СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СДВИГА ФАЗ ПРИ ПОМОЩИ ЦИФРОВЫХ ФАЗОМЕТРОВ Советский патент 1973 года по МПК G01R25/08 

1

Способ относится к области .радиоизмерений.

Известен способ измерения сдвига фаз, основанный на подсчете счетпых импульсов, сгруппирова-нных в пачки, длительность которых пропорциолальна частоте колебаний, и поступающих на счетчик за измерительное время, кратное периоду счетных импульсов.

Для такого способа характерна невысокая точность измерения сдвига фаз сигналов в присутствии шумов, т. е. низкая помехоустойчивость.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.

Это достигается тем, что входные сигналы детектируют, нелинейно преобразуют и модулируют частоту счетных имлульсов.

На фиг. 1 показаиа блок-схема для осуществления предложенного способа; на фиг. 2, а, б - векторные диаграммы.

Схема состоит из формируюихих устройств /, 2, триггеров 3, 4, электронных ключей 5, 6, счетчика 7 импульсов, генератора 8 счетных импульсов, амплитудных детекторов 9, 10, нелинейного устройства 11, делителя 12 частоты.

Входные сигналы преобразуются при помощи формирующих устройств /, 2 и триггера 3 в прямоугольные импульсы с длительностью, равной задержке входных сигналов. Эти прямоугольные импульсы заполняются счетными импульсами в электронном ключе 5. На ключ 5 поступают счетные импульсы от генератора 8. На выходе ключа 5 возникают пачки импульсов, которые подаются через электронный ключ 6 на счетчик 7 импульсов за измерительное время, формируемое делителем 12 и триггером 4. Входные сигналы поступают также на амплитудные детекторы.

Детектированные сигналы пропускают через нелинейное устройство и модулируют частоту счетных импульсов. Частота импульсов зависит от амплитуды флуктуирующих входных сигналов. Благодаря тому, что закон распределения фазы смены сигнала и шума зависит от амплитуды смеси, наблюдается уменьшение погрешиости измерения сдвига фаз, обусловленной наличием шумов. В том, что зависимость закона распределения от смеси сигнала

и шума существует, нетрудно убедиться, подставив в выражение для условной плотности распределения

W7(Ac9jA,)

W(A,:)

25

где Дфу - отклонение фазы, обусловленное

щумами,

Ау - амплитуда смеси сигнала и щума,

двумерную плотность распределения Афу и

AyW(hffy, Ay) и плотность распределения

амплитуды смеси W(Ay). Зная нормальный закон распределения (Дфу, Ау), можно написать следующее выражение:

l

А,А

2:1/0

Gn

где АС - амплитуда сигнала, G -плотность сигнала. Из этого выражения видна зависимосгь плотности распределения отклонения фазы от амплитуды смеси. Эту зависимость можно проследить по векторной диаграмме. Помеха Лп представлена в вид двух ортогональных составляющих Dn и п. Меньщей амплитуде смеси сигнала и шума соответствуют в среднем большие отклонения фазы. Если с уменьшением амплитуды, уменьшать частоту следования счетных импульсов, наблюдается уменьшение случайных ошибок измерения.

Предмет изобретения

Способ измерения сдвига фаз при по.мощи цифровых фазометров, основанный на иодсчете счетных импульсов, сгруппированных в пачки, длительность которых пропорциональна фазовому сдвигу между колебаниями и обратно пропорциональна на частоте колебаний и поступающих на счетчик за измерительное время, кратное периоду счетных импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, входные сигналы детектируют, нелинейно преобразуют и модулируют частоту счетных импульсов.

п

Фиг.1

п 1л