Устройство для оценки фазы и отклонения частоты гармонических сигналов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(63) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 18. 05,81 (2) 3294659/18-21 Р 1 фф файв 6 01 В 23/ОО сприсоединениемзвявки Йо Государственный квинтет СССР по делам нзобретеннй н открытнйОпубликовано. 070283, Бюллетень йо 5 Дата опубликования описания 07.02.83 А.С. Воробьев, А. В. Куэичкин, Б,И. Простенкови В.И. ТарасовЖ,К:.,У д Ь с Д ю р(72) Авторыизобретения 71 ) Заяеител УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ФАЗЫ И ОТКЛОНЕНИЯ ЧАСТОТЫ ГАРИОНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВИзобретение относится в электроизмерительной технике и предназначенодля помехоустойчивого определениячастоты и Фазы гармонического сигнала.Известен циФровой панорамный измеритель частоты, содержащий блокиквадратурной обработки и дискретизации, блок дискретного преобразованияФурье, блок хранения Фазового спектра, блок вычисления разности Фаэ, вычислитель (13Однако известный измеритель сложенпо своей конструкции.Наиболее близким о техническойсущности к изобретенщо является устройство для измерения максимума Функции правдоподобия, содержащее объе- .диненные по первому входу блоки перемножения, вторые входы которых под"ключены к выходам генераторов копий,а выходы блоков перемножения подключены к входам интеграторов, выходыкоторых соединены с входами решающего устройства,Устройство позволяет оценить частоту или Фазу принимаемого сигналас высокой помехоустойчивостью. Приэтом точность оценки параметра опре-"деляется количеством используеьихкорреляторов и копий сигнала, перекрывающих априорный интервал изменения оцениваемого параметра 2.Недостатком данного устройства является существенное повыаение егосложности при необхорщмости оценки измеряемого параметра с большой точностью даже при очень незначительном его априорном интервале,.из-за необходимости использования большого количества корреляторов.и генераторов копий (каналов обработки). Сложность устройства будет еще больше при необходимости измерения сразу двух параметров (частоты и Фазы), так,как возрастание числа ячеек области неопределенности априорного интервала, в этом случае также приводит к необходимости введения дополнительных каналов обработки.Цель изобретения - повышение надежности устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для оценки фазы и отклонения частоты гармонических сигналов, содержащее последовательно соединенные многоканальный корреляцнонный приемник и блок обработки; включающий в себя последовательно соединенные блок памяти и блок: вычитания, второй вход которого под 995007ключен к входу блока памяти и к входу блока обработки в блок обработкивведены последовательно соединенныенакопитель и блок деления, а такжесчетчик времени, первый выход которого подключен ко второму входу блока деления, а второй выход " к первому входу накопителя, при этом выходблока вычитания соединен с вторымвходом йакопителя,На чертеже представлена структур 1 Оная схема устройства.Устройство содержит многоканальный корреляционный приемник 1,всостав которого входят блоки 2 перемножения, интеграторы 3, блок 4 15выбора экстремума, многоотводный Фазовращатель 5, а также генератор бэталонной частоты, блок 7 обработки,содержащий блок 8 памяти, блок 9 вычитания, накопитель 10, блок 11 деле-;ния, счетчик 12 времени.Устройство работает следующим образом.Генератор б вырабатывает гармонический сигнал, частота которого равна средней частоте ожидаемого сигнала с учетом величины априорного интервала его изменения Ь, Этот сигналс выхода генератора б подается навход многоотводного Фазовращателя 5,Многоотводный фазовращатель 5 осуществляет раэветвление сигнала генератора б на п сигналов с фазовымисдвигами, равномерно распределеннымина интервале 0-180 и перекрывающимиаприорный интервал изменения Фазы ис-З 5следуемого сигнала. Сигналы с выходов Фазовращателя 5 подаются на входя блоков 2 перемножения, аа другиевходЫ которых поступает адцитивнаясмесь измеряемого сигнала и шума. 40Результаты перемножения подаются навходы интеграторов 3.На выходах интеграторов 3 постоянное напряжение, пропорциональноепроизведению входного гармонического 4сигнала и гармонического сигналагенератора б, накапливается на интервале Т.Блок 4 выбора эксремума выделяетканал с максимальным напряжением, 1 рсоответствующий величине начальнойфазы входного сигнала. Таким образом, на выходе блока 4 через каждый.очередной промежуток времени Т имеется число (номер канала), записанное в двоичном коде, величина кото"рого пропорциональна значению текущей начальной Фазы 9 входного сиг 3нала. Причем где: Перезапись информации в блок 8 па. мяти осуществляется с помощью тактовых импульсов (цепи тактового питания на схеме не указаны) через каждый Тд промежуток времени. Блок 9 вычитания вычисляет разность между двоичными числами, полученными на выходе блока 4 через смежные промежутки времени Т.Таким образом, двоичное число, сформированное в блоке 9, пропорци- онально величине изменения начальной фазы входного сигнала Ь за промежуток времени Т),С помощью накопителя 10 (двоичного сумматора), счетчика 12 и блока 11 деления осуществляется усреднение во времени значения Д 9 на щ интервалах Т для получения сглаженной оценки измеряемого параметра. Следовательно, на выходе блока 11 деления будет число, пропорциональное величине Аф, гдеТаким образом, на выходе блока деления 11 через каждый очередной промежуток времени в Т будет запи-, сано число, пропорциональное средней величине отклонения частоты сигнала от, частоты генератора эталонной частоты Ь. Для того, чтобы показания устройства соответствовали частоте принимаемого сигнала, достаточно в устройстве индикации произвести необходимое масштабирование полученного показания, состоящего в алгебраическом суммировании Ь и 1 з,- .Устройство позволяет с высокой точностью и высокой помехоустойчивостьюизмерять сразК два параметра (частоту и Фазу) гармонического сигнала. Причем, предлагаемое устройство значительно экономичнее и практически гораздо проще реализуемо по сравнению с известным. Положительный эффект достигается за счет сущест" венного уменьшения числа каналов корреляционной обработки.формула изобретенияУстройство для оценки фазы и отклонения частоты гармонических сигналов, содержащее последовательно соединенные многоканальный корреляционный приемник и блок обработки, включающий в себя Юзследовательно соединенные блок памяти и блок вычитания, второй. вход которого подключен к входу блока памяти и к входу блока обработки, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности устройства,в блок обработки введены последовательно соединенные995007 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 873145, кл. 6 01 В 23/00, 1979.2. Тихонов В. Статистическая радиотехника. М., Советское радиоф,1966, с. 488,овоселов авитель В, ед Т.Маточ Корректор С, Шекмар Реда Киселев е аказ 633 Тираж 708НИИПИ Государственногопо делам изобретений5, Москва, Ж, Раув Филиал ППП фПатент ф, г. Ужгород, ул. на накопитель и блок деления, а такжесчетчик времени, первый выход которого подключен к второму входу блокаделения, а второй выход " к первомувходу накопителя, при атом выходблока вычитания соединен с вторымвходом накопителя. Подписноекомитета, СССРоткрытийкая наб., д. 4/5