Измеритель скорости сложного движения Советский патент 1981 года по МПК G01S13/58 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ CKOPOCTJW СЛОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ

t

, Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться при разработке радиоаппаратуры для медицинских исследований, например, в ультразвуковой кардиологии.

Известен измеритель скорости сложного движения, содержащий генератор непрерывных колебаний, излучатель, приемный элемент, соединенный с приемником, выход которого подключен к двум синхронньл детекторам, к вторьм входам которых подключен выход генератора непрерывных колебаний, дне цепи из последовательно соединенных фильтра нижних частот и дифференцирующего блока, блок деления 1.

Однако известный измеритель имеет недостаточную точность измерения скорости сложных объектов.

Цель изобретения - повышение точности измерения скорости сложных объектов.

Для этого в измеритель скорости сложного движения, содержащий генератор непрерывных колебаний, излучатель, приемный элемент, соединенный с приемником, выход которого подключен к двум синхронным детекторам, к вторым входам которых подключен выход генератора непрерывных колебаний, две цепи из последовательно соединенных фильтра нижних частот и дифференцирующего блока, блок деления , введены последовательно соединенные импульсный модулятор и высокочастотный ключ , два блока временной селекции, два перемножителя, вычитающий блок и стробируемый квадратор, причем выход генератора непрерывных колебаний подключен к излучателю через второй вход высокочастотного ключа, выходы синхронных детекторов через блоки временной селекции подключены к фильтрам нижних частот, выходы которых подключены к входам перемножителей противоположных цепей вторые входы которых соединены с выходами соответствующих дифференцируЮ1ЦИХ блоков, а выходы подключены через вычитающий блок -к входу блока деления, второй вход которого соединен с выходом стробируемого квадратора, . первый вход которого соединен с выходом приемника, а второй - с выходом импульсного модулятора и с вторыми входами блоков временной селекции.

На чертеже представлена с Руктурная электрическая схема предлагаемого измерителя. Измеритель содержит генератор 1 непрерывных колебаний, высокочастотный ключ 2, импульсный модулятор 3, излучатель 4, приемный элемент 5, приемник б, синхронные детекторы 7 и 8, блоки 9 и 10 временной селекции, фильтры 11 и 12 нижних частот, диффе ренцирующие блоки 13 и 14, перемножители 15 и 16, вьгчитающий блок 17, 18 деления с стробируемый квадратор 19. Измеритель работает следующим образом. С выхода генератора 1 непрерывные синусоидальные колебания подводятся к высокочастотному ключу 2, который под воздействием икпульсов, поступающих с импульсного модулятора 3, фор мирует радиоимпульсы, частота повторения которых выбирается примерно на порядок больше по сравнению с возможной допплеровской частотой, Сформированные радиоимпульсы подводятся к излучателю 4 и излучаются в направлении исследуемого объекта. Отраженный объектом сигнал принимается приемньм элементом 5 и после усиления приемником, б подается на входы двух квадратурно настроенных синхронных детекторов 7 и 8, на которые в качестве опорного, поступает также непрерывное напряжение с выхода генератора 1. Импульсные сигналы с выходов синхронных детекторов 7 и 8 поступают на блоки 9 и 10 временной селекции, на с помощью поступающих от импульсного модулятора 3 строб-импульсов, выделяются и запоминаются на период следования импульсов сигналы, отраженные от выбранной части облучаемого об-ьекта, С помощью фильтров 11 и 12 низких частот из спектра сигналов устраня ются составляющие, имеющие частоту, кратную частоте МОДУЛЯЦИИ излучаемых си-гнгшов. После дифференцирования блоками 13 и 14 сигналы поступают на перемножители 15 и 16, где перем ножаются с непродифференцированными сигналами другого канала и поступают на вычитающий блок I, Полученна разность сигналов поступает на вход числителя блока 18 деления, на вхрд знаменателя которого от стробируемо квадрата 19 подается сигнал, равный квадрату амплитуды сигнала с выхода приемника б. С выхода заявляемого устройства снимается сигнал, процес получения которого математически может быть представлен следующим об разом. Сигналы с выхода синхронных детекторов 7 и 8 равны (i}3inavce(t)i (t)cos jicecth4l, где К - волновой вектор звука в сре 1 ii(t) - перемещение исследуемого объекта, of-и Ч - учитывают разницу амплитуд и фаз сигналов. После диф- i ференцирования сигналов дифференцирующими блоками 13 и 14 получаем и U(i)S-in-2lie(-t)-Ug(t)2KV(i)cos2KeCt) , (i;cOS 2t ECt).U(t)2KV(i) 2 xsivi ikt(-t)t4. осле перемножения перемножителями 15 и 16, выделения разности в вычитающем блоке 17 и деления в блоке 18 получим на выходе устройства V. aoL)(V(-t). Ug(t) Поскольку величина U(t) всегда знакопостоянна и отлична от нуля, выполнение аналогового деления не вызывает трудностей. Таким образом, выходной сигнал с точностью до постоянного множителя пропорционален мгновенной скорости исследуемого объекта. Следовательно предлагаемое устройство, обеспечивая селекцию сигналов отраженных от различных объектов (частей сложных объектов), устраняя ошибки, связанные с неточной фазировкой сигналов допплеровской частоты и зависимостью их амплитуд от времени, позволяет определить скорость движения сложных объектов с более высокой точностью по сравнению с известными. изобретения Измеритель скорости сложного движения , содержащий генератор непрерьшных колебаний, излучатель, приемный элемент, соединенный с приемником, выход которого подключен к двум синхронным детекторам, к вторым входеьм которЬЕХ подключен выход генератора непрерывных колебаний, две цепи из последовательно соедиHBHHfcJX фильтра нижних частот и дифференцирующего блока, блок деления, отлич.ающийс я тем, что, с целью повьдиения точности измерения скорости сложных объектов, введены последовательно соединенные импульсный модулятор и высокочастотный ключ, два блока временной селекции, два перемножителя, вычитающий блок и стробируемый квадратор, причем выход генератора непрерывных колебаний подключен к излучателю через второй вход высокочастотного ключа, выходы синхронных детекторов через блоки временной селекции подключены к фильтрам нижних частот, вькоды которых подключены к входам перемножителей противоположных цепей, вторые входы которых соединены с выходсми соответствующих дифференцирующих блоков, а выходы подключены через вычитающий блок к выходу блока деления, второ вход которого соединён с выходом стробируемого квадратора, первый вход которого соединен с выходом приемника, а второй - с выходом импульсного модулятора и с вторыми входами блоков временной селекции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент Великобритании №1301579, кл. G 01 S 9/44, 29.12.72 (прототип).