Цифровой измеритель разности фаз радиосигналов за один их период Советский патент 1989 года по МПК G01R25/00 

сриг.1

ступают ita аноичныГ) 7 фачь;, пнг )и11м;1ции об J i epoинei разности г чаз поступает на периь;; иь ход u lMijpn- теля и perrtcTjia 12 за, чер. |;ки и блока 13 Бычитаиия, I a пторой вход поступает if.on с выхода 1тегистря 12 :задерж1и. С иь хо/.а блока 13 нычптапия сигнал поступает iia пы:-:одн()( perHC i j:i 14, с выхода которо- гп сигпа.л пост упает па ход блока 15 д,(лепия, па pxoj.i, де. птюля KO ropoi o

noLiynacj Код И1г; урвала времепи с . 1а -чыходе блока 15 деления получают код , :r,:vi чо j ству(пцип апачелию

3 iMf ,.

, I измерителе разпости фаз исо.Г

ио-льловапы также обострители 1 и 2, ф(:рми тиа 1ч;ли 3 и i импульсов и управляющие ими мyл тиви5paтopы 8, 10 задержки, мультивибратор включения и :риггер-формирователь 9 моноимпульса, 3 ил.

Цифровой измеритель разности фаз радиосигналов относится к области измерительной техники и может быть использован в радиолокации, пассивной локации и радионавигации. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей измерителя разности фаз путем измерения первой производной разности фаз по времени. Цель достигается тем, что в цифровой измеритель разности фаз радиосигналов введены узел 16 синхронизации, регистр 12 задержки, блок 13 вычитания, выходной регистр 14 и блок 15 деления. Импульс измерительного триггера 5 используется для управления генератором 6 пачки импульсов. Импульсы генератора 6 поступают на двоичный счетчик 7 фазы, информация об измеренной разности фаз поступает на первый выход измерителя и на вход регистра 12 задержки и вход блока 13 вычитания, на второй вход которого поступает код с выхода регистра 12 задержки. С выхода блока 13 вычитания сигнал поступает на выходной регистр 14, с выхода которого сигнал поступает на вход блока 15 деления, на вход делителя которого поступает код интервала времени τ . На выходе блока 15 деления получают код, соответствующий значению @ Δ98ф/ @ T. В измерителе разности фаз использованы также обострители 1 и 2, формирователи 3 и 4 импульсов и управляющие ими мультивибраторы 8, 10 задержки, мультивибратор 11 включения и триггер-формирователь 9 моноимпульса. 3 ил.

Изобретение относится к измери - технике, может быть использовано при измерении разности фаз и скорости изменения разности фаз радиосигналов в радиолокации, пассивной локапш, радиопавигации и является усовершеиствопапием цифрового измерители разности фаз радиосигналов за один период по авт.св. № 578625.

Цел1ло изобретения является рас1ли- pi. juie фу1П циональных возможностеГ путем измерения модули и знака скорости изменения разпосчи фаз.

};а фи1 .1 триве;|епа структурная схеча измерителя; IK- Фиг. 2 - табли- ць кодо) на выходах ; ,ополпительных эл-iMeirroB, поясня101цие пр:-;нциг1 его па- па фиг.З - врем мппле диаграмм; paPi.iTb, у;зла сипхропизащп.

На ;,bii.,3 обозначены - максимальное Bpfc - я раб;5ты счетчика фазь1; c - макслмальное время задержки piicripocTраненная сигналов в блоках вычитания л ,4ел(Д1ия; Г. - время, соот- ij .vrcTijyninee .e:.iiio ; ;о}1станты; t , - OM-:irr -ос мепи : ;1песРП ьч ко,; .л рлзпостг iba-; в in-ixo Ui iii регист ; и занесение лО,1,а а,-а,,, с выходов г-четчи- ка фазы п р : гистр задгп жки; Г,„ - мя сб1)оса счс тчика ;1)азы и сигнала iConeu измерения,

Цифропо измеритель содержит первый 1 и BT jpoi 2 обострители, которь е соотпетствонно через Т1е вый 3 и вто- poi i 4 (1|ормиронате.пи импульсов соеди- е;;ы с гходаг-1и пзмерителы-гого триггера 3, выход которого через генератор 6 пачки импульсов соединен со счет- пым ходом счетчика 7 фазы, выход первого формирователя , импульсов соединен с его управл/лощим 1}ходом цепью обратной связи, С(: стоящей из

