Фазометрическое устройство Советский патент 1976 года по МПК G01R25/00 

вой ситуации соединен с узлом управляемой задержки и устройством переменного коррекциоиного эффекта, выход третьей схемы знака подключен к реверсивному счетчику, а выход усилителя-ограничителя - непосредственно к входам трех схем знака и через фазовый детектор - к входу реверсивного счетчика, при этом входы анализатора знаковой ситуации подсоединены к выходам трех схем знака.

За счет выбора величины ступени сдвига опорной шкалы на основании анализа информации о знаковой ситуации опорной шкалы и вспомогательных стробов и фильтрации фазового рассогласования достигается совмещение опорной шкалы с сигналом по фазе за меньшее количество управляющих воздействий на опорную шкалу, а следовательно, за меньшее время.

Кроме того, обеспечивается дополнительный эффект, заключающийся в приближенном постоянстве времени измерения любого рассогласования, так как первоначально ступень сдвига приспосабливается под величину рассогласования опорного напряжения и сигнала и первоначальное управление опорной шкалой обеспечивает совмещение ее с сигналом в пределах заданной величины.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Выход усилителя-ограничителя 1 связан с входами фазового детектора 2 и трех схем 3, 4, 5 знака. Выход детектора 2 связан с входом реверсивного счетчика 6, выходы которого соединены через устройство 7 переменного коррекционного эффекта с дискретным фазовращателем 8, вход последнего подключен к опорному генератору 9, а выход - к делителю частоты 10.

Фазометрическое устройство содержит также формирователь 11 вспомогательных стробов, узел 12 управляемой задержки, анализатор 13 знаковой ситуации и отсчетное устройство 14.

Фазометрическое устройство работает следующим образом.

Входные сигналы в смеси с шумом с помощью усилителя-ограничителя 1 преобразуются в прямоугольные импульсы, которые поступают на схемы 3, 4, 5 и фазовый детектор 2. Делитель 10 формирует из частоты опорного генератора 9 импульсы опорной шкалы, с помощью формирователя 11 формируются вспомогательные стробы, отстающие и опережающие импульсы основной шкалы на выбранный интервал ti. При этом первоначально ступень сдвига фазовращателя 8, определяемая устройством 7 неременного коррекционного эффекта, также равна t. Вспомогательные стробы через узел 12 поступают на две схемы 3, 4, импульсы основной шкалы поступают на третью схему 5 и детектор 2. С помощью схем 3, 4, 5 определяется, с какой полуволной сигнала - положительной или отрицательной - совпадают вспомогательные

стробы и оспопная шкала. При этом схел)ы знака могут обладать фильтру ощ,ими свойствами, наиример использовать счетчики для накопления результата.

Если импульсы основной шкалы совпадают с положительной полуволной, а отстающие на ti вспомогательные стробы - с отрицательной полуволной (или же основная шкала совпадает с отрицательной полуволной, а опережающие на ti стробы-с положительной), то с помощью анализатора 13 формируется сигнал, который уменьшает ступень сдвига, задаваемую устройством 7, на заданную величину. Кроме того, этот сигнал также управляет

узлом 12 и уменьшает на соответствующую величину интервал рассогласования вспомогательных стробов относительно импульсов основной шкалы (до г2).

Если знаковая ситуация не изменилась, то

сформированный сигнал анализатора 13 вновь уменьшит ступень сдвига опорной шкалы и интервал между вспомогательными стробами и импульсами опорной шкалы. Уменьшение ступени сдвига и интервала происходит до

тех пор, пока отстающий строб не совпадаете положительной полуволной сигнала.

При этом ступень сдвига опорной шкалы через дискретный фазовращатель примерно равна степени рассогласования шкалы и сигнала. Фазовый детектор 2 и реверсивный счетчик 6, имеющий значительно большую постоянную времени, чем схемы знака, и обеспечивающий фильтрацию фазового рассогласования, формирует сигнал отработки, который через устройство 7 и дискретный фазовращатель 8 производит сдвиг опорной шкалы к фронту сигнала. Величина сдвига задана устройством 7 и зависит от величины рассогласования в соответствии с описанными

выше операциями, а направление сдвига задается третьей схемой 5, выход которой соединен с входом счетчика 6, определяющим направление счета. Таким образом, уже после первого управления опорной шкалой рассогласования последней с сигналом не велико. Затем вновь производится анализ знаковой ситуации и управление интервалом и величиной ступени сдвига опорной шкалы, пока не будет достигнут минимальный интервал

между вспомогательными стробами и импульсами основной шкалы, который определяется исходя из требуемой точности. При этом фильтрация сигнала фазового рассогласования, управляющего опорной шкалой через реверсивный счетчик 6, обеспечивает необходимую точность. Величина, на которую производится уменьшение ступени сдвига, может быть постоянной, но может изменяться, например уменьшаться по линейному закону.

Устройство, соответствующее прототипу, не имеет гибкого изменения величины ступени сдвига и обрабатывает рассогласование последовательно, ступень за ступенью. Таким образом, использование результатов

анализа входной смеси сигнала и шума для

изменения структуры измерителя и оптимизации ироцесса измерений носит черты адаптивной процедуры и определяет преимущества предлагаемого устройства. Расчетные данные показывают, что выигрыш по времени для заданной точности измерения, по сравнению с устройством, соответствующим прототипу и используемым на практике, составляет 2-3 раза. Это позволяет, например, существенно сократить время получения радионавигационного параметра или поправки на временную шкалу.

Формула изобретения

Фазометрическое устройство, содержащее усилитель-ограничитель, подключенный к входам двух схем знака, последовательно соединенные реверсивный счетчик, устройство переменного коррекционного эффекта, дискретный фазовращатель, делитель частоты и формирователь вспомогательных стробов, третью схему знака, подключенную к выходу делителя частоты, а также содержащее опорный генератор, соединенный с дискретным фазовращателем, и отсчетное устройство, связанное с делителем частоты, отличающееся тем, что, с целью уменьшения времени измерения без снижения точности, оно снабжено анализатором знаковой ситуации, фазовым детектором и узлом управляемой задержки, включенным между выходами формирователя вспомогательных стробов и входами двух схем знака, причем выход анализатора знаковой ситуации соединен с узлом управляемой задержки и устройством переменного коррекционного эффекта, выход третьей схемы знака подключен к реверсивному счетчику, а выход усилителя-ограничителя - непосредственно к входам трех схем знака и через фазовый детектор - к входу реверсивного счетчика, при этом входы анализатора знаковой ситуации подсоединены к выходам трех схем знака.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авт. св. СССР № 469933, кл. G01R 25/00, 29.04.72.

2.Авт. св. СССР № 403096, кл. Н 041 7/10, 27.09.71.