Дискретный фазометр с характеристикой пилообразного вида

СОКИ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 25 0 ОПИ САНИ АВТОРСКОМУ ЕЛЬСТ кл Дж.ой автоподргия",1977,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) 1. Клэппер Дж., ФрэнСистемы фазовой и частотнстройки частоты. М., "Энес. 43.2. Авторскоесвидетельство СССР М 416697, кл. 6018 25/00, 1972.54)( 57) ДИСКРЕТНЫЙ ФАЗОМЕТР С ХАРАКТЕРИСТИК 0 Й ПИЛ 00 ВРАЗН 0 Г 0 ВИДА,содержащий генератор калибровочных импульсов, первый вентиль, счетчик, первый триггер, первый элемент И, второй вентиль второй триггер, третий вентиль, первый сумматор, шину опорного сигнала, шину входного сигнала, шину начала измерения,к которой подключен первый вход второго триггера, второй вход которого подключен к шине конца измерения, при этом генератор калибровочных импульсов соединен через первый вентиль со счетным входом счетчика, выход кото.рого подсоединен.к первому. элементу И, второй вход которого подключен к шине входного сигнала через второй вентиль, второй вход которого подключен к первому выходу второго триггера, первый выход второго триггера соединен с вторым входом третьего вентиля, первый вход которого подключен к шине. опорного сигнала, выход третьего вентиля подключен к первому входу первого триггера, второй вход которого соединен с выходом второго вентиля, выход первого триггера сое" динен с вторым входом первого вентиля, о т л и.ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехозащи.ЯО,1022068 А ТЕНЙясФ г щенности за счет уменьшения количества перескоков фазы на 2 Й; в.него введены третий триггер, второй эле-. мент И, пять сумматоров, два мультиплексора и три регистра памяти, причем вход первого регистра подключен к выходу первого элемента И, выход которого подключен через второй элемент И к входу второго регистра и первому входу третьего регистра, к второму входу второго элемента И подключен первый выход третьего триггера, первый вход которого подключен к шине начала измерения, а второй вход которого подключен к выходу второго вентиля,.первый выход первого регистра подключен к второму входуа второго регистра, второй выход первого регистра подключен к первому входу первого сумматора, второй вход. атее которого подключен к выходу второго регистра, выход первого сумматора подключен к входу второго сумматора, 5 ,входу третьего сумматора и первому входу четвертого сумматора, второй вход которого подключен к выходу третьего регистра, выход четвертого сумматора через пятый сумматор подключен к первому входу первого муль- ф типлексора, второй вход которого под- ф е, ключен к выходу четвертого сумматора, ффффф выход второго сумматора подключен к( третьему входу первого мультиплексо- ар ра, выход которого подключен к пер- ффф. вому входу второго мультиплексора 90 второй вход которого подключен к выходу шестого сумматора, вход которого подключен к выходу четвертого 3 Р сумматора, выход третьего сумматора подключен к третьему входу второго мультиплексора, выход которого подключен к второму входу третьего регистра.Изобретение относится к радиоизмерительным системам и может быть использовано при оценке фазы сигна" ла, скорости и производной скорости ее изменения при измерении дальности цифровыми методами.,Известно применение дискретных Фазометров в системах Фильтрации с Фазовой автоподстройкой частоты 1.При отклонениях Частоты входного сигнала от опорного могут возникнуть 10 скачки фазы на 21 Сэтакие скачки появляются в моменты времени, когда Фаза 9) пересекает снизу вверхуровни 2 щ 7 Г, где щ= О, 1, 2,)которые существенно ухудшают качество 15 работы следящих систем.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения фазового сдвига сигналов, содержащее генера О тор калибровочных импульсов, первый вентиль,счетчик, первый триггер, первый элемент И, второй вентиль, второй триггер, третий вентиль, шину опорных сигналов, шину измеряемого сигнала, шину начала измерения, шину конца измерения 2.