Устройство для измерения абсолютного времени распространения сигналов Советский патент 1974 года по МПК G04F11/08 

1

Изобретение относится к измерительной технике связи.

Известно устройство для измерения абсолютного времени распространения сигналов, содержащее коммутатор, в передающей части- два генератора модулирующих напряжений разных частот, формирователи импульсов, делители частоты, фильтр нижних частот, модулятор и генератор несущей частоты, а в приемной - детектор, фильтр нижних частот, усилитель-ограничитель и фазометрический узел.

Однако время распространения сигналов определяется расчетным путем по формуле на основе двух результатов измерения, что делает измерения трудоемкими.

С целью упрощения процесса измерений передающая часть устройства снабжена дифференцирующим каскадом, кольцевым распределителем, четырьмя схемами «И и двумя схемами «ИЛИ, а приемная часть - вторым дифференцирующим каскадом и четырьмя схемами «И, причем выходы кольцевого распределителя подключены к первым входам схем «И приемной и передающей частей устройства и к входу дифференцирующего каскада передающей части, который через делители частоты соединен с вторыми входами схем «И передающей части устройства, выходы которых через схему «ИЛИ подключены к входу фильтра нижних частот передающей части, при этом два выхода кольцевого распределителя через вторую схему «ИЛИ соединены с коммутатором, а выход усилителя-ограничителя приемной части через второй дифференцирующий каскад и вторые входы схем «И подключены к входам фазометрического узла, два других входа которого соединены с выходами формирователей импульсов передающей части устройства.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие работу устройства.

Передающая часть устройства состоит из двух генераторов 1 и 2 модулирующих напряжений со своими формирователями импульсов 3 и 4 и делителяд1и частоты 5 и 6, из дифференцирующего каскада 7, кольцевого распределителя 8, четырех схем совпадений 9-12, собирательной схемы «ИЛИ 13, фильтра 14 нижних частот, модулятора 15, генератора 16 несущей частоты, второй собирательной схемы «ИЛИ 17. На чертеже изобрал ены также коммутатор 18 и шлейф 19, образованный из прямого и обратного сигналов.

Приемная часть содержит цепь выделения моментов перехода огибающей через нулевое значение, состоящую из последовательно соединенных детектора 20, фильтра 21 нижних частот, усилителя-ограничителя 22 и дифференцирующего каскада 23, четыре схемы совпадения 24-27, обеспечивающих определенную последовательность фазирования делителей в фазометрическом узле, и фотометрический узел 28, который содержит четыре делителя частоты 29-32, предназначенных для динамического запоминания моментов перехода, огибающих через нулевое значение, двух схем совпадений 33 и 34, осуществляющих совместно с дифференцирующими каскадами 35-38 формирования стартового и стопового импульсов, формирующие временной интервал триггера 39, и счетно-индикаторного устройства 40, осуществляющего время-импульсное преобразование и цифровую индикацию результатов измерения. Устройство работает следующим образом. На объединенные первые входы схем совпадения 9, 11 и 10, 12, которые в исходном состоянии схемы устройства закрыты ко вторым входам, поступают прямоугольные импульсы с выходов делителей частоты соответственно 5 и 6. В момент появления потенциала на первом выходе распределителя 8 (диаграмма а на фиг. 2) оба делителя частоты 5 и 6 сбрасываются в состояние, предшествующее нулевому, в результате чего передние фронты первых после сброса импульсов на выходах обоих делителей 5 и 6 будут совпадать по времени (диаграммы б и ба). При этом совпадение по времени передних фронтов импульсов будет повторяться с частотой, равной разности частот импульсов на выходах делителей 5 и 6. Через поочередно открываемые входными потенциалами распределителя 8 схемы совпадения 9-12 и собирательную схему 13 пачки прямоугольных импульсов поступают на вход фильтра нижних частот (диаграмма в). Выделенное с помощью фильтра нижних частот напряжение первой, гармоники спектра импульсов (диаграмгуга г) в качестве модулирующего поступает на модулятор 15. Модулированная несущая частота с выхода устройства через контакты коммутатора 18 в исходном состоянии поступает не во вход. На приеме через цепь выделения огибающей 20-21 (диаграмма д) и усилитель-ограничитель 22 (диаграмма е) испытательный сигнал поступает на дифференцирующий каскад 23, осуществляющий выделение моментов перехода огибающей через нулевое значение (диаграмма ж). Так как элементы схемы устройства всегда имеют задержку, моменты перехода огибающей через нулевое значение на передаче и приеме будут сдвинуты относительно друг друга на величину iy, равную суммарной задержке элементов (диаграммы г VL д. С выхода дифференцирующего каскада 23 короткие импульсы поступают на входы схем Совпадения 24-27, поочередно открываемые выходными потенциалами распределителя 8. В результате поочередно сбрасываются в состояние, предществуюЦ,ее нулевому, делители частоты 29 и 30 в узле 28 (диаграммы Зь «i и 32, иа)После появления потенциала на третьем выходе распределителя 8 срабатывает коммутатор 18, в результате чего устройство подключается к измеряемому каналу. При этом, аналогично описанному выше, но с задержкой, равной сумме задержки, вносимой устройством, %у и времени распространения по измеряемому каналу, поочередно сбрасываются делители 31 и 32 узла 28 (диаграммы Зз, «3 и 34, «4) При появлении потенциала на последнем выходе распределителя 8 открываются схемы совпадения 33 и 34 по разрешающим входам. В результате на выходах этих схем появляются короткие импульсы, опрокидывающие триггер 39. С выхода триггера сигнал в виде прямоугольного импульса определенной длительности поступают в счетно-индикаторное устройство 40, где осуществляется время-импульсное преобразование и цифровая индикация результатов измерения. По диаграмме можно убедиться, что временной интервал, полученный на выходе триггера 39, равен величине измеряемого времени распространения по каналу. Причем задержки, вносимые элементами схемы устройства, из результатов измерения автоматически вычитаются. Предмет изобретения Устройство для измерения абсолютного времени распространения сигналов, содержащее коммутатор, в передающей части - два генератора модулирующих напряжений разных частот, формирователи импульсов, делители частоты, фильтр нижних частот, модулятор и генератор несущей частоты, а в приемной - детекторы, фильтр нижних частот, усилительограничитель и фазометрический узел, отлич а ю од и и с я тем, что, с целью упрощения пресса измерений, передающая часть устройства снабжена дифференцирующим каскадом, кольцевым распределителем, четырьмя схемами «И и двумя схемами «ИЛИ, а приемная часть - вторым дифференцирующим каскадом и четырьмя схемами «И, причем выходы кольцевого распределителя подключены к к первым входам схем «И приемной и передающей частей устройства и к входу дифферейдирующего каскада передающей части, который через делители частоты соединен со вторыми входами схем «И передающей части устройства, выходы которых через схему «ИЛИ подключены к входу фильтра нижних частот Передающей части, при этом два выода кольцевого распределителя через втоую схему «ИЛИ соединены с коммутатоом, а выход усилителя-ограничителя приемой части через второй дифференцирующий аскад и вторые входы схем «И подключе5ны к входам фазометрического узла, два других входа которого соединены с выходами б формирователей импульсов передающей части устройства.