Способ измерения фазовых флуктуаций сигналов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик оц 970257(22) Заявлено 010481 (21) 3267923/18-21 6 01 В 25/00 с присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР. по делам изобретений и открытийОпубликовано 30,1082. Бюллетень Мо 40 Дата опубликования описания 30.1082(54) СПОСОБ ИЭМЕРЕНИЯ ФАЭОВЫХ ФЛУКТУАЦИЙ СИГНАЛОВИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении фазовых и частотных,флуктуаций сигналовИзвестен способ измерения фазовых флуктуаций сигналов путем сравнения частоты исследуемого. сигнала с час" тотой опорного сигнала с помощью частотного детектора или электронно- счетного частотомера Г 1)Этот способ имеет низкую разрешающую способность по фазе.Известен также способ измерения Фазовых флуктуаций сигналов,основанный на сравнении фазы исследуемого сигнала с фазой опорного сигнала при помощи Фазового детектора 21,Однако указанный способ требует равенства сравниваемых частот. Поэтому при измерении фазовых флуктуаций исследуемого сигнала произволь" ной частоты относительно опорного сигнала фиксированной частоты применяют преобразование частоты одного из сигналов, при этом в преобразуемый сигнал неизбежно вносят дополнительные фаэовые флуктуации, создаваемые частотными преобразователямиумножителями, фильтрами, что приводят к значительному увеличению погрешности измерения, Использование в способе Фазового детектора приводит также к значительной погрешности измерения Фазовых флуктуаций, превы" шающих 776, из-эа нелинейной (косинусоидальной) характеристики Фазового детектора.Цель изобретенияповьхаение точности измерения Фазовых флуктуаций в диапазоне частот исследуемого сиг- нала и в диапазоне значений фазового сдвига 0 - 21 с.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения Фазовых флуктуаций сигналов, основанному на сравнении Фазы исследуемого сигнала с Фазой. опорного сигнала при одном значении частоты опорного сигнала, из опорного сигнала формируют короткие импульсы, осуществляют их предварительную задержку на время, превьааающее половину периода минимальной частоты исследуемого сигнала, производят выборки исследуемого сигнала в моменты времени, связанные с появлением задержанных импульсов, сравнивают значения выборок с задавили значением и используют сигнал, пропорциональный их разности, для управления величиной задержки им- ю970257 4ов умножают на 360 и на значение астоты исследуемого сигнала, иэеренное частотометром б, так как фазовые Флуктуациил дМ= Ъ 60=дс Х 360,где ь,= г,-г Измерение временных интерваловсуществующими методами производитсяс точностью единиц пикосекунд вшироком диапазоне значений, чтопозволяет измерять фазовые флуктуациипредлагаемым способом в широком диапазоне частот с высокой точностьюв диапазоне значений 0 - 2 Сбез при-,менения фазового детектора и преобразования частоты сравниваемыхсигналов, которые в известном способе являются основными источниками .погрешности измерения, При работев диапазоне частот за счет применения предлагаемого способа отпадаетнеобходимость в большом объеме аппаратуры, предназначенной для работына Фиксированных частотах,Формула изобретения Способ измерения Фазовых Флуктуаций сигналов, основанный на срав- нении фазы исследуемого сигнала с фазой опорного сигнала при одном значении частоты опорного сигнала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения фазовых флуктуаций в диапазоне час-тот исследуемого сигнала и в диапазоне Фазового сдвига 0-2, иэ опорного сигнала формируют короткие импульсы, осуществляют их предвари-. тельную задержку на время, превышающее половину периода минимальной частоты исследуемого сигнала, производят выборки исследуемого сигнала в моменты, времени, связанные с появлением задержанных импульсов, сравнивают значения выборок с заданным значением и используют сигнал, пропорциональный их, разности, для управления величиной задержки импульсов, осуществляя таким образом временную привязку задержанных импульсов к заданному значению исследуемого сигнала, а фаэовые Флуктуации определяют по изменению величины задержки импульсов с учетом значения частоты исследуемого сигна ла. пульсов, осуществляя таким образом л временную привязку задержанных им- ч пульсов к заданному значению иссле- м дуемого сигнала, а Фаэовые Флуктуа- ции определяют по изменениям величины задержки импульсов с учетом 5 значения частоты исследуемого сигналаСущность цредлагаемого способа состоит в следующем.Иэ опорного сигнала формируют ко- О роткие иМпульсы. Сформированные импульсы пропускают через устройство, осуществляющее их задержку, начальная величина которой превышает 0,5 Тг 1 ду,(То- максимальная длительность периода. исследуемого сигна" ла) и может изменяться в зависимости от внешнего управляющего воздействия на величину 10;5 Т,с. С помощьюзадержанных импульсов осуществляют выборку мгновенных значений исследуемого сигнала, частота которого может иметь значения и Ггде К и - значение частоты опорйого сигнала; и - целое число. Запомненные значения исследуемого сигнала сравнивают с . заданньм фиксированным значением и сигнал, пропорциональный их разности, . используют для управления задерж-. . кой импульсов, осуществляя таким образом временную привязку, задержанных импульсов к .заданному значению ис. - следуемого сигнала. Следовательно, изменения задержки импульсов на выходеустройства задержки относительно импульсов на его входе соответ ствуют фазовым Флуктуациям исследуемого сигнала.На чертеже показано устройство, реализующее предлагаемый способ.Из сигнала опорного генератора 4 О . с помощью формирователя 1 получают короткие импульсы, поступающие через управляемую линию 2 задержки на вход устройства 3 выборки и хранения, на второй вход которого поступает ис следуемый сигнал. Устройство 3 выборки и хранения осуществляет запоминание.мгновенных значений исследуемого сигнала в моменты появления на его входе задержанных импульсов. За" помненные значения исследуемогосигнала сравниваются с заданным значением, например с нулевым уровнем, компаратором 4, выходной. сигнал ко- торого, пропорциональный их разноси, подается на управляющий вход лии задержки, осуществляя временчую привязку задержанных импульсов к заданному значению исследуемого сигнала. Измеритель 5 временных интервалов измеряет величину задержки им пульсов, изменения которой пропорциональны фазовым флуктуациям исследуемого сигнала. для получения результата измерения в градусах значения измеренных временных интерва-- разность смежных значений Гд и Г.измеренных временных интервалов,й = - - частота. исследуемого1Тсигнала.:Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе. ктная,ффПатент ород, ул лиа 1. Благов В.А. и др. Аппаратурадля частотных и временных измереэ 8380/54 Тирах ВНИИПИ ГосУДаРс по делам изоб 113035, Москва, Ж-З