Способ измерения временного положения радиосигнала

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19 040 1006 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ л 1лы времени и расширение интервалаоднозначной привязки к Фазе его высокочастотного заполнения, Устройство, реализующее способ, содержитпреобразователи 1 и 2 частоты, гетеродины 3 и 4, хранитель 5 времениизмеритель 6 разности Фаз, вычислительный блок 7 и блок 8 привязки когибающей. Определение временногоположения радиосигнала производят носновании измерения сдвига фаз межддвумя вспомогательными сигналами,полученными в результате переноса а У Редлни ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Харьковский ордена Трудового Красного Знамени институт радиоэлектроники им. акад. М.К. Янгеля (72) Г.В, Нестеренко(56) Труды радиотехнического института АН СССР, 1976, В 27, с.7 1"78.Кинкулькин И.Е. и др. Фазовый метод определения координат, М.: Советское радио, 1979, с. 60.(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ РАДИОСИГНАЛА(57) Изобретение может быть использовано в радиолокации и системах сличения шкал хранителей времени в разнесенных пунктах, при измерении фазовременных характеристик четырехполюсников. Цель изобретения - повышениеточности определения временного положения радиосигнала относительно шкаспектра принятог по оси частот ге ниями, начальные связаны с местно эначность Фазово ют амплитудной п щей на интервале пропорциональном радиосигнала. П позволяет выпол га Фаз на более радиосигнала вниз еродинными колеба-, а фазы которых жесгко фшкалой, а неодноо отсчета устраняивязкой к огибаю- С времени, обратно ширине спектраоженный способ тьизмерения сдвиниэкой частоте.2 ил,50 Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиолокации и системах сличения шкалхранителей времени в разнесенныхпунктах, а также при измерении Фазовременных характеристик четырехполюс.ников, таких как фазочастотная характеристика и групповое время запаздывания, и при измерении параметровканалов связи.Цель изобретения - повышение точности. определения временного положения радиосигнала относительно шкалывремени и расширение интервала однозначной привязки к фазе его высокочастотного заполнения.На фиг, 1 представлена схема устройства, реализующего способ, наФиг. 2 в . временные диаграммы, поясняющие способ.Устройство содержит преобразователь 1 и 2 частоты, синхронизированные гетеродины 3 и 4, хранитель 5 времени, измеритель 6 разности фаз, вычислительный блок 7 и блок 8 привязкик огибающей.Первые входы преобразователей 1. и2 частоты, а также вход блока 8 привязки к огибающей соединены с входной клеммой устройства, вторые входыпреобразователей 1 и 2 частоты соединены с выходами синхронизированныхгетеродинов 3 и 4, причем синхрониэирующие входы этих гетеродинов соеди"иены с хранителем 5 времени, выходы 35преобразователей 1 и 2 частоты соединены с входами измерителя 6 разности Фаз, выход которого соединен спервым входом вычислительного блока7, второй вход которого соединен с 40выходом блока 8 привязки к огибающей,а третий вход - с выходом хранителя5 времени, а выход вычислительногоблока 7 соединен с выходной клеммойустройства. 45Устройство работает следующим образом,В момент времени й О (Фиг. 2 а, б,в) принимаемый за начало отсчета,синхронно производится синфаэныйзапуск гетеродинов 3 и 4, причем начальные Фазы гетеродинных колебанийПг, Фиг. 2 б) и П (с) (Фиг.2 а) равны нулю, а частоты расположены внеспектра принимаемого сигнала 55Пг,= Позпг, (1)(С) = О здпяг . (2)Г Спектр принимаемот о в момент времени Г=1. сигнала Б(фиг,2 г) подвоздействием гетеродинных колебанийпереносится вниз по оси частот преобразователями 1 и 2 частоты. Огибающие сигналов на выходах преобразователей 1 н 2 частоты идентичны огибающей принятого сигнала П (1) (фиг.2 г),а фазы высокочастотного заполненияв пределах главного лепестка сигнальной функции отличаются из-за различия полных фаз гетеродинных напряжений в окрестности момента приходасигнала , (фиг.2 д,е) . Моменты , и(фиг,2 д,е) однозначного переходавысокочастотных заполнений вспомогательных сигналов через нуль зависят от разности полных фаз гетеродинных колебаний в окрестноститочки =с (фиг.2 г).