Устройство фазовой автоподстройки Советский патент 1981 года по МПК H03B3/04 

(54) УСТРОЙСТВО ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано в системах передачи дискретной информации в качестве фазовых синхронизаторов или манипуляторов фазы тока в антеннах .моплных радиопередающих устройств низкочастотного диапазона.

При управлении такими устройствами к системам фазовой автоподстройки (ФАП) предъявляются повышенные требования с точки зрения обеспечения высокой точности поддержания и скорости перестройки фазы тока в антенне нри случайных флуктуациях фазы опорного сигнала.

Известно устройсгво фазовой автоподстройки, содержапАее соединенные последовательно б/юк добавления и вычптания. к второму входу которого подключен блок нормирования добавок, фазовый детектор, другой вход кото|)ого ив.1яется BXO;IO ; опорного сигнала, и блок текуняего усреднения, а вход блока нормирования добавок объединен с lepBbiM входом блока добавлегнш и вычитания 1.

Однако данное устройство обладает недостаточной точностью фазы выходного

сигнала вследствие зависимости от флуктуации фазы опорного сигнала.

лель изобретения - повышение точности фазовой автоподстройки при сохранении времени вхождения в синхронизм.

Для достижения цели в устройстве фазовой автоподстройки, содержащем соединенные последовательно блок добавления и вычитания, к BToporviv входу KOTopoio подключен блок нормирования добавок, фазовый детектор, другой вход которого является входом опорного снгнала, и блок текущего усреднения, а вход блока нормирования добавок объеди1 ен с первым входом блока добавления и вычитання, между другим выходом блока нормирования добавок и его управляющим входом включены последовательно блок памяти и блок сравнения, к другому входу которого подключен выход блока текущего усреднения, между выходом блока добавления и вычитания и управляющим входом блока текущего усреднения включен блок управления усреднением, между выходом знака рассогласования блока сравнения и управляющим входом блока нормирования добавок включен блок управле1П1я, выход «Вычитание которого подлючей к управляющему )j о.юк; , а выход «Запрет - к iipaiiJMioiiic iy ходу б;()ка управления усреднением.

На чертеже представлена схема нредлааемого устройства.

Устройство фа:и)вой автонодстрокки соержит блок 1 добавлении И вычитания, лок 2 нормирования добавок, фазов1)1Й деектор 3, блок 4 текун1его усреднения, блок намяти, блок 6 сравнения, блок 7 управения усреднением, блок 8 унравления.

Устройство работает следующим o5pa;iOM.

Сигнал с частотой f со входа устройства

оступает на вход блока 1 добавления и

ычитания, где де.пится в п ра, (п : 4г, где F-опорная частота) и поступает на выход, а также на вход фазового детектора 3 и вход блока 7 угфав,1ения усреднением, который онределяет максимальное чис,;1о К периодов частот Р , необходимое для подстройки фазы. Так как максима.1ьная величина рассогласования фазы равна ± 180°,

то К д где Аф- макспма.льно допустимый поворот фазы за один пе)иод частоты Т. Сигнал с частотой f поступает одновременно на вход блока 2 нормирования добавок, который отмеряет определенные норпии импульсов частоты f, которыми может подстраиваться фаза, чтобы не превьпиалось значение Аср. Сигнал опорной частоты F с эталонным значением фазы ностунает также на вход фазово1о детектора 3.

