Устройство для формирования сигнала Советский патент 1980 года по МПК H03K3/80 H03K5/13 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в измерительной технике, где осуществляется измерение временных интервалов между импульсными сигнапамИо Известное устройство для формирсжания сигнала, которое используется в имТ1ульсно-фазовых .радионабигашюнных системах для преобразования принимаемых импульсных сигналов в сигналы с разнополярной огибающей с одной переменой знака в пределах переднего фронта сигнале, содержащее сумматор и последовательно соединенные инвертор, полосовой фильтр и аттенюатор. Вход и выход фипьг ра соответственно через усилители-ограничители подключены к входам фазовотч) детектора, а его выход через интегратор соединен с управлжпошим.входом попосового фильтра, к управляющему входу которо го подключен источник опорного напряжения 1. Однако под впи5гаием дестабипизирую;щих факторов изменяется частота настрой ки полосового фильтра, его коэффициент передачи и коэффициент передачи инвертора и аттенюатора. Таким образом, недостатком данного устройства является низкая точность стабилизации положения характерной точки огибающей сигнала щ выходе устройства при изменении под воздействием дестабилизирующих факторов коэффищ ентсв передачи входящих в состав устройства узлов. Цель изобретения - повышение точности стабилизации временного положения сигнала при воздействии различных дестабилизирующих факторов. Указанная даль достигается тем, что в устройство для формирования сигнала, содержащее сумматор, вход которого подключен ко входу инвертора, второй вход - к выходу аттенюатора, вход которого соединен с выходом полосового фильтра и через первый усилитель-ограничитель с первым входом фазового детектора, второй вход которого подключен через второй усилитель-ограничитель к выходу иьшертора и к первому входу полосового фипьтра, второй вход которого чеpea основной интегратор подключен к выходу фазового детектора и непосредственно к выходу источника опорного напряжения, дополнительно введены генератор импульсов, интегратор и три коммутатора, управляющие входы которых соединены с выходом генератора импульсов, при этом выход первого коммутатора подключен ко входу второго усилителя-ограничителя, Jпepвый вход первого коммутатора соединен с выходом инвертора, а второй вход связан с выходом полосового фильтра и с первьп Г входом второго коммутатора, i второй вход которого соединен с выходом суыматорв, а выход подключен ко входу первого усилителя-ограничителя, причем выкод фазового детектора соединен со вхо дом третьего коммутатора, первый выход которого соединен со входом основного интегратора, а второй выход соединен с первым входом дополнительного интеграто ра, второй вход которого связан с выходо источника опорного напряжения, а выход пошслючен ко второму входу аттенюатора. На фиг, 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - эпюры сигналов. Устройство содержит сумматор 1 инвертор 2, полосовой фильтр 3, аттенюатор 4, усилители-ограничители 5 и 6, основной 7 и дополнительный 8 интеграторы, коммутаторы 9, 10 и 11, фазовый детектор 12, источник 13 опорного напряжения генератор 14 импульсов, а также входную шину 15. Устройство работает следующим образом. На входную шину 15 поступает смесь шума и сигнала с огибаюшей (фиг. 2а). На выходе полосового фипьтра 3 выделяется из шукгов инвертированный полезный сигнал, который после ослабления в аттенюаторе 4 ттриобретает форму, показанную на фиг, 26. После суммирования с входны сигналом в сумматоре 1 на выходе устрой ства появляется огибающая сигнала (фиг. 2в) с характерной точкой (фиг. 2г) по которой фиксируется, временное положе ние сигнала. При воздействии дестабилизирующих факторов может измениться частота настройют полосового фипьтра 3 и его коэффициент передачи (а также коэффициен передачи инвертора 2, аттенюатора 4 или сумматора 1). При этом сложение в сумм торе 1 искаженной огибающей (фиг. 2д) сигнала на выходе аттенюатора 4 с сигна- пом (фиг. 2а) приводит к появлению на вы ходе устройства сигнала с огибающей (фиг. 2е), характерная точка (фиг. 2ж) которой смешена относительно прежней точки (фиг. 2г). С генератора импульсов 14, например мультивибратора, на коммутаторы 9, 10 и 11 поступают управляющие импульсы, открывая .один из их входов , на время /2, где - период следования импульсов управления. Таким образом сит налы на входы фазового детектора 12 пос- . тупают с выхода инвертора 2 и выхода полосового фильтра 3 через коммутаторы 9 и 11 и усилители-ограничители 5 и 6 (предназначены для нормирования сигналов на выходах фазового детектора 12) лишь за время При этом сигналы имеют фазовый сдвиг, обусловленный расстройкой полосового фильтра 3. Управляющее напряжение, пропорциональное указанному фазовому сдвигу, с выхода фазового детектора 12 через коммутатор 1О и интегратор 7, воздействуя на настройку попосового фильтра 3, возвращает его частоту настройки в первоначальное состояние. Затем при поступлении с генератора импульсов 14 команды длительностью Tf.f/2 коммутаторы 9, 10 и 11 переключаются в другое положение. При этом, если иэ-за . влияния дестабилизирующих факторов изменилась, не только частота настройки полосерого фильтра 3, но и коэффициент передачи инвертора 2, полосового фильтра 3 и аттенюатора 4, то сигналы на входах фаасвого детектора 12 создают на его выходе управляющее напряжениев которое через коммутатор 10 и дополнительный интегратор 8 изменяет коэффициент передачи аттенюатора 4 так,, чтобы скомпенсирсжать нестабильность коэффициента передачи инвертора 2, полосового фильтра 3 и соответственно аттенюатора 4. В результате этого огибающая (фиг.2е) сигнала на выходе устройства занимает прежнее положение огибаюшей (фиг. 2в)и характерная точка по фиг. 2ж совпадает с точкой по фиг. 2г. Для вьщеления информации об изменении коэффициента передачи преобразовательного канала в устройстве целесообразно использсжать фазовый детектор, одним из I JBходов подключенный к выходу сумматора. В этом случае напряжение на выходе фазового детектора V3j U/Uj-COS45, где Ци. - амплитуда напряжения сигнала на входах фазового детек. тора 12 при подключении последних с помощью коммутаторов соответственно к вы-,

