, из сигнала 8, причем вьщеленный сигнал В поступает на первый вход, а сигнал 8 - на второй вход синхронизатора 11 и одновременно на R-вход RS-триггера

7, переводя его в исходное положение, что через время Т приводит к переключению переключателя 5 в исходное по- ложение. В синхронизаторе 11 производится измерение временных интервалов Т и Т, между опорным импульсом ведомого генератора и отраженным зондирующим, а также между опорным импульсом ведомого генератора и принятым опорным импульсом соответственно. Затем производится определение величины ; расхождения ДТ шкал времени по формуле ,j -0,5(Т2;+Т ;), ,2, 3,..., и скорректированного значения величины Т4 по формуле

ДТ2),,0,5 Т,;+Т,;+(е- г„„) - &Т; ,

i 0,1 ,2,... .

в синхронизаторе 11 производится yc-i реднение и статистическая обработка результатов измерений. Результат определения йТ со второго выхода синхронизатора подается на вход управления генератора 16, в котором и производится подстройка шкалы времени ведомого объекта под шкалу ведущего, ,а результат определения Т (в виде Tn-Tj) подается на вход управления элемента 15 переменной задержки, что приводит к установлению такого пологде uTg - юстировочное (начальное) значение рассогласования шкал времени, полученное в результате началь- с ной сверки шкал, осуществленной другим способом, например, методом пере возимых часов. Далее устройство работает по аналогичному алгоритму,

10 Формула изобретения

1. Способ привязки шкал времени, включающий излучение импульса длительностью Т со стороны ведомого ге15 нера-тора и измерение временного интервала Т между опорным импульсом ведомого генератора и принятым опорным импульсом ведущего генератора, отличающийся тем, что,

20 с целью повьш1ения точности привязки шкал времени, импульс излучают с опережением опорного импульса ведомого генератора на интервал Т, на стороне ведущего генератора его переотражают,

25 одновременно модулируя опорным импульсом ведущего генератора длительностью СОР , а на стороне ведомого генератора принимают переотраженный им- пульс, вьщеляют из него опорный им- 30 пульс ведущего генератора, измеряют временной интервал Т между опорным импульсом ведомого генератора и принятым переотраженным импульсом и определяют расхождение шкал времени по в отражателе 3. На этом цикл привязки. формуле

Оъ7

женин опережающего зондирующего импульса S, при котором осуществляется надежное его перекрытде с опорным импульсом S, первого генератора

шкал времени заканчивается,

Для нормальной работы устройства необходима начальная установка элемента 15 задержки в положение . Для осуществления этой установки устройство работает следующим образом.

Элемент 15 переменной задержки установлен первоначально в произвольное (среднее) состояние. При этом излучается - предварительный зондирующий импульс, опережающий опорный (в зависимости от положения элемента 15), например, на величину Т . Пройдя рас- смотренньш тракт и отразившись от отражателя 3 (наличие или отсутствие при этом на входе управления отражателя 3 опорного импульса S, первого генератора 2 не играет роли), зонди- рукяций сигнал поступает в синхронизатор 11, в котором производится определение первого значения Т по формуле

Т Tk±Tii(:E5«l . дт

2

+т

ЛТ,,- i2.u;il., где ,2,3,

40

также скорректированное значение по формуле

2l4

ьТ,

Т4; +Т„ +(С--Г,п) - Д1,,

214-12

,/,J,,.,,

причем длительность излучаемого им- определяется из соотношения +2-,

45 пульса о

.

on

,5 т

rt

D

4Т

50

Dj

Р

55

где Т - период повторения опорных импульсов;

дисперсия флуктуации расхождения шкал времени; дисперсия флуктуации времени распространения сигнала в канале связи.

2, Устройство для привязки шкал времени, содержащее первый источник эталонной частоты и первьш генератор опорньк импульсов на ведущем пункте, второй источник эталонной чacfoты, второй генератор опорных импульсов.

где uTg - юстировочное (начальное) значение рассогласования шкал времени, полученное в результате началь- ной сверки шкал, осуществленной другим способом, например, методом перевозимых часов. Далее устройство работает по аналогичному алгоритму,

Формула изобретения

1. Способ привязки шкал времени, включающий излучение импульса длительностью Т со стороны ведомого генера-тора и измерение временного интервала Т между опорным импульсом ведомого генератора и принятым опорным импульсом ведущего генератора, отличающийся тем, что,

с целью повьш1ения точности привязки шкал времени, импульс излучают с опережением опорного импульса ведомого генератора на интервал Т, на стороне ведущего генератора его переотражают,

одновременно модулируя опорным импуьсом ведущего генератора длительностью СОР , а на стороне ведомого генерат ; +т

ЛТ,,- i2.u;il., где ,2,3,

0

также скорректированное значение по формуле

2l4

ьТ,

Т4; +Т„ +(С--Г,п) - Д1,,

214-12

,/,J,,.,,

причем длительность излучаемого им- определяется из соотношения +2-,

5 пульса о

.

on

,5 т

rt

D

4Т

0

Dj

Р

5

где Т - период повторения опорных импульсов;

дисперсия флуктуации расхождения шкал времени; дисперсия флуктуации времени распространения сигнала в канале связи.

2, Устройство для привязки шкал времени, содержащее первый источник эталонной частоты и первьш генератор опорньк импульсов на ведущем пункте, второй источник эталонной чacfoты, второй генератор опорных импульсов.

передатчик, приемник и синхронизатор на ведомом пункте, а также дуплексную линию связи между пунктами, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности привязки шкал времени, в устройство введены отражатель : С переменным коэффициентом отражения, переключатель каналов, первая и вторая линии задержки, элемент переменной задержки, RS-триггер, селектор и одновибратору причем выход первого источника эталонной частоты соединен через первый генератор опорных импульсов с входом управления отражателя с переменным коэффициентом отражения, выходом подключенного через дуплексную линию связи к выходу переключателя каналов, к входу первого канала которого через последовательно соединенные второй генератор опорных им пульсов, элемент переменной задержки,

Bealt/ufi/f/ oSbefifn

Редактор А.Долинич

Составитель М.Хаустов Техред Л.Сердюкова

Заказ 4918/46 Ъфаж 370Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

одновибратор и передатчик подключен второй источник эталонной частоты, выход второго канала переключателя каналов через приемник соединен с входом селектора, первый и второй выход которого подключены соответственно к первому и второму входу синхронизатора, с третьим входом которого через вторую линию задержки соединен выход второго генератора опорных импульсов, при- этом первый выход синхронизатора подключен к управляющему входу элемента переменной задержки, а второй выход соединен с управляющим входом второго генератора опорных импульсов, второй выход селектора подключен к R-входу RS-триггера, S- входом соединенного с выходом одно- вибратора, а выходом - через первую линию задержки с входом управления переключателя каналов.

иг.1

Корректор С.Черни

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повьшение точности привязки шкал времени. Устройство, реализующее способ, содержит источник 1 эталонной частоты, генераторы 2 и 16 опорных импульсов, отражатель 3, линию 4 связи, переключатель 5 каналов, линии 6 и 14 задержки, RS-триггер 7, передатчик 8, приемник. 9, селектор 10, синхронизатор 11, одновибратор 12, источник 13 эталонной частоты и элемент 15 перемен-, ной задержки. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устр-ва позволяет -определять величину расхождения шкал времени по приведенной математической формуле, а также производить подстройку шкалы времени ведомого объекта под шкалу ведущего. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. . (Л со 4 СП 05 О5 срие.2