Способ определения фазовых флуктуаций импульсных сигналов

(57)тельзова зовыхженнонала тороГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ 3977772/24-2115 . 11 . 8507.07.87, Бюл. У 25В. Б. Немировский, О. И. ВороВ, Д. Алексеев и А, С. Исхаков 621. 317. 373 (088. 8)Авторское свидетельство СССР 464, кл. С 01 К 25/00, 1966.торское свидетельство СССР 257, кл. С О 1 К 25/00, 1980.СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФАЗОВЫХ ФЛУКИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВИзобретение относится к иэмериой технике и может быть нспольо при создании измерителей фафпуктуации сигналов. По предлому способу из исследуемого сигформируют опорный сигнал, в коисключаются паразитные временные смещения. Из опорного и исследуемого сигналов получают сигнал с односторонней широтно-импульсной модуляцией, в котором имеются составляющие,амплитуда которых пропорциональна величинам паразитных фазовых флуктуаций.Для определения эффективных значенийфазовой флуктуации измеряют эффектив-.ный уровень составляющих спектра,обусловленных параэитными искажения"ми сигнала, Устройство, реализующееспособ, содержит узкополосный фильтр1, умножитель 2, сумматор 3, генератор 4 калибровочного сигнала, дели-,тель 5, КБ-триггер 6, широкополосныйусилитель 7, анализатор 8 спектра ивольтметр 9. Способ позволяет расширить диапазон измерения фазовых флуктуаций в сторону малых величин. 1 ил.-в п . - шсовш 1 с я,С +ш" Ео сов 1 сдо ЕсовыС 2 о Т,где о21 с а, 21 спричем Е летворяет 1 1322Изобретение относится к радиоизме" рительной технике и может быть использовано при создании измерителей фазовых флуктуаций сигналов.Цель изобретения - расширение диа 5 паэона измерения фазовых флуктуаций в сторону малых величин.На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ, ЮУстройство содержит последовательно соединенные узкополосный фильтр 1, умножитель 2 и сумматор 3, второй вход которого соединен с выходом генератора 4 калибровочного сигнала, Выход 15 сумматора 3 через делитель 5 соединен с Б-входом КБ"триггера б, выходом соединенный через широкополосный усилитель 1 с фильтром низких частот, с входами анализатора 8 спектра н вольт 20 метра 9, при этом К-вход КЯ-триггера соединен с клеммой входного сигнала.Сущность способа заключается в том, что иэ исследуемого сигнала формируют опорный сигнал, в котором от сутствуют параэитные временные смещения. Иэ опорного сигнала и исследуемого сигнала получают сигнал с односторонней широтно-импульсной модуляцией, в котором присутствуют сос- ЗО тавляющие, амплитуды которых пропорциональны величинам паразитных фазовых флуктуаций, При этом для определения эффективных значений фазовой флуктуации достаточно измерять эффективный уровень составляющих спект" ра, обусловленных паразитными искажевиями сигнала.Исследуемый сигнал с частотой Р, через узкополосный фильтр 1, умножи О тель 2, сумматор 3 поступает на делитель 5Ф Сигнал на выходе сумматора 3 имеет следующий вид: 45 е (с) =Е сов 1 со с + Есовасо (1)- частота исследуемогосигнала;- частота калибровочного сигнала;сигнал на выходе умножителя 2 на 1 с амплитудойо окалибровочнъ 1 й сигнал генератора 4 с амплитудойЕ;сс Е, значение ы удоя условию яо .ЬоКа -сд: 1 си е - - (2) о 2 ко 2Указанный сигнал (1) с амплитуднофазовой модуляцией поступает на делитель 5, формирующий опорный импульсный сигнал. В делителе 5 на К в качестве преобразователя синусоидального сигнала в импульснъй обычно применяется ограничитель.При условии Ек ск Ео сигнал на выходе ограничителя л-81 п -шсовш 1 си С + о 1 1 о ш 2 ЯА Е 7 ( 1) сов (паяц + у )где А - амплитуда импульса на выходеограничителя.