Устройство измерения фазы

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик рц 968767(1 М К 3 С 01 й 25/00 с присоединением заявки ЙоГосударстаеииый комитет СССР ио делам изобретений и открытий(23) Приоритет -Опубликовано 23.1082, Бюллетень йо 39 53) УЯК 621. 317. 771088 8) Дата опубликования описания 23,10.82(54) УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗЫ шкалы, счетчик точной шкалы соединен с вторым входом регистра выходной информации, генератор пониженной .частоты, выход которого подключенсоответственно к вторым входам блоковгетеродинирования измеряемого и опорного сигналов, блок сравнения, сое"диненный по входам с вторыми выходамисчетчиков грубой и точной шкал, апо выходу - с вторым входом сумма;тора, элемент совпадения, входы которого соединены соответственно свторым выходом Фазового дискриминатора, с входом блока задержки и,однимиэ входов. формирователя времейногоинтервала, выход которого подключенк второму входу элемента ИЛИ, второйвход формирователя временного интервала соединен с выходом блока задерж"ки, выход элемента совпадения подклю чен к третьему входу Формирователявременного интервала, первый входкоторого и вход блока задержки соединены с соответствующими входамиэлемента совпадения.Недостатком такого устройства является то, что при увеличении Флуктуаций возможна "ложная стыковка" показаний грубой и точной шкал в блоке Зо сравнения, что является причинойИзобретение относится к радио- измерительной технике, к системам аналого-цифровой обработки сигналов, в частности к цифровым измерителям фазы.По основному авт. св. Р 551571 известно устройство измерения, фазы с нониусным методом оценок фазовых соотношений, содержащее блок свертки первый вход которого и один из входов дискриминатора задержки подключены к первому входу устройства,выход блока свертки через блок гетеродинирования измеряемого сигнала соединен с первым входом фазового дискриминатора, блок поиска и выделений "модулирующей" и "несущей" опорного сигнала, вход которого соединен с вторым входом устройства, один из выходов через дискриминатор задерж-ки, аналого-цифровой преобразователь грубой шкалы, счетчик грубой шкалы и сумматор соединен с регистром выходной информации, а второй выходподключен к второму входу блока свертки и через блок гетеродинирования опорного сйгйала соединен с вторым вхо-. дом фазового дискриминатора, выход которого через элемент ИЛИ,аналогоцифровой преобразователь точной А.Д.Подлиннов, В.В.Шкирятов и Е.М,Заводий968767 дискриминатор б задержки, аналогоцифровой преобразователь 7 грубой шкалы, счетчик 8 грубой шкалы, фазовый дискриминатор 9, элемент 10 ИЛИ, аналого-цифровой преобраэовател 11 точной шкаЛы, счетчик 12 точной шкалы, блок 13 сравнения, сумматор 14, элемент 15 совпадения, блок 16 задержки, формирователь 17 временногс интервала, регистр 18 поправки и регистр 19 выходной информации.Блок 20 эталонного сигнала соединен по выходу с умножителем 21 и масштабным преобразователем 22. Выход умножителя 21 соединен с преобразователем 7 грубой шкалы, а выход масштабного преобразователя 22 соединен ): преобразователем 11 точной. Устройство работает следующим образом.Для повышения помехоустойчивости сигналы заполнения (Гг, Г-ц,) преобразователей 7 и 11 вырабатываются от одного источника блока эталонного сигнала 20 путем умножения его на коэффициент в = 2", где.м - число "избыточных" разрядов счетчика 8 грубой шкалы. При этом сигнал с выхода блока 20 эталонного сигнала (Гз) умножается в умножителе 21 на коэфсит от уровня помех в канале измерения и быстродействия применяемых логических элементов преобразователя 7 шкалы, В преобразователе 7 грубой шкалы сформированный дискриминаторомб задержки временной интервал заполняется частотой заполнения (Г щ ).и в двоичном коде хранится на каждомцикле измерения в счетчике 8 грубойшкалы. Благодаря когерентным преобразователям сигнала Ез в блок 13 сравнения на логический анализ подключаетсить достоверность стыковки отсчетов по грубой шкале с измерениями по точной шкале.