Анализатор статистических характеристик фазовых флюктуаций сигналов

(54) АНАЛИЗАТОР СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИ ФАЗОВЫХ ФЛЮКТУАЦИй СИГНАЛОВИзобретение относится к радиоизмерению, в частности, фазовых измерений и может быть использовано в радио технике и связи для аппаратурного анализа статистических характеристик фазовых флюктуаций сигналов.Известен анализатор статистических характеристик фазовых флюктуаций сигналов,содержащий последовательно сое" диненные фазовый детектор, фильтр ниж них частот и кварцевый генератор, а также звуковой генератор, анализатор спектра, девиометр, измеритель индекса частотноймодуляции и индикатор мощности Флюктуаций 13,Недостатком этого анализатора является низкая точность измерений, осо бенно на высоких частотах, из-за влия нил собственных фазовых Флюктуаций подстраиваемого кварцевого генератора.Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенн признаков к предлагаемому является анализатор статистических характеристик фазовых Флюктуаций сигналов,содержащий два узкополосных фильтра,соединенных последовательно, и Фазовый детектор, один вход которого подключен к выходу основного фильтра,а также смеситель и широкополосныйфильтр, при этом входы смесителя совдинены соответственно со входом ос 10новного фильтра и выходом дополнительного Фильтра, а выход смесителячерез широкополосный Фильтр подсоединен к одному из входов фазовогодетектора 23,Однако точность измерений такого1 Зустройства низка из-за влияния нестабильности частоты сигнала на результаты измерений, поскольку Фазовые характеристики реальных фильтровнеидентичны и под влиянием дестабилизирующих Факторов изменяются поразному во времени.Цель изобретения - повышение точности измерений.3 930Эта цель достигается тем, что визвестное устройство, содержащее узкополосный фильтр, выход которогоподключен .к одному из входов фазовогодетектора, дополнительно введены двафильтра нижних частот, фазовращатель,инерционный фазовращатель, электродвигатель, фазометр и блок обработкиинформации, причем вход. инерционного. Фазовращателя соединен со входнойклеммой, а выход - с одним из входовфазометра и входом Фазовращателя,выход которого подключен ко входуузкополосного Фильтра, и вторыми входами Фазометра и фазового детектора,выход которого подключен ко входам.обоих фильтров. нижних частот, причем выход первого фильтра нижних частот подключен к управляющему входуФазовращателя, а, выход второго - куправляющему входу электродвигателя,вал которого соединен с осью инерционного фазовращателя, кроме .того,выход фазометра подключен ко входублока обработки информации.На чертеже приведена структурнаясхема анализатора статистических.характеристик фазовых Флюктуаций сигналов,Устройство содержит инерционный Фазовращатель 1, Фазовращатель 2, узкополосный фильтр 3, фазовый детектор 4, Фильтры 5 и.6 нижних частот, электродвигатель 7, фазометр 8 и блок 9 обработки информации. Вход инерционного фазовращателл 1 соедийен , со входной клеммой, а выход - с одним из входов Фазометра 8 и входом фазовращателя 2, выход которого подключен к другому входу Фазометра 8, а также ко входам Фазового детектора 4 (к одному непосредственно, а к другому через узкополосный фильтр 3), Выход Фазового детектора 4 подключен ко входам фильтров 5 и 6 нижних частот. Выход фильтра 5 нижних частот соединен с управляющим входом фаэовращателя 2 а выход Фильтра 6 нижних частот - с управляющим входом электродвигателя 7, вал которого соединен с осью инерционного Фазовращателя 1. Выход фазометра 8 подключен ко входу блока 9 обработки информации.Устройство работает следующим образом.Исследуемый сигнал через инерционный фазовращатель 1 и Фазоврацатель 2 поступает на вход узковолосногоФильтра 3, в котором осуществляетсявременная задержка сигнала (на время, обратно пропорциональное полосепропускания узкополосного фильтра) .