ходам полосового флльтра 3 и сумматора Ij S- - разность фаз между напряжеHHHIv H U и Un .

Эпюры огибающей радиосигнала на входах усилгатепей-ограничитепей приведены на фиГо 2, а на входах фазового детектара - на фиг. 3. В установившемся режиме величина опорного напряжения, подаваемого от источника 13 на второй вход дополнительного интегратора 8; подбирается так, чтобы постоянная составляющая напряжения на выходе фазового детектора 12 была равна нулю при установке характерной точки на заданном расстоянии от начала сигнала. Наличие в кольце спедящей системы интегратора и большого усиления по оляет достигнуть в указанном режиме отсутствия ошибки слежения.

При увеличении под воздействием дестабилизирующих факторов коэффициента передачи преобразовательного канала применяется форма сигнала .U и U на входах фазового детектора (кривые R и Л фиг. З и нарушается равентсво площади положительной и отрицательной части импульсов на выходе фазового детектора 12 (кривая М фиг. 3 занимает положение кривой Н на фиг. З), в результате чего на его выходе погшляется постоянная составляющая, которая через интегратор регулирует коэффициент передачи аттенюатора так, чтобы его исходное значение восстановипось.

Подключение другого входа фазового детектора к выходу полосового фильтра позволяет защитить этот вход от соседних по Частоте .

Таким образом полностью исключается влияние дестабилизирующих факторов и

сохраняется неизменным временное положение характерной точки на выходе предлагаемого устройства формирования, что позволяет улучшить надежность определения параметров сигнала.

Формула изобретения:

10 Устройство для формирования сигнала по авт. св. № 571883, отличающееся тем, что, с целью повышеш-гя точности стабилизации временного положения С1 гнала; в него дополнительно BBSIS ден генератор импульссв, интегратор и

три коммутатора, управляющие входы которых соединены с выходом генератора импульсов, при этом выход первого коммутатора подключен ко входу второго усилите 20 ля-ограничителя, первый вход первого коммутатора соединен с выходом инвертора, а второй вход связан с выходом полосового фильтра и с первым входом второго KONfMyTBTopa, второй вход которого со25 единен с выходом сумматора, а выход подключен ко входу первого усилителя-ограничителя, причем выход фазового детектора соединен со входом третьего коммутатора, первый выход которого соединен 30 со входом основного интегратора, а второй выход соединен с первые входом дополш1тельного интегратора, второй вход которого связан .с выходом источника опорного напряжения, а выход подключен ко второму входу аттенюатора.

35

;Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 5 71883,-«rt. Н 03 К 3/8О, 1976.

4-0