Измерения по точной шкале также формируются путем заполнения временного интервала с выхода фазового дискриминатора 9 в преобразователе 1 точной шкалы сигналом Г полученного от бпока 20 эталонного сигнала и умноженного масштабным преобразователем 22 на коэфФициент И:ет= "э = . - зъгде М - количество разрядов счетчи-ка 12 точной шкалы;И - коэффициент гетеродинирования входных сигналов.Значения коэффициента гетеродинирования и количество разрядов счетчика 12 точной шкалы определяется заданной точностью измерений, а преобнизкой помехоустойчивости устройствав целом.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство измерения фаэы, содержащее блок свертки, первыйвход которого и один из входов дискриминатора задержки подключены к.первому входу устройства, евыход бло-ка свертки через блок гетеродини- .0, рования измеряемого сигнала соединенс первым входом Фазового дискриминатора, блок поиска и выделения "модулирующей" и "несущейф опорного сигнала, вход которого сОединен с вторым 15входом устройства, одиниз выходовчерез дискриминатор задержки, анало"го-цифровой преобразователь грубой шкалы.шкалы, счетчик грубой шкалы и сумматор соединен с регистром выходнойинформаций, а второй выход подключен к второму входу блока. свертки ичерез блок гетеродинирования опорного сигнала соединен с вторым входом фазового дискриминатора, выход.которого через элемент ИЛИ,аналогоцйфровой преобразователь точной шкалы, счетчик точной шкалы соединенс вторым входом регистра выходнойинформации, генератор пониженнойчастоты, выход которого .подключен сО фициент т , величина которого завиответственно к вторым входам блоковгетеродинирования измеряемого и опорного сигналов, блок сравнения,соеди-ненный по входам с вторыми выходами . грубой шкалы и счетчика 8 грубойсчетчиков грубой и точной шкал, .а по 35выходу - с вторым входом сумматора,элемент совпадения, входы которогосоединены соответственно с вторым выходом фазового дискриминатора, с входом блока задержки и одним из входов 40формирователя временного интервала,выход которого подключен к второмувходу элемента ИЛИ, второй вход фор-мирователя. временного интервала сое- ся п разрядов, что позволяет повы. динен.с выходом блока задержки, выход 45элемента совпадения подключен к тре-.тьему входу Формирователя временногсинтервала, первый вход которого ивход блока задержки соединены с соот.- ветствующими входами элемента совпадения, введены блок эталонного сигнале, к выходу которого параллельноподключены блок умножения .и масштабный:преобразователь, выходами соединенные соответственно с входами ана";луго-цифровых преобразователей грубой 15и 1 точной шкал.Йа чертеже приведена схема предлагаемого устройства,Устройство измерейия фазы содержит блок 1 свертки, блок 2 гетеродинирования измеряемого сигнала, блок3 поиска и выделения "модулирующей"и "несущей" опорного сигнала, блок 4гетеродинированияопорного сигнала,генератор 5 пониженной частоты, 65е а 62/75 Тираж 717ВНИИПИ Государственного комитетно делам изобретений и открыти 13035, Москва, З, Раушская на ПодписноеССР каз 8 д, 4/5 лвал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная разования Г определяетсядвончным представлением чисел в блоке 13 сравнения.Например, при заданных значениях Г = 1 10 фГц и точности измерения М= 1 10 фс, имеем М = 1000,й = 10 н М = 21 О/1000=1,024.Таким образом, исходя из доступных (средних ) по быстродействию требований к элементной базе, можно построить измерители наносекундного диапазона точности, практически инвариантные к существующему уровню помех и флуктуаций входных сигналов. Устройство измерения фазы по авт. св. Ю 551571, о т л н ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены блок эталонного сигнала к выходу которого параллельно подключены блок умножения и масштабный преобразователь, выходами соединенные соответственно с входами аналого"цифровых преобразователей грубой и точной шкал11