Однако для этого устройства характерно появление в выходном сигнале скачков на 2 МГ, связанных с наличием разностной частоты Я и наличием шума в радиотехнической системе.Цель изобретения - повышение помехозащищенности за счет уменьшения количества перескоков Фазы на 2 .Поставленная цель достигается тем, что в дискретный Фазометр с характеристикой пилообразного вида, содержащий генератор калибровочных импульсов, первый вентиль, счетчик, первый триггер, первый элемент И, 40 второй вентиль, второй триггер, третий вентиль, первый сумматор, шину опорного сигнала, шину входного сигнала, шину начала измерения, к которой подключен первый вход второго 45 триггера, второй вход которого под- ключен к шине конца измерения, при этом генератор калибровочных импульсов соединен через первый вентиль со счетным входом счетчика, выход которого подсоединен к первому злементу И, второй вход которого под" ключен к шине входного сигнала через второй вентиль, второй вход которого подключен к первому выходу второго триггера, первый выход второго триггера соединен с вторым входом третьего вентиля, первый вход которого подключен к шине опорного сигнала, выход третьего вентиля подключен к первому входу первого триггера, вто- .60 рой вход которого соединен с выходом. второго вентиля, выход первого триггера соединен с вторым. входом первого вентиля, введены третий триггер, второй элемент И, пять сумматоров, 65 два мультиплексора и три регистрапамяти, причем вход первого регистраподключен к выходу первого элемента И, выход которого подключен через второй элемЕнт И К входу второго регистра и первому входу третьего регистра, к второму входу второго эле-,мента И подключен первый выход третьего триггера, первый вход которого подключен к шине начала измерения, а второй вход которого подключен квыходу второго вентиля, первый выход первого регистра подключен к второмувходу второго регистра, второй выход первого регистра подключен к первому входу первого сумматора, второй входкоторого подключен к выходу второго регистра, выход первого сумматора подключен к входу второго сумматора, входу третьего сумматора и первому входу четвертого сумматора, второй вход которого подключен к выходу третьего регистра, выход четвертого сумматора через пятый сумматор подключен к первому входу первого мультиплексора, второй вход которого подключенк выходу четвертого сумматора, выход второго сумматора подключен к третьему. входу первого мультиплексора, выход которого подключенк первому входу второго мультиплексора, второй вход которого подключенк выходу шестого сумматора, вход которого подключен к выходу четвертого сумматора, выход третьего сумматора подключен к третьему входу второго мультиплексора, выход которого подключен к второму входу третьего регистра.На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит генератор 1 калибровочных импульсов, первый вентиль 2, счетчик 3, первый триггер 4, первый элемент 5 Й, шину 6 конца измерения, второй вентиль 7, шину 8 начала измерения, второй триггер 9, третий вентиль 10, шину 11 опорного сигнала, шину 12 входного сигнала, третий триггер 13, второй элемент14 И - первый регистр 15 памяти, второй регистр 16 памяти, третий регистр 17 памяти (выходной), первый 18, второй 19, третий 20, четвертый 21, пятый 22 и шестой 23 сумматоры,первый 24 и второй 25 мультиплексоры.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии вентили 2, 7 и 10 закрыты. Импульс фНачало работы" устанавливает в "1 ф триггер 9. Первый импульсна шине 11 опорных сигналов, лрошедший через вентиль 10, перебрасывает в единичное состояние триггер 4, врезультате чего калибровочные импульсы через вентиль 2 поступают на входсчетчика 3, а вентиль 7 пропускаетимпульсы измеряемого сигнала на шине 12 на входы элемента 5 И и на вторые входы триггеров 4 и 13. Отсчетыфазы, равные показаниям счетчика 3на момент появления импульса на выходе вентиля 7, записываются в регистр 15Первый отсчет фазы, выде-,ляемый элементом И 14, записываетсяв регистры 16 и 17. Триггер 13 вырабатывает на первом выходе "1" с приходом сигнала "Начало работы" по шине 8, открывает элемент И 14 и пропускает первый Фазовый отсчет через.