Фазометрическое устройство

(504 С 01 125 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ реверсивные и ты ИЛИ 3, 4,фазовращатель 8, опо 9, делитель 1 О, блок дешифратор 12, инвер 14 и 15, вход 16 имп ки, триггер 17, элем Работа устройства по мам при большом и мал вании фаз между опор 9 и внешним сигналом ратить время измерен ла, В описании дан р отработки фазы. 1 ил счетчик 5,6 и ОсудАРственный комитет сссРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР В 9 18883, кл. С 01 К 25/00, 1982,Авторское свидетельство СССР В 917123, кл, С 01 К 25/00, 198 1, (54) ФАЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к техник измерения фазы радиосигналов. Устройство содержит дискриминатор 1,2 и 7, элемен, дисковый рный генератор11 индикации, тор 13, ключи . ульсов установенты И 18 и 19.разным алгорит ом рассогласоным генератором позволяет сокия фазы сигнаасчет времени5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к техникеизмерения фазы радиосигналов и может быть использовано и аппаратуреприемных пунктов систем радионавигации.Цель изобретения - сокращениевремени измерения фазы сигнала.Цель изобретения достигается засчет работы устройства по разнымалгоритмам при большом и малом рассогЛасованиях фаз между опорным гене"ратором и внешним сигналомНа чертеже представлена структурная схема фазометрического устройства,Устройство содержит фазовый дискриминатор 1, выходы которого соединены с суммирующим и вычитающимвходами реверсивного счетчика 2, выходы которого соединены с первымивходами элементов ИЛИ 3 и 4 и элементов ИЛИ 5 и 6, Выходы последнихподключены к вычитающему и суммирующему входам реверсивного счетчика7, а к управляющим входам дискретного фазовращателя 8 подключены выходы элементов ИЛИ 3 и 4. Сигнальныйвход фазовращателя 8 соединен с выходом опорного генератора 9, а еговыход - с делителем 10 частоты. Последний соединен далее с входом опорного сигнала дискриминатора 1 и блоком 11 инпикапии. Выхолы инпикацииреверсивного счетчика 7 подключенык дешифратору 12, первый выход которого соединен с инвертором 13 иуправляющим входом ключа 14, Сигнальный вход последнего соединен ссигнальным входом ключа 15 и входом16 импульсов установки, Выход ключа15 соединен с входом установки реверсивного счетчика 7, а его управляющий вход - с выходом инвертора13. Выход ключа 14 соединен с входом единичной установки триггера17, выход которого соединен с перными входами элементов И 18 и 19.Вторые входы элементов И 18 и 19соединены с выходами опорного генера.тора 9, а их третьи входы - с вторым и третьим выходами дешифратора12, Входы элемента ИЛИ 20 соединеныс выходами реверсивного счетчика 7,а его выход подключен к входу нулевой установки триггера 17, Выходыэлементов И 18 и 19 подсоединены квторым входам элементов ИЛИ 4 и 3и к вторым входам элементов ИЛИ 5и 6 соответственно. Устройство работает следующимобразом.В начальный момент измерения реверсивный счетчик 7 находится в обнуленном состоянии, а триггер 17 внулевом. На первый вход фазовогодискриминатора 1, являющийся входомфазометрического устройства, поступает принимаемый сигнал (в смесис шумом) и сравнивается по фазе сопорным сигналом, поступающим на второй вход дискриминатора 1 с делителя 10 частоты. По результатам сравнения на.первом и втором выходахдискриминатора 1,формируются серииимпульсов, поступающие на суммирующий и вычитающий входы реверсивногосчетчика 2, С выходов счетчика 2импульсы через элементы ИЛИ 3 и 4поступают на управляющие входы дискретного фазовращателя 8 и черезэлементы ИЛИ 5 и 6 - на входы реверсивного счетчика 7На вход дискретного фазовращателя 8 поступаютимпульсы с опорного генератора 9.