Цифровой фазометр Советский патент 1977 года по МПК G01R25/00 

1

Изобретение относится к фазоизмерительной технике и можег быть использовано в радиолокации и радионавигации, где необходимо измерять фазовый сдвиг пропорциональной дальности при шумах, регулярных помехах и паразитных фазовых сдвигах в трактах радиодальномерных систем.

Известен цифровой фазометр по авт. св. № 46485Э, содержащий формирователи узкого и широкого импульсов, схемы переюно чения импульсов в опорном и исследуемом каналах, триггер, схемы совпадения, ген ратор квантующих импульсов, два счетчика, блок сравнения и устройство отсчета чиола измерений.

Однако такой фазометр имеет погрешноо ти измерения на участках расположения точки ф И .

.Это вызвано тем, что триггер, формирующий временной интервал между момен тами прохода через нопь опорного и исследуемого сигнапа, в некоторых измерениях остается вкшс1ченным в течение всего периода измеряемого сигнала, что приводит к завышению р1 зупьтата измерения.

Очевидно, что при измерениях в зоне O...v1l вблизи точки ф rfl результат измерения будет занижен, так как из-за фпуктуаций исследуемого сигнала возможны попадания широкого исследуемого импульса на узкий опорный импульс.

Цель - повыше 1ие точности измерения.

Это достигается тем, что в цифровой фазометр, выполненный в виде двух каналов опорного и исследуемого сигналов, содержащих триггер, схему совпадения, реГ1}С:Трируюший счетчик, генератор квантук щей частоты и устройство отсчета числа измерений, снабженный в каждом канале фомирователем широких строб-импульсов, устройством переключения импульсов, а также схемой совпадения, счетчиком и блоком сравнения, причем выходы формирователей узкого и широко1-о импульсов в каждом канале подключены к первомуИ второму входам устройства переключения импульсов, выходы которсгх 1)одключень к входам триг гера, кроме того, выходы формирователя 4 узкого импульса исследуемого сигнала соединены с входом схемы сопппде}|ня, подк.лк ценной своим выходом к входу счетчика, а выход счетчика соединен с входом блока сравнения, выход которого, в свою очередь, подключен к третьим входам устройств переключения импульсов в каждом канале, введен дополнительный формирователь стробимпульса, подключенный между зажимом источника опорного сигнала и входом схемы совпадения.

На чертеже дана структурная схема пред4 лагаемого устройства.

Оно состоит из формирователей узкого 1 и широкого 2 импульсов опорного сигнала, формирователей широкого 3 и узкого 4 импупьсов исследуемого сигнала, устройств 5 и б переключения импульсов триггера 7 и генератора 8 квантующих импульсов, схем совпадения 9 и 10, счетчиков 11 и 12, устройства 13 отсчета числа измерений, блока сравнения 14 и формирователя стробимпульса 15.

Формирователи 1 и 4 .узкихимпульсов формируют по положительным фронтам опорного и исследуемого сигналов узкие импульсы, а формирователи 2 и 3 формируют импульсы по длительности, равные четверти периода опорного и исследуемого сигналов. Формирователь 15,Б опорном канале формирует импульс по длительности, равный половине периода опорного Сигнала, Счетчик 12 производит подсчет числа ; узких импульсов исследуемого канала, прошедших через схему совпадения 10 за N последовательных измере НИЙ5 второй вход которой соединен с вы- ходом формирователя 15 Совпадения сгробимпупьса И узкого исследуемого импульсов оэначаетв что иэмеряемая. рйаиость фаз пежит в пределах О. . 41 Блок сравнения 14 определяет количество импульсов, поступивших в счегчик 12 за Н- поспедоватепьных измерений,и управляет работой устройств 5 и 6. Если число импульсов в.счегчике меньше N /2, то по сигналу блока сравнения 14 через устройство 5 в опорном канале будет проходить широкий импульс, а через устройство 6 в канале исследуемого сигнал а будет проходить узкий импульс, при этом на входы триггера 7 поступают широкий старт импульс и узкий стоп-импупьс. Если число .импульсов, отсчитанных счегчиксм 12 боль , ше . )(/2,1то по сигналу блока сравнения 14 4epie3 устройство 5 в опорном канале будет проходить узкий старр-импульс, а через устройство 6 в канале исследуемого сигнала будет проходить широкий импульс. При этом на входы триггера 7 поступает

узкий старт-импульс и широкий стоп- импупьс. В обоих случаях триггер 7 вырабатывает временной интервал, пропорциональный фазовому сдвигу и на это время открывает схему совпадения 9, через которую квантующие импульсы с генератора 8 поступают на вход счетчика Ц.Перекпючание формирователей узких или широких импульсов в каждом канале происходит вбпизи точки 1 eft , так как длительность строб-импульса выбрана равной половине периода опорного сигнала, а критерием срабатывания блока сравнения является совпадение не менее половины узких стоп-импульсов со строб- импульсов в течение )Л последовательных измерений. Измерения начинаются по команде Пуск, поступающей на устройство 13. По этой команде устройство отсчета числа измерений открывает схему совпадения 9, а поспе отсчета необходимого числа изме- ренийвновь закрывает ее.

Отсчет числа измерений производится по числу стоп-импульсов.

Рассмотрим подробней работу, фазометра при измерениях вблизи точки ( «И .

В этом случае на установочные входь триггера 7 через устройства 5 и 6 поступает в опорном канале сигнал с формирователя 2, а в канапе исследуемого сигнапа сигнал с формирователя 4.

При.измерении вблизи точек(1 погрешность измерения отсутствует, TEIK как узкий исследуемый импульс не попадает на широкий опорный, еслиЗЙ 90, где о среднеквадратичная флуктуационная ошибка

Аналогично исключается погрешность при измерениях в зоне О. . .ft.

Предлагаемое устройство обеспечивает более высокую точность измерения во всем рабочем интервале фазовых сигналов от О /IO 2П., что повышает надежность в работе и эксплуатации радионавигационной системы в которой используется предлагаемое устройciBo.

Формула изобретения

Цифровой фазометр по авт. св. 464859, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен дополнительный формирователь стробимпульса, подключенный между зажимом истсяника опорного сигнала и входом схемы совпадения.