Блок 8 привязки к огибающей осуществляет грубое определение временного положения максимума принятогосигнала (фиг,2 г), что дает возможность выделить период разностнойчастоты Я = М -бра в пределах которого находится максимум огибающейсигнала Пфиг,2 в),Подлежаший точному определениюмомент прихода принятого сигналаоопределяется из соотношения2 7 2 л(3) где- истинный момент приходаосигналаи - число периодов .частоты,равной разности частот гетеродинных напряженийЯ - Я - Я с Я яг с р- поправка, величина которойопределяется вычислительнымблоком 7.Номер п также Фиксируется вычислительным блоком 7, на третий вход которого поступает напряжение раэностной частоты от хранителя 5 времени, а на второй " сигнал с выхода блока 8 привязки к огибающей. На Фиг, 2 ж показаны входные импульсы измерителя б разности Фаз. Определение поправки с производится в соответствии со следующими положениями. Воспользовавшись известным тригоно" метрическим соотношениемЗп М -зп= - соз Я -) -соз(о+)12(2 пп+ Чпчг 4 пч ) 2 ды,и замечая, что спектры колебаний на выходах преобразователей 1 и 2 частоты содержат суммарные и разностные компоненты, произведем частотную фильтрацию продуктов преобразования фильтрами нижних частот для устранения компонент преобразований с суммарными частотами, Напряжение сигнала, формируемого корреспондентом, Б (с)=Б (с.)згпяпсС. Подразумевая когерентное формирование сигнала на передающей стороне, начальную фазу колебаний сигнала выбираем равной нулю. Принятый задержанный сигнал Бс(ь-С ) подвергаем гетеродинированию частотами иг и Иг = я ч 2 д(д .г, гп г;с Тогда для разностных компонент продуктов преобразования можно записать Бо (г" - Сп) соз (дч ф20 пс ( о) оэ "гпчгполная фаза соответствующего колебания (сигнала, гетеро- дина либо промежуточный частоты) 25 г,пс(" гп)"пч = Мг "+2 асс - дс- (д,.Напряжение на выходе измерителя разности фаз с точностью до постоянного множителя оказывается равным вопч = Упчг 4 пч, 2 аыВеличина ац измеряется в окрестности точки й , которая определяет 4 О момент прихода сигнала относительно местной шкалы времени. Следовательно, в окрестности этой точки .будет 445СНо для определения сдвига полныхфаз необходимо знать номер периода иразностной частоты гетеродинных на пряжений, в пределах которого произ Оводится точное измерение величиныЬЯпч . Момент прихода сигналанаходится из соотношения 1Величина ап в окрестности точки С=С может быть определена измерителем 6 разности фаз, номер периода раэностной частоты и определяется с помощью блока 8 привязки к огибающей.Необходимая точность привязки к огибающей для снятия неоднозначности фаэовых измерений определяется разностной частотой гетеродинных напряжений или, что то же самое, шириной спектра принятого радиоимпульсного сигнала. Выбор абсолютных значений частот гетеродинов на оси частот относительно спектра принимаемого сигнала может быть произвольным, однако в случае неперекрытия спектра сигнала и интервала между чаСтотами гетеродинов реализации способа упрощается.Способ измерения временного положения радиосигнала позволяет повысить точность за счет выполнения измерений сдвига фаэ на более низкой частоте с использованием двух синхррниэированных гетеродинов, а также расширить интервал однозначной привязки к фазе его высокочастотного заполнения. формула иэ обретения Способ измерения временного положения радиосигнала, основанный на точном измерении времени прихода сигнала по фазе высокочастотного заполнения и устранения многозначности результата измерения измерением по характерной точке огибающей радиосигнала, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения временного положе:ния радиосигнала относительно шкалы времени и расширения интервала однозначной привязки к фазе его высокочастотного заполнения, выполняют преобразование входного сигнала на низкие частоты с помощью двух взаимно расстроенных гетеродинных колебаний, начальные фазы которых .жестко привязаны к шкале времени, при этом измерение сдвига фаз, по которому судят о временном положе1262444 г Ди оставитель М. Катановаехред И.Попович едактор А. орректор В. Бутя з Заказ 542 писное производственно-поли еское предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная 4 нии радиосигнала, выполняют междупреобразованными выходными сигналами непосредственно после момента 44 Тираж 398 ВНИИПИ ГосударСтвенного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Раушвремени, соответствующего получению временной отметки характерной точки (максимума) огибающей радиоимпульса митета СССРткрытийая наб., д. 4