Устройство измерения фазы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 001 К 2 1 7, ц ьЩ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ А(54) УСТРОЙСТ (57) Устройс радиоизмерен для измерени Цель изобрет ти измерения нальных возм ставленная ц ВО ИЗМЕРКНИЯ ФАЗЫ во относится к области й, Может использоваться фазы радиосигналов. ния - повышение точносс расширением функциожностей устройства. Поль достигается введениОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТКРЫТ(71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции авиационньй институт им. Серго Орджоникидзе (72) А.П.Шахурин(56) Первачев С.В. и др. Статистичес кая динамика радиотехнических следящих систем. М.: Сов.радио, 1973, с. 325, рис. 11.1Авторское свидетельство СССР У 1129550, 12.01.84. ЯО;, 1237989 ем в устройство блоков, позволяющихпроизводить измерения с повышеннойточностью как в установившемся, таки в условиях неустановившегося режимов работы. Устройство имеет 8 каналов, каждый из каналов содержит перемножители 1,3,8,10,16,17 и 26, уси -лители 2,7,9,14 и 18, сумматоры 4,11,20,25 и 27, интеграторы 5, 12 и 19,фазовый модулятор б, квадратор 13,блок 15 константы, делитель 21, фазовращатель 22, генератор 23 опорныхсигналов, блок 24 начальных значенийкоэффициентов. Сумматоры 4, 11, 2025 и 27 служат для сложения сигналови не содержат элементов памяти, Блок24 представляет собой источник 8 постоянных напряжений, относительныезначения которых устанавливаются исходя из априорных сведений о законераспределения фазы. Особенности блока 15 и генератора 23 указываются вописании изобретения. 1 ил.Изобретение относится к радиотехнике, в частности к радиоизмерениями может быть использовано для измерения Фазы радиосигнала,Цель изобретения - повышение точности измерения с расширением Функциональных воэможностей устройства.Цель изобретения достигается эасчет введения в устройство блоков,позволяющих производить измерения сповышенной точностью как н установившемся, так и в условиях неустановившегося режимов работы устройства.На чертеже представлена Функциональная схема устройства измерения фазы.Устройство измерения фазы содержит Б каналов, каждый из которых включает в себя последовательно соединенные перный перемножитель 1, усилитель 2, второй перемножитель 3, сумматор 4 и интегратор 5, выход которого через фазовый модулятор 6 связан с адним из входов первого перемножителя 1. Другой вход которого является входом устройства. Выход интегратора 5 через второй усилитель 7 связан также с вторым входом сумматора 4, в каждый канал, кроме того, входят последовательно соединенные третий перемножитель 8, третий усилитель 9, четвертый перемножитель 10, второй сумматор 11 и второй интегратор 12, выход которого подключен к второму входу нторог, перемножителя 3, а также через кнадратор 13 к второму входу четвертого перемножителя 10 и через четвертый усилитель 14 к второму входу второго сумматора 11, на третьи входы канальных сумматоров 11 каждого канала поступает постоянное напряжение с ныхоца блока 15 константы, и каждый канал входят также последовательно соединенные пятый перемножитель 16, шестой перемножитель 17, пятый усилитель 18, третий интегратор 19, выход которого через третий сумматор 20 связан с одним из входов пятого пере- множителя 16, и делитель 21. При этом вторые входы третьего перемножителя 8 и пятого перемножителя 16 соединены с входом устройства, выход фазового модулятора 6 через фазонращатель 22 связан с первым входом третьего перемножителя 8, а также связан с вторым входом шестого перемножителя 17. В устройство входят также генератор 23 опорных сигналов, каждый выход которого связан с соответствующим Фаэоным модулятором б, блок 24 начальных значений коэффициентов, каждый выход которого,подсоединен к соответствующему третьему сумматору 20 четвертый сумматор 25, Н входами которого являются выходы интеграторов 19 каналов, а выхоц четвертого сумматора 25 подключен к входам делителей 21, а также решающий блок, включающий И седьмых перемножителей 28, входы которых связаны с выходами интеграторов 5 и делителей 21 соответствующих каналов, и пятый сумматор 27, выход которого подключен к выходу устройства, а каждый из Ы входов соединен с выходомседьмого перемножителя 26.Сумматоры 4,11,20,25 и 27 служатдля сложения сигналов, одновременнопоступающих на входы этих узлов, и нне содержат элементов памяти. Блок24 начальных значений коэффициентов представляет собой источник Я постоянных напряжений, относительные значения которых устанавливаются исходя из априорных сведений о законе распределения Фазы. При равномерном законе плотности распределения фазы напряжения на 11 выходах блока 24 должны быть равными Блак 15 константы представляет собой источник постоянного напряжения величина которого обратно пропорциональна значению спектральной плотности шума, аддитивно связанного с полезным сигналом. Генератор 23 представляет собой источник синусоидальных сигналов, которые отличаются от друга сднигом Фаз, определяемых законом распределения Фазы сигнала, фазовращатель 22обеспечивает сдвиг фазы, поступающего на его вход сигнала на т /2.