Способ измерения временного положения переодической последовательности радиоимпульсов и устройство для его осуществления Советский патент 1979 года по МПК G01S5/14 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ РАДИОИМПУЛЬСОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ мируют с частотой, не равной частоте заполнения основного радиоимпульса, а одну из точек смены полярности дополнительного радиоимпульса совмещают с заранее выбранной точкой смены полярности основного радиоимпульса, и эту точку принимают за особую, кроме того, формируют две последовательности дополнительных радиоимпуль-сов, а в устройство для осуш,ествления способа измерения временного положения периодической последовательности радиоимпульсов, содержащем приемник с широкополосным усилителем и двумя фильтрами формирования основного и дополнительного радиоимпульсов, фазоизмерительную следящую систему, а также устройство устранения многозначности с пороговым анализатором, при этом входы обоих упомянутых фильтров подключены к выходу щи рокополосного усилителя приемника, выход фильтра формирования основного радиоимпульса подключен к входу фазоизмерительной следящей системы, а управляющий вход последней соединен с выходом порогового анализатора, фильтры формирования основного и дополнительного радиоимпульсов являются расстроенными относительно друг друга полосовыми фильтрами, а устройство устранения многозначности содержит измеритель временного интервала, причем выход фильтра формирования дополнительного радиоимпульса подключен к первому входу измерителя временного интервала, к второму входу которого подключен выход фазоизмерительной следящей системы, а выход измерителя временного интервала подключен к входу порогового анализатора, кроме того, измеритель временного интервала содержит предельный ограничитель, временной дискриминатор и накопитель, причем выход фильтра формирования дополнительного радиоимпульса соединён через предельный ограничитель с первым входом временного ди Криминатора, второй вход которого соединен с выходом фазоизмерительной следящей системы, а выход временного дискриминатора через накопитель соединен с пороговым анализатором, введен безинерционный линейный сумматор, а измеритель временного интернала содержит дополнительно второй предельный ограничитель и вычитающий блок, причем выход фильтра формирования основного радиоимпульса соединен с первым входом безинерционного линейного сумматора и через второй предельный ограничитель с предельным входом вычитающего блока, а выход фильтра формирования дополнительного радиоимпульса соединен с вторым входом безинерцибнного линейного сумматора и через первый предельный ограничитель с вторым входом вычитающего блока, выход которого соединен с первым входом временного дискриминатора; устройство устранения многозначности содержит вторую фазоизмерительную следящую ;истему, причем выход фильтра формирования дополнительного радиоимпульса подключен к второй фазоизмерительной следящей системе, выход которой подсоединен к второму входу измерителя временного интервала, а выход порогового анализатора подключен дополнительно к управляющему входу второй фазоизмерительной следящей системы, причем при формировании двух последовательностей дополнительных радиоимпульсов приемник содержит три расстроенных относительно друг друга полосовых фильтра, а устройство устранения многозначности включает измеритель временного интервал, причем входы всех полосовых фильтров соединены с щирокополосным усилителем приемника, выход первого полосового фильтра соединен с входом фазоизмерительной следящей системы, а выходы второго и третьего полосовых фильтров соответственно с первым и вторым входом измерителя временного интервала, третий вход которого подключен к выходу фазоизмерительной следящей системы, а выход соединен с входом порогового анализатора. Предложенный способ заключается в следующем. В линейных цепях приемного устройства формируют основной радиоимпульс и дополнительный радиоимпульс с особой точкой в выбранный момент времени (или два дополнительных радиоимпу.тьса), формируют фазоизмерительный строб, устанавливают его в точку смены полярности основного радиоимпульса, причем дополнительный радиоимпульс формируют с частотой заполнения, не равной частоте заполнения основного сигнала, а одну из точек смены полярности дополнительного радиоимпульса совмещают с заранее выбранной точкой смены полярности основного радиоимпульса, и эту точку принимают за особую точку, сравнивают временное положение фазоизмерительного строба с временным положением особой точки и дискретно изменяют положение фазоизмерительного строба до тех пор, пока интервал между особой точкой и стробом не будет равен заранее выбранным значениям. На фиг. 1, 2, 3, 4 приведены структурные электрические схемы устройства для осуществления предложенного способа. Устройство для осуществления способа измерения временного положения периодической последовательности радиоимпульсов содержит приемник 1 с щирокополосным усилителем 2, фильтры 3, 4 формирования основного и дополнительного радиоимпульсов соответственно, фазоизмерительную следящую систему 5, устройство 6 устранения многозначности с пороговым анализатором 7, измеритель 8 временного интервала, предельный ограничитель 9, временной дискриминатор 10, накопитель II, безинерционный линейный сумматор 12, второй предельный ограничитель 13, .вычитающий блок 14, вторую фазоизмерительную следящую систему 15, причем приемник 1 может содержать три полюсовых фильтра 16, 17, 18.