Поступление импульса на первый управляющий вход фазовращателя 8 приводит к сдвигу импульсов на его выходе и сдвигу опорного сигнала навыходе делителя 10 частоты вправона дискрет, равный периоду частотыопорного генератора 9. Поступление "импульса на другой управляющий входфазовращателя 8 приводит к сдвигуопорного сигнала на тот же дискретвлево.Емкость реверсивного счетчика 7выбирается так, чтобы за временныйинтервал, равныи периоду между импульсами установки с входа 16(Т, ), он не переполнялся при любыхфазовых рассогласованиях между принимаемым и опорным сигналами,При значительных фазовых рассогласованиях на интервале (Т ) числочст.импульсов, поступающих с одного извыходов счетчика 2 через соответствующий элемент ИЛИ 5 и 6 на входсчетчика 7, велико. Тогда абсолютная величина числа, зафиксированного в счетчике 7 в момент (Т ) отначала измерения (в момент поступления импульса с входа 16),превышаетпороговое значение. При этом с первого выхода дешифратора 12 на управляющий вход ключа 14 и вход инвертора 13 поступает высокий потенциал,а с выхода инвертора 13 на управляю.щий вход ключа 15 - низкий, Ключ 15размыкается и не пропускает импульсустановки на обнуление реверсивногосчетчика 7. С выхода замкнутогоключа 14 импульс установки поступаетна вход единичной установки триггера 17. Высокий потенциал с триггера17 поступает на первые входы элементов И 18 и 19. На вторые входы элементов И поступают импульсы с опорного генератора 9, а на третий входодного из них (в зависимости от знака числа) - высокий потенциал с соответствующего выхода дешифратора 12,При положительном знаке числа высокий потенциал с второго выхода поступает на третий вход элемента И 8.Импульсы с выхода опорного генератора 9 проходят через элементы И 18и ИЛИ 4, 5 и поступают на первый управляющий вход фазовращателя 8 ивычитающий вход реверсивного счетчика 7. Каждый из этих импульсов, поступающих через элемент ИЛИ 5, приводит к уменьшению записанного всчетчике 7 числа, При обнулении счетчика 7 на его выходе формируется импульс, который через пятый элементИЛИ 20 поступает на обнуляющий входтриггера 17, откуда поступает низкийпотенциал на вход элемента И 18 изапрещает прохождение на его выходимпульсов, Таким образом, на выходеэлемента И 18 формируется пачка импульсов, которая вызывает сдвигопорного сигнала через элемент ИЛИ 4посредством фазов,;ащателя 8. Числоимпульсов в пачке равно числу, зафиксированному в счетчике 7 в моментпоступления импульса установки, Еслив счетчике 7 зафиксировано отрицательное число, то с третьего выходадешифратора 12 высокий потенциал поступает на третий вход элемента И 19.Импульсы с опорного генератора 9 проходятчерез элементы И 19 и ИЛИ 3, 4и поступают на второй управляющийвход фазовращателя 8 и суммирующийвход реверсивного счетчика 7, чтоприводит к уменьшению абсолютногозначения в счетчике 7. В момент обнуления счетчика 7 импульс с еговыхода проходит через элементИЛИ 20 и устанавливает триггер 17в нулевое состояние. При этом прохождение импульсов через элементИ 19 прекращается. Число импульсовв пачке, сформированной на выходеэлемента И 19, равно абсолютному значению числа, зафиксированного всчетчике 7. При поступлении пачкиимпульсов с выхода элемента И 19через элемент ИЛИ 3 на интервале коррекции (Т ) опорный сигнал полуКОчает тот сдвиг, что и на предыдущеминтервале между импульсами установки (Т ). Направпения сдвигов также совпадают.10 Величина интервала (Т, ) выбирается так, чтобы сдвиг (величинаотработки) бУ, опорного сигнала наинтервале (Т) был примерно равенполовине начального рассогласования 15 (6 Ч.), При этом последующая коррекция пачкой импульсов с выхода элементов И 19 (или 18) обеспечивает снекоторой погрешностью совмещениесигналов, Если шумы отсутствуют,то величина фазового рассогласования между сигналами на интервале(Т, ) меняется по экспериментальному закону. Величина йР, на интервале (Т ) определяется формулой 256 У,= (1 - Р),где- постоянная времени фазометрического устройства.30 нЗадавая Ь 1 =находим Тл= с 1 п 2. При наличии шумов и ТВст.1 п 2, а величина фазовой отработки равна35где 6 У,- случайная величина, равная шумовой флюктуации 40 фазы опорного сигнала,Величина фазового рассогласования между сигналами после коррекциипри этом равна б 9 р = - 2 Ь ,.