Устройство измерения фазы работает следующим образом.1Перед приходом радиосигнала устройство приводится в исходное состояние, для чего обнуляются интеграторы 5, 12 и 19 каналов измерителя, а на выходах генератора 23 опорных сигналов и блоков 24 и 15 выстанляются соответствующие сигналы. Оценка Фазырадиосигнала имеется в форме ( л К, 9, , т.е. определяется взвешенной суммой парциальных (интернальл ных) оценок, где с, - оценка Фазы на1237989 каждом подинтервале, К - вес, с которым эта оценка входит в общую сумму. Важно только, чтобы расстояние между пиками апостериорного распределения не оказалось меньше ширины 5 парциального интервала разбиения, что достигается лишь изменением числа однотипных каналов (подинтервалов разбиения), отличающихся друг от друга начальными значениями фазы и 10 весовых коэффициентов. Начальные значения фаз парциальных каналов удобно брать в середине каждого интервала. Для определения коэффициентов Ос, используется принцип корреляцион ной обработки. Начальные значения для весовых коэффициентов задаются исходя из закона априорного распре,деления фазы.Если он неизвестен, тогда М; =1/Б 20 для каждого х=1И. При этом необходимо выполнение условия нормировМки .ос; = 1 весовых коэффициентов.1 й 1Проходящий радиосигнал поступает на 5 30 35 40 45 55 измерители, в которых производятсял определения текущей оценки (, и наканальные измерители весовых коэффициентов. На выходах интеграторов 19 формируются текущие оценки ос; весовых коэффициентов, которые при помощи сумматора 5 и делителей 21 норМ,мируются ы; = - --- и поступает насс,перемножители 2 Ь. С выходов перемно-. жителей взвешенные текущие оценкилФср; отдельных каналов поступают на , сумматор 27 и образуют на выходе последнего текущее значение оценки фа- ЗЫФормула изобретения Устройство измерения фазы, содержащее генератор опорных сигналов, блок начальных значений коэффициен" тов, первый И-входовой сумматор, решающий блок, состоящий из Н перемножителей, выходы которых соединены с вторым Н-входовым сумматором, и Х каналов, каждый из которых включает в себя последовательно соединенные первый перемножитель и первый усилитель, первый интегратор, фазовый модулятор, последовательно соединенные второй и третий перемножители, второй усилитель, второй интегратор и делитель, и третий сумматор, причем первые входы первьвс перемножителей .являются входом устройства измерения фазы, выходы первыхинтеграторов каждого канала подключены к первым входам каждого иэ Н перемножителей решающего блока, вторыевходы которых соединены с выходамиделителей каждого канала, первыйвход второго перемножителя подклю."чен к первому входу первого перемножителя, выход второго интеграторасоединен с первым входом третьегосумматора, выход которого подключен к второму входу второго пере;множителя, вторые входы третьихсумматоров каждого канала подсоединены к соответствующим выходам блока начальных значений коэффициентов, выходы генератора опорных сигналов подключены к первым входамфазовых модуляторов, вторые входыкоторых соединены с выходами первыхинтеграторов каждого канала, выходыфазовых модуляторов подсоединены квторым входам первых и третьих перемножителей, выходы вторых интеграторов соединены с соответствующими входами первого И-входового сумматора, выход которого подключен квторым входам делителей, выход второго 0-входового сумматора являетсявыходом устройства для измеренияфазы, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности измеренин фазы радиосигналов в стационарных и нестационарных режимах работы устройства, в него введен блокконстанты, а в каждый канал - последовательно соединенные четвертый перемножитель и четвертый сумматор,третий усилитель, квадратор, четвертый усилитель, фазовращатель, а также последовательно соединенные пятыйперемножитель, пятый усилитель, шес"той перемножитель, пятый трехвходовой сумматор и третий интегратор,причем первый вход четвертого перемножителя подсоединен к выходу первого усилителя, второй вход четвертого перемножителя подключен к выходу третьего интегратора, соединенного также с входами квадратора и четвертого усилителя, выход которогоподсоединен к второму входу пятоготрехвходового сумматора, вьосод квадратора подключен к второму входушестого перемножителя, выход блокаконстанты соединен с третьими входами,СР ного комитета ний и открытий5, Раушская на д. 4 оиэводственно-полиграфическое предприятие, г.ужг,Проектна пятых трехвходовых сумматоров каждого канала, выход первого интегратора подключен к входу третьего усилителя, выход которого соединен с вторым входом четвертого сумматора, выход четвертого сумматора подсоедиТиражВ ИИПИ Государствпо делам изобре)3035, Москва, ж нен к входу первого интегратора, выход фазового модулятора подключен квходу фазовращателя,выходкоторого соединен свторым входомпятого перемножителя,первый входкоторого подключенквходу устройствадля измеренияфазы,