: Устройство работает следующим образом .

Выбранные точки однонаправленной смены полярностей радиоимпульсов с выходов фильтров 3 и 4 совмещены при первоначальной настройке в момент i«.

Основной радиоимпульс с фильтра 3 подается на фазоизмерительную следящую систему 5, а с фильтра 4 - на измеритель 8 интервала Atm между временным положением фазоизмерительного строба (совпадающим с моментом смены полярности основного радиоимпульса) и ближайщим моментом соответствующей смены полярности дополнительного сигнала.

Измеритель 8 измеряет и накапливает выборки значений интервала Л t, соответствующие каждому из принимаемых радиоимпульсов, и выдает усредненный за п выборок отсчет на пороговый анализатор 7, уровень порога в котором в процессе первонанальной настройки устанавливается равным половине усредненного отсчета измерителя 8 при положении фазоизмерительного строба в точке 1о-to или lo-ftp.

Если происходит временное рассогласование моментов смены полярностей вблизи выбранной точки to, то исключение этого рассогласования осуществляется с помощью цепи обратной связи с выхода измерителя 8 на управляемый вход одного из фильтров 3, 4. Эта цепь замыкается во время поступления на вход приемника 1 эталонного сигнала.

Измеритель 8 может выполнять измерение интервала At™ как прямым, так и косвенным методом, для чего применительно к измерению бинарно-квантованных значений At,jj он содержит предельный ограничитель 9, временной дискриминатор 10 и накопитель 11. На выходе временного дискриминатора 10 будут образовываться бинарноквантованные выборки величины А t, которые усредняются в накопителе 11 и подаются .на пороговый анализатор 7.

Более высокая помехозящицепность фазовых измерений может достигаться,если радиоимпу.тьсы с фильтром 3 и 4 подаются как на фазоизмерительную следя1цую систему 5 через безынерционный линейный сумматор 12, так и на измеритель 8 интервала А t, состоящий в данном случае из двух предельных ограничителей 9 и 13, вычитающего блока 14, временного дискриминатора 10 и накопителя 11.

На выходе временного дискриминатора 10 будут выделяться прямоугольные видеоимпульсы с длительностью, равной интер-, При m 0,-1, + 1 И равной длительности строба при . При формировании двух последовательностей дополнительных радиоимпульсов пороговый анализатор

7 выдает команду одновременно в две фазоизмерительные следящие системы 5 и 15, и в качестве выходного отсчета берется среднее из обоих результатов.

Для обеспечения наиболее высокой помехоустойчивости фазовых измерений в приемнике 1 предусматривается три расстроенных полосовых фильтра 16, 17, 18, первый из которых (с симметричными относительно несущей частоты характеристиками) используется для фазовых измерений, а два остальных полосовых фильтра 17 и 18 используются для формирования особой точки.

Формула изобретения

15

1.Способ измерения временного положения периодической последовательности импульсов, заключающийся в формировании дополнительной последовательности радиоимпульсов с особой точкой для каждого импульса этой последовательности в выбранный момент времени и последовательности фазоизмерительных стробов с последующим определением временного положения особой точки радиоимпульсов путем дискретного

перемещения фазоизмерительных стробов, пока интервал между особой точкой и фазоизмерительным стробом не будет равен заранее выбранным значениям, отличающийся тем, что, с целью повышения вероятности

Q устранения м-ногозначности, дополнительные радиоимпульсы формируют с частотой заполнения, не равной частоте заполнения основного радиоимпульса, а одну из точек смены полярности дополнительного радиоимпульса совмещают с заранее выбранной

S точкой смены полярности основного радиоимпульса, и эту точку принимают за особую.