Устройство отрабатывает как с.тучайные .медленные изменения (|)а:ггл, так и в режиме фазового модулятора: В режиме фазовой манипуляции, ког.ча имеет место скачок (разы в опорном сигнале и одновремен1:о проходит сигнал об этом скачке на вход б,1ока 2 через блбк 8 управления происходит заире теине работы . юка 7 уирав;1ени.я усреднением. Поскольку на входах фазового детектора 3 появляется рассогласование но фазе, то сигналы с его выхода с частотой i постунают на блок 4 текуп1,его усреднения, так что за один период частоты F происходит измерение разности фаз. Очередной сигнал с частотой F с вы.хода блока 1 добавления и вычитания поступает на блок 7 управления усреднением, сигналом с которого измеренное рассогласование из блока 4 текугцего усреднения нереннсывается в б;юк 6 сравнения, где измеряется и знак рассогласования. Сигнал о знаке рассогласования поступает в блок 8 управлепия, а сигналом о наличии 1)ассогласованпя разрешается работа блока 2 нормирова 1ия добавок, где происходит добавле1П1С и.ш вычитапие максимально допустимого числа m сн1Ч1алов частоты за кажд1)1Й нериол. часто1ч | F. Эти сшналы иостунают в блок о намяти. где накан,1иваются II одновременно, по .мс окончания каждого 11е)иода частот1 1 F, вычитаются из сигнала с блока 4 тскуи1е1Ч) усре/чнения. Те.м самым восстанавливается исходное значение измеренпого фазовсяч) рассогласования, а в б.токе 5 намяти накапливается отработаппое значение фазы. Как только рассогласование отрабат1 1вается, сигналом с блока б сравнения нрекрашается поступление добавок из блока 2 нормирования добавок. Это происходит за число периодов частоты F, не превьпнаюшее величины К. После окончания К-того нериода частоты F по сигналу с блока 7 управления усреднением содержание блока 4 текущего усреднения делится на К и вновь переписывается в блок 6 сравкм1ия. По сигналу из блока 8 уиравления содержа1;11е блока 5 памяти вычитается из содержания б;1ока б сравнения. Тем самым из измеренного и усредненного за К периодов рассогласования вычитается уже отработанное рассогласование. F.eли за эти К иериодов не бьию параз; .ых пзменений фазы, то в блоке б сравнения оказываетея записанным нулевое значение

Q и донолнительпая отработка (|)азы не нроиз15ОДНТСЯ. Если же бы.ти колебания фазы такие, что после усреднения (делошя на К) осталась некоторая конечная расфазировка. то BiioBb постунает разрешаюндий сигнал на вход блока 2 нормирова11ия добавок и

5 весь иропесс вновь повторяется.

Таким образом, производится 1рубое и точное измерение и отработка рассогласо15ания си на;1ов. При этом сушест венно, что в режиме .машп.уляции отработка производится сразу, начиная со BTopoio периода частоты F, т. е. без какой-либо задержки, и одновремеино ироизводится точное измерение воз.можного паразитного и ссо1 пасования, которое отрабатывается

5 иосле усреднения за К периодов.

Работа предлагаемого устройства в режиме ележения за небольшими флюктуациями разности фаз, когда сигнал на выходе 2 отсутствует, отличается от описанного тем, что блока 7 управления усреднением подает сигнал на блок 4 текущего усреднения только один раз за каждые К периодов частоты F, так что в блок 6 сравнения переписываются только деленпые па К и усредненные за К

5 периодов значения рассогласования фаз. В этом режиме iienpepiiiBHO ведется слежение за разностью фаз, усреднение этой разности за К иериодов и отработка этого усредненного значения. Пока происходит -отработка записанного на боке б сравнения усредпенНО1Ч) за предыдущие К периодов значения расчог.тасования . блок 4 текущего усреднения накапливает новые возможности рассогласования фазы и слежение за фазой ироиеходит непрерывно. Таким образом,

55 пред;ииаемое устройство обеспечивает точпость фазовой автонодстройки, поскольку при усреднении флюктуации фазы диснерсия оценки уменьн ается в К раз нри неизменном времени вхождения в синхронизм.

Формула изобретения

Устройство фазовой автоподстройки, содержащее соединенные последовательно блок добавления и вычитания, к второму входу которого подключен блок нормированин добавок, фазовый детектор, другой вход которого является входом опорного сигнала, и блок текущего усреднения, а вход блока нормирования добавок объединен с первым входом блока добавления и вычитания, отличающееся тем, что, с целью повышения точности фазовой автоподстройки при сохранении времени вхождения в синхронизм, между другим выходом блока нормирования добавок и его управляющим входом включены последовательно блок памяти и блок сравнения, к другому входу которого иодключей выход блока текущего усреднения, между выходом блока добавления и вычитания и управляющим входом блока текущего усреднения включен блок управления усреднением, между выходом знака рассогласования блока сравнения и управляющим входом блока нормирования добавок включен блок управления, выход «Вычитание которого подключен к управляюилему входу блока памяти, а выход «Запрет - к управляющему входу блока управления усреднением.

Источники информации, принятые во В1П1манпе при экс 1ертизе I. Мартыпов FI, Д . Синхронизация в сигтемах передачи дискретных сообщений. М.. «Связь, 1972, с. 55 - 56, I 19-- 122 (прототип) .