элемент И 14; При поступлении .второгои последующих отсчетов Фазы их запись в регистр 15 осуществляетсязадним Фронтом импульса с выхода вентиля 7, передним фронтом этого импульса содержание регистра 15 переписывается в регистр 16. Регистры 2015 и 16 подключены к входам первогосумматора 18, на.входе которогообразуется разность кодов регистров15 и 16. Выход первого сумматораподключен к входу второго сумматора 2519, на выходе которого образуетсякод суммы входного кода плюс 7 Т . Выход первого сумматора 18 подключентакже ко входу третьего сумматора20, на выходе которого образуетсякод суммы входного сигнала минус ЯВыход первого сумматора подключентакже к второму входу четвертогосумматора 21, первый вход которогоподключен к выходу третьего регистра 17. На выходе четвертого сумматора 21 образуется код суммы входныхкодов. Выход четвертого сумматораподсоединен к входу пятого сумматора 22, на выходе которого образуется код суммы входного кода плюс 2 Ж. "ОВыход четвертого сумматора подсоединен также к входу шестого сумматора23, на выходе которого образуетсякод суммы входного кода минус 2%.Выход четвертого сумматора подключен 45также к второму входу первого мультиплексора .24, первый вход которогосоединен с выходом пятого сумматора22. Третий вход первого мультиплексора 24 подсоединен к выходу второго 5 Осумматора 19. Если на выходе второгосумматора образуется код со знакомминус, то первый мультиплексор 24пропускает на выход выходной кодпятого сумматора 22. Если на выходевторого сумматора 19 обраэовалоя кодсо знаком плюс, то первый мульти-плексор 24 пропускает на выход выходной код четвертого сумматора 21.Выход первого мультиплексора 24 соединен с первым входом второго мультиплексора 25, второй вход которогоподсоединен к выходу шестого сумматора 23. Выход третьего сумматора20 соединен с третьим входом второгомультиплексора 25. Если на выходетретьего сумматора 20 образовалсякод со знаком минус, то второй мультиплексор 25 пропускает на выход выходной код первого мультиплексора 24.Если на выходе третьего сувакатора 20образовался код со знаком плюс, товторой мультиплексор 25 пропускаетна выход код шестого сумматора 23.Выход второго мультиплексора 25 подсоединен к выходному регистру 17.Выходной код, полученный на выходевторого мультиплексора 25 записывается в выходной регистр 17. С приходомочередного ойорного сигнала работаустройства повторяется. С приходомсигнала "Конец измерения" на шине 6триггер 9 изменяет свое состояние,вентиль 7.и вентиль 10 перекрываютпоступление в устройство входных иопорных сигналов.Работа данного устройства соответствует алгоритму, в котором предполагается, что приращение фазовогоугла между отсчетами происходит пократчайшей дуге, а признаком скачкафункции является истинность неравенства - приращение фазового угла между отсчетами более%Периодичность отсчетов сигналана выходе фазометра период поступления опорного сигналаопределяетсяхарактеристикой Фазометра и полосойпропускания сигнала, приведенной квыходу Фазометра и полосой пропускания сигнала,приведенной к выходуФазометра. При пилообразной характеристике Фазометра и условии изменения фазы между отсчетами по кратчайшей дуге обычно выбирают периодотсчетов так, чтобы приращение фазыне превышало В, иначе цифровые отсчеты представляют. фазовый сигнал вискаженном виде, что и учтено алгоритмом.Применение предлагаемого устройства сокращает количество скачкообразных изменений отсчетов фазовогосигнала, что упрощает обработкуотсчетов и увеличивает точность оценки параметров сигнала. Положительный эффект достигается приМ м,где Й- емкость выходного регистра17;И - емкость кода счетчика 3,соответствующего 2 Г радфазового сигналааказ 4034/37ВНИ сно ССР 130 4 5 илиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектн Тираж 710 ПИ Государственног делам иэобретений Москва, Ж, РаушПодпи комитета С открытий ая наб д