Измеритель неравномерностей группового времени запаздывания Советский патент 1988 года по МПК G01R23/00 G04F10/06 

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение для измерения неравномернос- тей группового времени запаздывания (НГВЗ) каналов связи, а также четырехполюсников, л

Цель изобретения - повышение точности измерений неравномерностей группового времени запаздывания в каналах связи с-нелинейной амплитудной характеристикой.

На фиг.1 приведена структурная схема измерителя; на фиг.2 - упрощенный спектр испытательного сигнала; н фиг.З - структурная схема блока однополосного преобразования частоты.

Измеритель содержит кварцевьш генератор 1, генератор 2 пилообразного напряжения, генератор 3 качающейся частоты, фазовый манипулятор 4, первый согласующий каскад 5, канал 6 связи, второй согласующий каскад 7, индикатор 8, блок 9 фазовой автоподстройки частоты, блок 10 однополое- ного преобразования частоты.

Кварцевый генератор 1 выходом соединен с одним из входов фазового манипулятора 4, на другой его вход поступает сигнал меняющейся частоты с выхода генератора 3 качающейся частоты, на вход которого поступает сигнал с выхода генератора 2 пилообразного напряжения. Выход фазового манипулятор а 4 соединен с входом первого согласующего каскада 5, который включает в себя устройство, согласующие передающую часть радиолиний с каналом 6 связи, на вход которого сигнал поступает с выхода первого согласующего каскада 5, с выхода канала 6 связи сигнал через второй согласующий каскад 7, включающий в себя устройства, согласующие канал 6 связи и приемную часть радио линии, поступает на вход блока 9 фазовой автоподстройки частоты и на первый вход блока 10 однополосного преобразования частоты, выходы которого соединены с входами индикатора

Блок 10 однополосного преобразования частоты содержит (фиг.З) два смесителя 11 и 12, первые входы которых соединены с выходом второго согласующего каскада 7, вторые входы соединены соответственно с входом и выходом фазовращателя 13 на 90°, вход которого соединен с выходом блока 9, а выходы соединены соответ

JQ

5

20 25

зО - Q jс

0

5

ственно с входами первого 14 и второго 15.фильтров низкой частоты. Выход фильтра 14 через широкополосный фазовращатель 16 на 90° соединен с первыми входами вычитателя 17 и сумматора 18, вторые входы которых соединены с выходом фильтра 15, а выходы вычитателя 17 и сумматора 18 соединены с входами индикатора-8.

Измеритель работает следующим образом.

Сигнал с выхбда генератора 2 пилообразного напряжения поступает.на вход генератора 3 качающейся частоты, с его выхода колебание частоты WQ поступает на первый вход фазового манипулятора 4, причем частота ы меняется в пределах от w до сОд , где О)ц и соответственно нижняя и верхняя граничные частоты полосы пропускания канала 6 связи. С вы- хода кварцевого генератора. 1 сигнал частоты И поступает на второй вход фазового манипулятора 4, на его выходе образуется фазоманипулированное колебание с частотой несущей WQи частотой манипуляции SI , представляющее собой испытательный сигнал,спектр которого без учета составляющих , где k 2,3,4,... (фиг.2). Причем с целью упрощения обработки испытательного сигнала на приемном конце индекс модуляции может отличаться от 180. Далее испытательньй сигнал через последовательно соединенные первый согласующий каскад 5, канал 6 связи, второй согласующий каскад 7 поступает на первый вход блока 10 однополосного преобразования частоты и на вход блока 9 фазовой автоподстройки частоты, на его выходе образуется колебание частоты njo, являющееся опорным для блока 10 однополосного преобразования частоты, в котором происходит разделение правой и левой боковых составляиицих спектра испытательного сигнала.

Блок 9 фазовой автоподстройки частоты работает по остатку сигнала несущей частоты ы.

Для того, чтобы боковые составляющие с частотами w р+ Л и ы - Я. не влияли на работу блока 9, его полоса Я пр Ф пропускания выбирается из соотношения лЯ „„

ч J}и)

а полоса Я Удержания Я у4 - д Д Лд- девиация, частоты несущей..

Для облегчения начальной синхронизации и для уменьшения динамических ошибок в блок 9 фазовой автоподстройки Частоты может быть введен -закон изменения исходной частоты.

Сигнал на входе блоков 9 и 10 имеет вид

Xg(t) Asinwot+Bsin(tOo-il) + Bsin(w + )t + 1/„р ,

Ч.