2.Способ измерения временного положения периодической последовательности радиоимпульсов по п. 1, отличающийся тем, что формируют две последовательности дополнительных радиоимпульсов.

3.Устройство для осуществления способа измерения временного положения периодической последовательности радиоимпульсов по п. 1, содержащее приемник с широкополосным усилителем и двумя фильтрами формирования основного и дополнительного радиоимпульсов, фазоизмерительную следящую систему, а также устройство устранения многозначности с пороговым анализатором, при этом входы обоих упомянутых

0 фильтров подключены к выходу щирокополосного усилителя приемника, выход фильтра формирования основного радиоимпульса подключен к входу фазоизмерительной следящей системы, а управляющий вход последней соединен с выходом порогового анализатора, отличающееся тем, что фильтры формир.ования основного и дополнительного радиоимпульсов являются расстроенными относительно друг друга полосовыми фильтрами, а устройство устранения многозначности содержит измеритель временного интервала, причем выход фильтра формирования дополнительного радиоимпульса подключен к первому входу измерителя временного интервала, к второму входу которого подключен .выход фазоизмерительной следящей системы, а выход измерителя временного интервала подключен к входу порогового анализатора. 4.Устройство по п. 3, отличающееся тем, что измеритель временного интервала содержит предельный ограничитель, временной дискриминатор и накопитель, причем выход фильтра формирования дополнительного радиоимпульса соединен через и| дёльный ограничитель с первым входом временного дискриминатора, второй вход которого соединён с выходом фазоизмерительной;следящей системы, а выход временного дискриминатора через накопитель соединен с пороговыу анализатором. 5.Устройство по п. 3 и п. 4, отличающеёсят л, что оно содержит безынерционный линейный сумматор, а измеритель временного интервала содержит дополнительно второй предельный ограничитель и вычитающий блок, причем выход фильтра формироваиия основного радиоимпульса соедииен с первым входом безинерциониого линейного сумматора и через второй предельный ограничитель с первым входом вычитающего блока, а выход фильтра формирования дополнительного радиоимдульса соедяней с втбрым вводом безынерцйднибго линейного сумматора и через первый предель11ЫЙ ограничитель с вторым входом вычитающего блока, выход которого соединен с первым входом временного дискрймииатора, 6. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что устройство устранения многозначности содержит вторую фазоизмерительную следящую систему, причем выход фильтра формирования дополнительного радиоимпульса подключен к второй фазоизмерительной следящей системе, выход которой подсоединен к второму входу измерителя временного-интервала, а выход порогового анализатора подключен дополнительно к управляющему входу второй фазоизмернтельной следящей системы. 7. Устройство для осуществления способа измерения временного положения периодической последовательности радиоимпульсов по п. 2, содержащее приемник с ншрокополосным усилителем, фазоизмерительную следящую систему и устройство для устранения многозначности с пороговым анализатором, при этом управляющий вход фазоизмерительной следящей системы соединен с выходом порогового анализатора, отличающееся тем, что приемник содержит три рас.строенных относительно друг друга полосовых фильтра, а устройство устраии1ия многозначности включает измеритель временного интервала, причем входы всех полосовых фильтров соединены с широкополосным усилителем приемника, выход первого полосового фильтра соединёЯ с входом фазойз1йе|)йтельной следящей системы, а выходы второго и третьего нолосовых фильтров соответственно с первым и вторым входом измерителя временного интервала, третий вход которого подключен к выходу фазоизмерительной следящей системы, а выход соединен с входом порогового анализатора. Источники информации, принятые во внич мание при экспертизе 1. К анализу инструментальных факторов формирования характерной точки сигнала при устранении многозначности фазовых измерений - «Вопросы радиоэлектроники, серия Общетехиическая, 1975, вып. 2.