Сигнал ошибки, пропорциональный разности Фаз исходного и задержанногосигналов, с выхода фазового детектора 4 через Фильтры 5 и 6 нижних 1 р частот поступает соответственно науправляющие входы фазовращателя 2и электродвигателя 7. Если частотаисследуемого сигнала не равна номинальной частоте, то разность Фаэмежду исходным и задержанным сигналами создает на выходе фазового детектора 4 постоянное напряжение сигнала ошибки, которое через Фильтр 6нижних частот подводится к электродвигателю. При этом начинают вращаться электродвигатель 7 и инерционный фазовращатель 1, напримериндукционный фаэовращатель(БИФ), который отрабатывает изменения частотысигнала. Фазовращатель 2 вносит приэтом постоянный фазовый сдвиг. Еслифаза исследуемого сигнала флюктуирует, то на постоянную составляющуюсигнала ошибки накладывается пере- ЗО менная составляющая, пропорциональная исследуемым Флюктуациям. Переменная составляющая через фильтр 5нижних частот подается на малоинерционный фазовращатель 2, например Иэлектронный, который отрабатываетэти флюктуации. При этом граничнаячастота фильтра 5 нижних частот выбирается не ниже верхней частоты спектра исследуемых флюктуаций, а граничаоная частота Фильтра 6 нижних частотне выше нижней частоты спектра Флюктуаций, В этом случае инерционныйФаэовращатель 1 отслеживает медленныеуходы частоты, а фазовращатель 2- 45исследуемые Фазовые Фпюктуации. Фазометр 8 осуществляет слежение за разностью Фаз на входе и выходе Фазо-,вращателя 2, пропорциональной исследуемым Флюктуациям, а в блоке 9 обработки информации определяется тре-буемые статистические характеристикиФазовых Флюктуаций по заданному алгоритму.Использование новых элементов: фазовращателя, инерционного Фазовращаф теля, двух Фильтров нижних частот сразными граничными частотами, электродвигателя, отличает предлагаемое.устройство от известного тем, что вформула изобретения каз 3459/5 ВНИИП одписно ира Проектная,илиал ППП "Патент",город 5 9301 ,нем устраняется влияние нестабиль:ности частоты сигнала на результат измерения и, тем самым повышается точность измерений.Испытания макета измерителя показали, что при использовании уэко" полосного кварцевого фильтра, фазовращателя БИФ"025 на рабочей частоте 1 НГцотрабатываются уходы час-, тоты в пределах - 10 Гц. Кроме того, 1 ф следящая система, состоящая из узко" полосного Фильтра 3, фазового детектора 4, фильтра 5 нижних частот и фаэовращателя 2, позволяет отслеживать Фаэовые флюктуации с точностью до 2 ь в диапазоне флюктуаций до 30 20Анализатор . статистических характеристик фазовых флюктуаций сигналов, содержащий узкополосный фильтр, выход которого подключен к одному из входов фазового детектора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения; допол. -53 6нительно введены два фильтра нижнихчастот, фазовращатель, инерционныйфаэовращатель, электродвигатель, фаэометр и блок обработки информации,причем вход инерционного Фазовраща"теля соединен со входной клеммой, авыход - с одним из входов фаэометра и входом фаэовращателя, выход которого подключен ко входу узкопо осного фильтра, и вторыми входамифазометра и фазового детектора, выход которого подключен ко входамобоих фильтров нижних частот, прйчем выход первого фильтра нижних частот подключен к управляющему входуфазовращателя; а выход второго " куправляющему входу электродвигателя,вал которого соединен с осью инерционного ФЬэовращателя, кроме того,выход фазометра подключен ко входублока обработки информации.Источники информации,принятые во внимание при. экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 552569, кл, 6 01 й 25/ОО, 1976,2. Авторское свидетельство СССР8 390161, кл, О 01 В 25/00, 1971.