Цифровое устройство автосопровождения

О П И С А Н И Е (йз 402 ззИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистиц вских Респубпии(51) М 84/09 Государстеениий иоиите Севвте Министров СССР по делам изобретений и открытий) Дата опубликоваппя описаяия 17.05.77(54) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЕНИЯ СОПР на основе и"времеинои интервалниусного метода. Однакпредъявляет высокие трности генератора, выра метод ста бильнони ни ебования кбатываюшеге и длитель усные импульсы, к форэталонного и нониусно Кроме импульс того, наличие "мертвой зоны" интервала времени счета нонн ных имименение пульсов делает неэтого метода в усхронизации,4 ожным оиствах зов 1 Изобретение относится к радиотехпиче.ким системам и может использоваться вприемоиндикаторах радионавигационных ирадиолокационных" систем, работающих вкомплексе с цифровыми вычислительными 5машинами,Известны цифровые устройства автосо-,провождения, применяемые для слеженияза временным положением сигналов, содер.жашие цифровой временной дискриминатор,10сглаживающие цепи, дискретный фазоврашатель, опорный генератор, делитель час-тоты, формирователь следяших импульсовЯ.Особенностью этих устройств является 15импульсный характер постуйления входноговоздействия и квантование по уровню сиг-нала рассогласования в дискриминаторе,Инструментальная точность ограничивается величиной кванта, Во временном дискриминаторе сигнал рассогласования меж-ду.временным зтоложением входного импульсного сигнала и следяшего сигналарвырабатывается в виде двоичного кода.ля этого используются преобразог;. -ели 25Наиболее близким техническим решением является цифровое устройство автосопровождения, содержащее соединенные вкольцо делитель частоты, формировательследящих импульсовтриггер, блок совпадения, счетчик, блок считывания, сглаживающую цепь, дискретный фазоврашатель,к второму входу которого подключен опорный генератор ) 21Однако извес"гное устройство обладаетпедостато шой инструментальной точностьео.Цель изобретения - повьппение инструментальной точности, 540233,сопровождения, содержащее соединенные Вкрльцо делитель частоты, формировательспедящих импульсов, триггер, блок совпадения, счетчик, блок считывания, сглажи;вающую цепь, дискретный фазовращатель,к второму входу которого подключен опорйыйгенератор, введен дополнительный диь.кретный фазовращатель, соединенный одним входом с выХодом упомянутого дискретного фазовращателя, а другим - с выходом триггера, и выходом - с вторымвходом блэка совпадения, и дополнительный счетчик, вход которого соединен свыходом триггера, а выход - с блокомсчитывания.Иа чертеже изображена структурнаяэлектрическая схема предложенного устройстав.Устройство содержит соединенные в кольцо делитель частоты 1, (:,эрмирователь 2следящих импульсов, триггер 3, блок совпадения 4, счетчик 5, блок считывания 6,сглаживающую цепь 7 и дискретный фазе=вращатель 8, к второму входу которогоподключен опорный генератор 9, дополнительиый дискретный фазэвращатель 10,соединенный одним входом с выходом дискртного фазовращателя 8, а другим - свыходом триггера 3, и выходом - с вторым входом блэка совпадения 4, дэпэлштельный счетчкк 11, вход которого соединен с выходом триггера 3, а выход - сблоком считывания 6.Устройство работает следующим образом,Входной сигнальный импульс "опрокидывает триггер 3, В исходное состояниеон возвращается при поступлении на другой вход следящего импульса с выходаформирователя 2, цлител;гость сформированного триггером 3 импульса равнавременному рассэгласованию между входным сигнальным импульсом и следящим.Импульс с выхода триггера 3 открывает блок совпадения 4, на второй входкоторого поступают счетные импульсы свыхода дополнительного дискретного фазовращатепя 10. На выхода блока совпадения 4 формируется пачка счетных импуль-сов, следующих с частотой, равной частотеопорного генератора О. Число импульсовв пачке пропорционально величине сигналарассогласования. Частота следования пачек равна частоте следования импульсоввходного сигнала. Число импульсов в Ипачках просчитывается счетчиком 5, Двоичный код со счетчика 5 переписываетсяс помощью блока считывания 6 в сглажиВакмцую цепь 7 пэ сиГналу, вь 1 рабатьпюед мому дополнительным счетчиком 11, Входдополнительно о счетчика 11, объем которого равен Н, соединен с выходом триггера 3.