Корреляционный фазометр

СОЮЗ СОЕ 1 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК еЯОаи 0 4 С 01 К 2500 3113 СПИ й АВТСРСН т радиоэлекгеля Голиков вые радиотехСоветское кл. 23 дР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ НИЕ ИЗОБРЕ(57) Изобретение относится к корреляционньщ устройствам для измеренияразности фаз двух колебаний и можетбыть использовано в радионавигационных и радиолокационных системах, Фаэометр содержит опорный генератор 1,корреляторы 2 и 6, фазовращатели 3 и4, усилитель 5, блоки 7 деления и 8 вычисления арктангенса. Измеряемыйсигнал представляет собой радиоимпульс с прямоугольной огибающей,опорный сигнал - гармоническое колебание той же частоты. В корреляторах 2 и б вхоцной юнульс взаимодей"ствует с опорным колебанием, начальная фаза и амплитуда которого определяются фаэовращателями 3 и 4 и усилителем 5. И" параметры рассчитываюттак, чтобы скомпенсировать ошибкупри оценке разности фаз, возникающуюиз-за нецелого числа периодов анализируемого входного сигнала. Выходныесигналы корреляторов делятся одчн надругой в блоке 7, а в блоке 8 вырабатывается оценка разности фаз. Достигаемый положительный эффект заключается в повышении точности корреляционного фазометра при обработке иммалого числа периодов входного сигнала. 1 ил, 3221Изобретение относится к корреляционным устройствам измерения разности фаз двух колебаний и может бытьиспользовано в радионавигационных ирадиолокационных системах. 5Цель изобретения - повышение точности корреляционного Фазометра приобработке малого числа периодов входного колебания за счет введения второго Фазовращателя и усилителя, которые Опри строго определенных соотношенияхмежду периодом, частотой, Фазой икоэффициентом усиления позволяют снизить методическую погрешность измере-,ния. 5На чертеже представлена Функциональная схема корреляционно: о фаэометра.фазометр содержит опорный генератор 1, первый коррелятор 2, первый 203 и второй 4 фазовращатели, усилитель 5, второй коррелятор 6, блоки7 деления и 8 вычисления арк:тангенса,причем первые входы корреляторов 2 и,б являются входом Фазометра, выходыкорреляторов 2 и 6 соединены с входами блока 7 деления, соединенного свходом блока 8 вычисления арктангенса, генератор 1 опорного сигнала соединен с входами первого 3 и второго 3 О4 Фазовращателей, выход первого фазовращателя 3 подключен к второму входу первого коррелятора 2, а выходвторого Фазовращателя 4 через усилитель 5 соединен с вторым входом второго коррелятора 6,фазометр работает следующим образом.Измеряемый сигнал представляет О собой радиоимпульс с прямоугольной огибающей. Частота высокочастотного заполнения известна, Опорный сигнал представляет собой гармоническое колебание той же частоты. Входной радиоимпульс в корреляторах 2 и 6 взаимодействует с опорным колебанием.Начальная Фаза и амплитуды опорных колебаний определяются фазовращателями 4 и 3 и усилителем 5. Их параметры рассчитываются так, чтобы скомпенсировать ошибку при оценке разности фаз, возникающую из-за нецелого числа периодов в анализируемом входномигнале. Выходные сигналы коррелято ров 2 и 6 делятся один на другой в блоке 7 деления, и в блоке 8 вычисления арктангенса образуется оценка разности Фаз., 80 2Пусть начальная Фаза опорного ко-,лебания, поступающего на Фазовращатели 3 и 4, равна О, Искомая разностьФаз оценивается относительно этогоколебания.На вход Фазометра поступает анали".зируемый сигнал на Фоне белого центрированного нормально распределенногошума п(С) с дисперсией бЯ(е.) =Аяп(ое+ср,)+п(1),где 1, - искомая фаза;А - неизвестная амплитуда;И - известная частота.При этих условиях оптимальнаяоценка фазы относительно нулевой Фазы опорного сигнала1- Б(С)сояа 1 ЙС=-агсй 8 С,С"Я Ф)где созе й,япи й - опорные сигналы;Т - время анализа;В ,В,С,С - сигнальные и помеховыекомпоненты выходов синусного и косинусногоканалов соответственно.Рассматривают сигнальные компоненты интегралов (1).1-Аяп(рй+у,) яап(уе+Ю )й=оАяьпаТ(2) что сигнальная компонента синусного каналаА 1, я пяТВ = - яп(, + я 1 п(яТ+р ) . (4) 5 2ЯТПри у =О получают из (3), что сигнальная компонента С косинусного каналаАС:= -соя д -соя(ыТ+Ц ), (5)2(ТВторые слагаемые в (4) и (5) определяют характерную методическую погрешность, обусловленную обработкой нецелого числа периодов. В известном Фаэометре эта погрешность исключается путем уменьшения времени анализа до целого числа периодов. В этом случае япаТ=О, и вторые слагаемые в (4) и (5) исчезают. Уменьшение времени анализа приводит к уменьшению отношения сигнал/шум на выходах синусного и" время анал м, положнтел за),ный зфмого фато повыв каждомость изТафект т .примен а заключ отношен ия предлагатся в томсигнал/шум эомет шаетс ается то из каналов и пмерения фазы,Ки ени мула иТ; Корреляционщий опорный ге ный фазометр, содеожаратор, первый и втоЗимокос Составитель А. ШубинРедактор И. Горная Техред Л.Олийнык Коррект аз 2858/40ВН Тираж 730 Под ИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб.ное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,3 1322 косинусного каналов, определяемых выражением (1). В предлагаемом фазометре вторые слагаемые в (4) и (5) компенсируются при любом времени анализа путем специального выбора фа зовых сдвигов 99 опорного сигнала. Оценка фазы предлагаемым фазометром осуществляется по формуле1- 8 здп(ие,) йс ,агсй 8- К Бздп(иеИйВз+Вкс+с(б) гдео1-д созР, В атсй ---Йздп 3 6 агсс 8 +П;с 1 здп 1 80 4 рой корреляторы, первые входы которых являются. входом .устройства, второй вход первого коррелятора через первый фазовращатель соединен с выходом опорного генератора, выходы корреляторов соединены с входами блока деления, выход которого соединен с блоком вычисления арктангенса, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения,в него введены последовательно соединенные второй фазовращатель и усилитель, причем вход второго фазовращателя соединен с выходом опорного генератора, выход усилителя соединен с вторым входом второго коррелятора, причем сдвиги фаз первого и второго фазовращателей 9 9 и коэффициент усиления усилителя К определяются величиной частоты М и длительностью входного анализируемого колебания Т в соответствии с матема" тическими выражениями1-асов 9 9, агсй 8,дзп рЙздп Рагсй 8 ФП