0

5

0

5

0

0

5

пс)следовательно соединен}1ьГ С первого мультивибратора 8 задержки и тригге- ра-формиров.лтеля 9 моноимнульса, пусковой вход последпего соединен с пусковым входом второго мультивиб- рато1)а 0 задержки, выход которого соеди}1ен через формирователь 1 им- - пульса включения с вторыми входами первог о и торогс обострителей, п выходов счетчика 7 фазы, являющиеся первым инф(1рмационным выходом устройства соединены с п входами рег истра 12 заде-рж1си и с п входами уменьшаемого блока 13 вычитания, п выходов регистра 12 задержки соединены с п входами вычитаемого блока 13 вычитания, выхо/лы которого подключены к входам выходного регистра 14, выходы кпторог о соединены с входами делимого блока 5 деления, входы делителя которого подключены к выходам кода константы узла 6 синхронизации, выход блока 15 деления является инфор- м;иг, вторым выходом измерителя. Кроме того, первый выход узла 16 синхг Онизации соединен с пусковым 1 ходом в горого муль ивибратора 1 О . здержки, второй выход узла 16 - с вкодс ч л1 обнуления счетчика 7, третий ль|хол узла 16 - с управляющими входами т егистра 12 задержки и выходного регистра 1Д, а пятый выход узла 16 является третьим выходом измерите JT я .

Измеритель работает следующим образом.

Синхроимпульсами, постуг1а1ощими от генератора узла 16 синхронизации, запускаются yльтивибpaтop 10 задержки запуска обостригелей на время, равное периоду входных радиосигналов, и формирователь 9 моноимпульса, в момент переброса которого открывается схема упргзвления формирователя 3 импульса включения измерительного триггера 5. Задним фронтом импульса мультивибратора 10 запускается формирователь 11 РКЛЮЧСНИЯ, з,ч- дающий нремя работы С бострнтелей. В течение этого времеь и на 1чаж- дого из обострителей формируете :: 4-5 узких импульса сч .л;,4артной амплитуды, момент появления кг Topt-ix совпадает с моментами прохол; -1ения урон- ней входнь х сигналов через нуль. Поскольку измеритель ир циазиат-н для из epeниI разности фаз двух случайных сигналов, амплитуды которых могут сильно различатт ся, то точсост работы обострителой jj OCI OBHOM oripe- аеляет тc. нocть из 1ер«м;ия pa niciCTi Фаз. Схема обострителей имеет фазо- амплитудную зависимост;.-, обеспечи ак тую незначителыгсй припагдение гразы при изменили . амп1иггу: ,ы спгр(алон па 2-3 порядка. Первый имп1, льс, появившийся па входе формитователя 3, вклю чае/ измерительный ipnJ rep Ь а также запуска т мультивибратор 8 задержки на врег- ;;, . - еньшее 1. ериода входных радиосигналов , ь.-лрабатывая импучьс за чанной длительности. Задним фронтом этого импульса триггер- формирователь 9 мо1 ои пульса переключается в исходное состояние, при этом формирователь 3 становится не- чувст))ительным к сигналам обострите- ля 1. Такая схема сепекпии единичног импульса обеспечивает однократное, включение измерительного триггера 5 в каждом цикле n3Mepeiini,, исключает ложные перебросы этого триггера от импульсных псмех. Формировате.чь 4 импульса выклю ения измерительного триггера 5 пропускают лее 4-5 импульсов обострителя 2. Этим достигается надеж)ос1ь выключения измерительного триггера 5, вырабатывающего импульс стандартной амплитуды, дл;-;телыи)сть которого лиР1ейно зависит от разности фаз измеряемых сигналов. Импульс измрительного триггера 5 используется для включения генератора 6 пачки им- путьсог)-, осуществляя операпию линейного преобразоьаиия длите.пьности управляю1 де1 о иг- пульса в число импульсов. Пачка импульсов генератора 6 поступает на вход быстродейстлующего п-разрядного сче тчика 7. Информация об измеренной разности фаз в вицо

5063816

п-разрядного двоичного кода (Зд-а )

ный |ем

поступает на первый выход фазоизме- рителя и параллельно на вход регистра 12 задержки и на вход уменьшаемого блоха 13 вычитания, на входы ,читаь Юго которого поступает п разрядов кода ,., с пыхода регистра 12 задержки. Выходные сигна 1. ЛЬ устройства вычитания , , .тавляющие собой дополнительный ко/,, без знакового разряда разности lUJC t -myriero ( ) и последующего (, , ) отсчетов фазы поступают

jf, на выходной 14., выходы d которого представляют дополиитель- код разности фаз со знаком, при- знаковый разряд d тождественно равен старшему разрЯ;.(.у d |,, выходР|-) ного кода. В табл.1 (фиг, 2) дан