Сглаживающая цепь 7 производит Обреботку сигнала рассогласования. Структурасглаживающей цепи 7 определяетсядинамикой входного сигнала, т.е, скоростью илиускорением изменения временного положе ния входных импульсов, Обычно она состоит из одного ипи нескольких цифровых интеграторов Сигнал с Выхода сглаживающей цепи 7 управляет фазой выходных импульсов дискретного фазовращателя 8 так,,что временное положение следящих импульсов, вырабатываемых формирователем12 и д(цителем 1, совпало с временнымположением входных сигнальных импулбсов.С помощью дополнительного дискретного фазовращателя 10 в предлагаемом устройстве обеспечивается регулярное изменение начальной фазы счетных импульсовотносительно преобразуемого временногопнтервала, Для этого его вход соединен свыходом дискретного фазовращателя 8,Эта связь позволяет иметь импульсы навходе дэпэлпительнэгэ дискретного фазовращателя 10, движущиеся с той же скоростью, чтэ и ВхОднОЙ сиГнал, а сВязь,Выход триггера 3 - управляющий вход дополнительного дискретного фазовращателя 10позволяет перемещать эти импульсы наего Выходе с постоянной скоростью относительно преобразуемого временного интерз 5 вала. Этим достигается равномерное распределение начальной фазы счетных импульсов.Изменение фазы счетных импульсов производится каждый раз после поступления 4 о входного сигнального импульса на величину кванта фазы дополнительного фазовращатела 10. Ьлагэдаря этому при постоян,стве преобразуемого временного интервалаза время усреднения на вход счетчика 5 45 будет поступать. либо импульсов, либо+ 1 импульсЕсли из И периодов усреднения ВФпериодах встретилосьимпульсов, товероятностьчастота) . появленияим 5 о пульсов будет равна 3 ф= пй,.а частотапоявления+ 1 ю 4 пульсов,. 1 ЯМ)= - ".73Величина преобразуемого временного, интервала Топределяется по формуле ма.- тематического Ожиданиятя+(+е(и-и)где 70 - период повторения счетных им-пульс овЙз последней формулы видно, что для бо,того, чтобы измерить временной интервал)/40 Тираж 686 ПодписноеИ Государственного комитета Совета Министрапо дедам изобретений и открытий113036, Москва, Ж, Раушскаинаб., д. 4/6 Заказ 604( , ЦНИИП СССР филиал ППП Патент, г. Ужгород,ектная, 4 Т, необходимо пронумеровать в счетчике 5 все число счетных импульсов, заподня-, ,ющих интервал Т за Й периодов егохповторения. Минимальное значение ошибки преобразования равное 7 / Н, будет обеопечиваться при равенстве числа периодов усреднения числу квантов дополнительно,го дискретного фазовращатедя 10. Таким образом, с помощью доподнитель но включенного дискретного фазовращателя 10 производится изменение по пило;образному закону начальной фазы счетных Импульсов. Эго обеспечивает повышение точности в преплагеемом устройстве в М . раз по сравнению с точностью устройства, ;реализующего метод "прямого счета, и в К по сравнению с точностью устройства, реализующего метод усреднения со случайной начальной фазой счетных импульсов. Включение дополнительного дискретного фазовращателя 10 в цепь после основного дискретного фазовращателя 8 позволяет исключить влияние изменения временной задержки входных йп начг ных импульсов на точность преобразования временных интервалов в код. Формула изобретенияЦифровое устройство автосопровождения,содержащее соединенные в кольцо делителЬчастоты, формирователь следящих импуль сов, триггер блок совпадения счетчикблок считывания, сглаживающую цепь, диойкретпый фазовращатель, к второму входукоторого подключен опорный генератор,о т л и ч а ю щ .е е с я тем, что, с цв-й 1 О дыо повышения инструментальной точности,в него введены дополнительный дискретный фазовращатель, соединенный однимвходом с выходом упомянутого дискретно,го фазовращатедя, а другим - с выходом 15;триггера, и выходом - с вторым входомблока совпадения, и дополнительный счетччик, вход которого соединен свыходомтриггера, а выход - с блоком считывания.Источники информации, принятые во внЮ 2 й ание при экспертизе;1. С. В. Самсоненко Цифровые метОды.Опппладьной обработки радиолокационных нсигпадовф, М., Воениздат, 1968 г.стр. 84 85.2. Р. А. Валитов, Е. П. Вихров По грешпости пифроизмерителей интерваловвремени и повьппение точности методом ус.реднения. Измерительная техника, Ж 4,1963 г. прототип).