Математическое ожидание Ьт равноР 45 нулю, среднеквадратическое значениев два раза превышает шумовые флюктуации фазы опорного сигнала (В Р ).Небольшое фазовое рассогласование,которое может иметь место после сдви га опорного сигнала, быстро отрабатывается. По окончании отработкифаза опорного сигнала (совпадающая сфазой входного сигнала) фиксируетсЯв блоке 11 индикации, Время измеоенияфазы принимаемого сигнала можно счилтать равным 2 Т , = 21 п , При незначительных фазовых рассогласованиях ( 46 г на интервале1221611 Составитель В.шубинТехред Н.Бонкало Корректор Л.Патай Редактор Т,Митейко Заказ 1609/52 Тираж 728 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5(Т) число импульсов, поступающихс выходов счетчика 2 мало и число всчетчике 7 в момент поступления импульса установки не превышает пороговое значение. В этом случае с первого выхода дешифратора 12 на управляющий вход ключа 14 и вход инвертора 13 поступает низкий потенциал,а с выхода инвертора 13 на управляющий вход ключа 15 - высокий, Ключ15 замыкается, и импульс установкис входа 16 проходит через него наобнуление счетчика 7, Через разомкнутый ключ 14 импульс установки непроходит, и триггер 17 остается внулевом состоянии. Коррекция опорного сигнала через элемент И и приэтом не осуществляется, и отработканачального рассогласования происходит по закону, близкому к экспоненциальному, Время отработки (измерения) фазы в этом случае можно считать равным 2 Т, = 21 п 2,А при любом начальном рассогласовании время измерения фазы Тй 21 п 2. Формула изобретения Фазометрическое устройство, содержащее последовательно соединенные опорный генератор, дискретный фазовращатель и делитель частоты, фазовый дискриминатор и первый реверсивный счетчик, а также второй реверсивный счетчик, дешифратор, первый и второй ключи и блок индикации, причем выходы индикации второго реверсивного счетчика соединены с входами дешифратора, сигнальные входы ключей соединены с входом импульсовустановки, управляющий вход первогоключа соединен с первым выходом дешифратора, а вход блока индикацииподключен к выходу делителя частотыи входу фазового дискриминатора,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью сокращения времени измерения 1 О фазы сигнала, в него введены пятьэлементов ИЛИ, два элемента И, инвертор и триггер, причем первые входы одних двух элементов ИЛИ соединены с выходами первого реверсивного 15 счетчика, их вторые входы - с выходами первого и второго элементов Исоответственно, а выходы подключенык управляющим входам дискретногофазовращателя, первые входы других 2 О двух элементов ИЛИ подключены к выходам первого реверсивного счетчика, их вторые входы - к выходамвторого и первого элементов И соответственно, а выходы - к входам 25 второго реверсивного счетчика, первые входы элементов И подключены квыходу триггера, их вторые входысоединены с выходом опорного генератора, а третьи - с вторым и третьим выходами дешифратора, выходывторого реверсивного счетчика соединены с входами пятого элементаИЛИ, выход которого соединен с входом нулевой установки триггера,вход единичной установки триггерасоединен с выходом первого ключа, управляющий вход второго ключа черезинвертор подсоединен к первомувыходу дешифратора, а его выход - к 4 О входу установки второго реверсивногосчетчика.