Tjp

(t) -у sin(a t + (л ) BC

(2)

+ -- sin(nt + и„).

np

Ha выходе сумматора 18 в результате суммирования выражений (1) и (2) получим

U(t)

-2 sin(5lt + v,,

Изобретение относится к измерительной технике и служит для повышения точности измерения. Измеритель содержит кварцевый ген.ератор 1, генераторы 2 и 3 пилообразного напряжения и качающейся частоты, фазовый манипулятор 4, согласующие каскады 5 и 7, канал 6 связи и индикатор 8. Введение блока 9 фазовой автоподстройки частоты, блока 10 однополосного преобразования частоты и преобразование новых функциональных связей обеспечивает измерение разности фаз левой и правой боковых составляющих спектра испытательного сигнала. Следовательно, вид амплитудной характеристики не будет влиять на точность измерений,Т.к. от него не зависят значения фаз спектральных составляющих. 3 ил. с е (Л

где (/ и if соответственно фазы левой и правой боков ых составляющих входного сигнала.

Сигнал на выходе смесителя 11 в результате перемножения сигналов будет

и.

(t) I Asinui t + Bsin X

x(u)j-fl)t- t J+БsinC(u)o+Л)t +i/np

ACBC

CsiniOj t -2-(1-cos2u)ot) +-r-V

4cos(l(fo-fl-jxr)t - 1/л1-со8 (2u)(,-fl)t-I A 11+ Y Ц,+Л-Ч t + Vnpl -cos(2U)-«-fl)t + 1/„р.

Ha выходе фильтра 14 низкой частоты

Rr иф, (t) -- cos(At +(fi,) +

+ cos (at + %p).

Ha выходе фазовращателя 16 на 90 получим

и

xsin(ilt

(t) 2 sin(ftt+(A) +-2 1/ 2.

+

На выходе смесители 12 сигнал опишется выражением

(,„, Asinu),t + Bsint(u)-il)t-l/ + + Bsint(u)j+SDt + costdt Rr

.ACsin2Upt (;-fl -kr)t - 41, + -h:sin(2u),-i-)t- lf,-f -|x

4sini;(+fl-j-r)t+ + sint(2u)+Sl)t + (.

Ha выходе фильтра 15 низкой частоты сигнал будет

На выходе вычитателя 17 в результате вычитаний (1) и (2) получим

HP

Ug(t) -2- sin (да + Ч л )

в

tс90

1)

/ +

41, +

с20

25

30

40

45

55

Таким образом, на выходах блока 10 однополосного преобразования частоты получаем два колебания одной и той же частоты Я , но с фазовыми сдвигами, соответствующими фазовой характеристике канала связи, которые поступают на входы индикатора 8, где измерение разности фаз между ними производится одним из известных методов. При этом данная разность фаз пропорциональна неравномерности времени за паздывания канала связи.

По сравнению с известным предлагаемый измеритель неравномерностёй группового времени запаздьшания позволяет повысить точность измерений . в каналах с нелинейной амплитудной характеристикой за счет того, что в нем процесс измерения НГВЗ заключается в измерении разности фаз левой и правой боковых составляющих спектра испытательного сигнгша. Следовательно, вид амплитудной характеристики не будет влиять на точность измерений, так как от него не зависят значения фаз спектральных составляющих.

Кроме того, все основные элементы измерителя могут быть реализованы на основе элементов цифровой техники, что позволяет существенно уменьшить габариты и снизить стоимость устройства.

50

Формула изобретения

Измеритель неравномерностёй группового времени запаздьшания, содержащий кварцевый генератор, генератор пилообразного напряжения, выход которого через генератор качающейся частоты .соединен с первым входом .фазового манипулятора, выход которого

соединен с входом первого согласующего каскада, выход которого через канал связи соединен с входом второго согласующего каскада, и индикатор, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерений неравномерностей группового времени запаздывания в каналах в , связи с йелинейной амплитудной ха- ратеристикой, он снабжен блоком фазовой автоподстройки частоты и блоком однополосного преобразования частоты.

Фи.Ъ

причем выход кварцевого генератора соединен с вторым входом фазового манипулятора, выход второго согласующего каскада соединен с первым входом блока однополосного преобразования частоты и с входом блока фазовой автоподстройки частоты,выход которого соединен с вторьм входом блока однопр- лосного преобразования чacтoтыj первый выход которого соединен с первым входом индикатора, а второй выход - с вторым входом индикатора.