Полученный сигнал представляет со"2 фо бой ме андр с периодом Тч= -- с за 1 во данной фазовой модуляцией., глубина которой определяется выражением причем амплитудная модуляция подавляется в ограничителе. Кроме того, иэМсоотношения - = , связывающего2 офазовые сдвиги с временными, следует с учетом (4) при ш = 1 Таким образом, задавая определенное соотношение Ек/Е на входе ограничителя, входящего в делитель 5 на Е, можно получать известные времен" ные (фазовые) сдвиги выходного сигнала ограничителя с частотой Я,Выражение (3) с учетом (5) можно преобразовать к виду 2 Аь 2 АЬ 1-- совас + , -- (-1) сов (ш 1 с Срц) С,+ - - -сову + То следует, что То Ек Тоьс - " = - ьс, 2 к Ео 2(7) 5 При прохождении сигнала (6) через цифровой делитель 5 при условии (2) сигнал на выходе делителя 5 на 1 с с учетом, что Т, =1 сТ,1, Т,Чф аможно записать21 с 5 2 А 1. Уе (С) = , -зп( - ш)созшц е +3,сд ш 21 со+, - (-1) соз (ео м ) .- 2 АдеТо- кр Р, о Таким образом, сигнал на выходеделителя 5 на 1 с представляет собойимпульсный сигнал с периодом иссле 20дуемого сигнала Т = - в , длительностью импульса с = - с калиброванны 21 сми временными (фазовыми) смещениямиимпульсов, амплитуда которых определяется уровнем сигнала калибровочного генератора 4. Уровень сигналагенератора 4 устанавливается так,что эффективное напряжение боковыхсоставляющих опорного сигнала (7) иэффективное напряжение боковых составляющих исследуемого сигнала, прошедших через узкополосный фильтр 1 иширокополосный усилитель 7 и измеренные вольтметром 9, были бы равны (ис-З 5пользуется метод компарирования),Выходной сигнал делителя 5 поступаетна Я-вход КЯ-триггера 6, На К-входКБ-триггера 6 поступает исследуемыйсигнал. На выходе триггера 6 получается импульсный сигнал с ОШИИ, глубина которой пропорциональна фазовойфлуктуации исследуемого сигнала. Далее с помощью фильтра низких частотширокополосного малошумящего усилите ля 7 из данного сигнала выделяют составляющие спектра, амплитуды которыхпропорциональны фазовым флуктуациямисследуемого сигнала. Эффективныйуровень составляющих спектра (11) изОмеряется вольтметром 9 эффективныхзначений. Затем через сумматор 3 откалибровочного генератора 4 вводитсясигнал такого уровня, что эффективное временное смещение опорного сигнала равняется эффективным временнымсмещениям исследуемого сигнала,Уровень калибровочного сигналаувеличивают до тех пор, пока показа 81 4ния вольтметра 9 не достигнут величины 1211 . Это означает, что эффективное напряжение боковых составляю-,щих опорного сигнала равно эффективному значению напряжения боковых составляющих исследуемого сигнала, обусловленному наличием фазовой флуктуации. Из соотношения, связывающего фаэоЬ дСвые сдвиги с временными --2 Т Т где Т = --- период сигналаТисоВЕ- амплитуда калибровочного сигнала;Ео - амплитуда опорного сигнала.Величины Е и Е измеряют с помо" щью анализатора 8 спектра и по формуле (8) вычисляют величину фазовых флуктуаций при известном значении периодаисследуемого сигнала.Способ измерения фазовых флуктуаций импульсных сигналов по сравнению с известными позволяет измерять малые величины фазовых флуктуаций до единиц пикосекунд. Так для реальных сигналов с частотой Г, = 8 ИГц и 1 с = 8 отношеЕние - можно измерить с разрешающейЕоспособностью 60 дБ, при этом может быть определена величина фазовых флук- туаций То Ек4 е = - = 2 5 нс.2 и ЕКроме того, предлагаемый способ позволяет определять частотный состав фазовых флуктуаций импульсного сигнала. Формула изобретения Способ определения фазовых фпукту. аций импульсных сигналов, включающий формирование опорного сигнала иэ исследуемого сигнала и сравнение фаэ исследуемого и опорного сигналов, о т л и ч а ю щ и й с я тем,. что, с целью расширения диапазона измерения фазовых фпуктуаций в сторону малых величин, опорный сигнал подвергают заданной амплитудно-фаэовой модуляции и. формируют калиброванные временные (фазовые) смещения импульсовСоставитель М, КатановаРедактор М. Вланар Техред Л.Олийнык Корректор Л. БескидЮ Заказ 2858/40 Тираж 730 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 5 1322 опорного сигнала относительно исследуемого сигнала, а иэ опорного и исследуемого сигналов вырабатывают сигнал с односторонней импульсной модуляцией, иэ которого выделяют составляющие спектра с амплитудой, пропор 181 6циональной фаэовой Флуктуации исследуемого сигнала, измеряют уровеньэтих составляющих, по отношению которых с учетом частоты измеряемого сигнала определяют величину ФаэовойФлуктуации исследуемого сигнала,