прг мер потожительного прмраи епия фа- зь при . С выхода счетчика 7 по- сту71а:пт отсчеты фазы в виде трех- начных двоичных чисел без знака,

25 Рiтность каждого последующего и пре- дм..ущего отсчетов дает последовательность, представленную в табл.2 (фиг.2). Из табл.3 (фиг.2) видно, iTO если в выходном коде знак

30 t заменен старшим разрядом, то получают последовательность, соответст- г ую;цую истинной. Ai ar7orji43H пример с отрицательным приращением отсчетов фазы (табл.4, фиг.2).

,- Таким образом, процедура распро старшего разряда выходного Ko;ia в знаковый разряд позволяет получить прапильный код-.разности .ри пересечен аи входными отсчетами

40 пулевого знрчг-ния как при положительных, так и при отрицательных прира- цершях фаз -;. Устройствр вырабатывает П1 -1Бильное значение разности двух входных отсчетов, если эти отсчеты

,jt из еняются не более, чем на половину диапазона их изменения.

Далее код разности фазовых отсчетов ACj), и АЦ, , полученных через ин

тервал времени t , поступает на вход д..11имого блока 15 делепия, на другой вход которого с четвертых выходов узла 16 синхронизации поступает код заданного интервала времени . На 1И 1ходе блока 15 образуется код, соотА Р,

- - ,,-- . с о t

По окончании работы блока 15 на пятом выходе узла 16 синхронизации

ветствующий значению

появляется сигнал Конец измерения При этом иитерпал времени tT выбирается п соответствии с возможным диапазоном измеряемых значений

9 йЦ

.- й(). На фиг.З ноказаны сигнаО L

лы синхрои 11упьсс1В с первого выхода узла 16 (а) момент прохождения им- обнуления счетчика 7 с второго выхода узла синхронизации (б), (;:игпалы синхроимпульсов с третьего выхода узла 16, ностунаю1Щ е на входы занесения регистров 14 и 12 (в), :иаграмма, показывающая момент появ- юния и длительность сигнала Конец измерения на пятом выходе узла 16 синхронизации (г).

Использование дополнительно введенных элементов - регистра задержк блока вычитания, выходного регистра блока деления и узла синхронизации обеспечивает возможность измерения дополнительного нареметра - модуля знака первой производной разности

фаз по времени

А

что может быть

использовано в радионавигационных я радиолокационных фазовых системах д.дя измерелия угловых скоростей объектов, 3 радиотехнике для измере- iin параметров сигналов и производства другик видов радиотехнических ичмерепай.

Все функциональные блоки устройс иа могут быть реализованы на микросхемах.

5

0

5

0

5

Формула изобретения

Цифрово измеритель разности фаз радиосигналов за один их период по авт.си. № 578625, отличаю- 1Ц и и с я тем, что, с це.чьро pacuiHpe- 1ГИЯ функциональных возможностей путем введения измере}П1я модуля и знака скорости изменения разности фаз, в него дополнительно введены регистр задержки, блок вычитания, выходной регистр, блок деления и узел сянхро- низации, причем п выходов счетчика фазы, являясь первым информационным выходом цифрового измерителя, соединены с п входдами регистра задержки 1 Т5ходами уменьшаемого блока пы шта-- нпя, п входов вычитаемого которого соединены с п выход,ами регистра задержки, выходы блока вы.читания соединены с входами выходного регист-- ра, выходы KOTopoi o соединены с входами делимого блока деления, старший разряд из кото)ых соединен со знаковым разрядом кода делимого, входы делителя блока деления соединены с выходами кода константы узла синхронизации, первый которого соединен с пусковым 1 ходом трнгг ера-формирова-- теля моноимпульса, второй выход узла синхронизации соединен с входом обнуления счетчика фазы, третий выход y:i;ia синхронизации - с управлянлцими 1зходами регистра задержки и выходно- I o periif .Tpa, выходы блока деления являются вторыми информационными выходами цифрового измерителя, а четвертый выход узла синхронизации - его третьим выходом.

Taif. t

Заказ 5Д31/47

Тираж 714

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

raf/1.2

Ta/a.J

Подписное