Измеритель фазы сигналов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ЯО 1 68803 А 1(51) 4 С 01 К 25/00 13 ,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И й.,К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники(56) Авторское свидетельство СССР Мй 1040432, кл. С 01 К 25/00, 1982.Куликов Е.И. и др. Оценка параметров сигналов на фоне помех, - М.: Советское радио, 1978, с. 296.(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ СИГНАЛОВ(57) Изобретение относится к фаэоизмерительной технике и позволит повысить точность измерения фазы сигнала при наличии помех. Измеритель фазысигналов содержит перемножители 1 и3, интеграторы 2 и 5, вычислитель 6отношения, вычислитель 7 тригономет трической функции агс 8, генератор 8копии сигнала, фазовращатель 9 на 90и генератор 16 пилообразного напряжения, Введение перемножителей 1 О и 12,интеграторов 11 и 14, сумматора 13и аттенюатора 15 уменьшает чувствительность устройства к помехам, частоть 1 которых отличаются от частотыисследуемого сигнала на величину,болыпую обратной величине времениинтегрирования. При этом выигрьпп вуменьшении погрешности увеличивается, сЯс ростом отклонения частоты от исследуемой в (й-й)Т/6 раз. 1 нл. ЩИзобретение относится к области фазоизмерительной техники и может быть использовано в радиотехнике при иэмереции фазы сигналов в присутствии помех.1 ель изобретения - повышение точности измерения фазы сигнала при наличии помех за счет уменьшения чувствительности устройства к помехам. 10На чертеже представлена структур ная схема измерителя фазы сигналов.Измеритель содержит подключенные по входу устройства последовательно соединенные перемножитель 1, интегра т тор 2, перемножитель 3, сумматор 4, интегратор 5, вычислитель 6 отношения и вычислитель 7 тригонометрической функции гсср, выход которого является выходом устройства, а также последовательно соединенные генератор 8 копии сигнала, фазовращатель 9она 90 , перемножитель 10 и интегратор 11, перемножитель 12 сумматор 13, интегратор 14, аттенюатор 15, 25 45 Оэ).п(2 юг. - с ) - э 1 дЧ+ 42 Т выход которого подключен к второму входу вычислителя 6 отношения, и генератор 16 пилообразного напряжения, выход которого подключен к вторым входам перемножителей 3 и 12, второй вход 30 сумматора 4 подключен к выходу интегратора 2, второй вход сумматора 13 к выходу интегратора 11, а второй вход перемножителя 10 - к входу измерителя. 35Измеритель рб)отает следующим образом.На вход устройстна поступает сигнал, фазу которого 1 необходимо определить. С выхода генератора копии 40 сигналов ца второй вход перемножителя 1 поступает сигнал соэ ы г., а на второй вход перемножителя 10 черезофаэовращатель 9 на 90 поступает сигнал э).и Ус., Входные сигналы П(С) = 11 со,(с 2 г.-Ф - гармонический, Ч(С) = Чсон(Сс - помехи. Указанные сигналы с перемцожителей 1 и 10 поступают и интеграторы 2 и 11 соответственно. Нпряжения на выходах интеграторов 2 и 11 ранцы соответственнос11 (Г)=-11 сон Ь), -ф +1г ТШ сонч)где 11) - фаза сигнала помехи;переменная интегрирования,Напряжения (1) и (2) поступают на входы перемцожителей 3 и 12 соответственно, на вторые входы которых с выхода генератора 16 пилообразного напряжения поступает сигнал(4)11 осле преобразования (4) интеграла суммы в сумму интегралов, каждый иэ которых является табличньи, имеют в окончательном ниде Н сонс 11 сон 70, (-.)+ +12 4(ыТ) где Т - время интегрирования,На выходе перемножителя 3 формируется произведение сигналов (1) и (3), и после суммирования этого сигнала на сумматоре 4 с сигналом (1) полученная смесь поступает на интегратор 5, на выходе которого напряжение имеет види, (т): - , (т ) и,(т) +и, (т)а т =о1 1)11 созе 11 ваап,) -Ч)-эпЧ)(Т) - 1 11, (Т)И (Т),10 2 Г соя (йТ-совР (и+а) т С выхода вычислителя 6 отношения сигнал (9) поступает на вычислитель тригонометрической функции агсСц по алгоритму(0+Я)Т Напряжение (7) поступает на аттенюатор, коэффициент передачи которо 6 Ч го равен 0= ------ ядп(йТ-ф+я дп ( +11+д) 2 Т 2 2 соя (йТ-) -2 соя Ч(ы+Й) Т Сравнивая выражения погрешностиопределения квадратурных составляюЧ+ -----ядп(оТ-Р)+ядп( +2(д+) Т На выходе перемножителя 12 перемножаются сигналы (2) и (3), и этот сигнал после суммирования на сумматоре 13 с сигналом (3) поступает на интегратор 14, напряжение на выходе которого равно Т4 ( ) ТЦ 11,ь ( )+11111 с 1оТ1УсядпЧ Усоя(2 ы.-Р)-сояЧ 3Т,1 2 Т 4 иТо Чсоя Ь)Г +(Д -ЧсояЧ 2 Т д -й) Чсоя (Я+0)-М.1 -ЧсояЮ 1 2 Т (а+Я)При измерениях величина Ы Т какминимум равна 27 или кратна 27, поэтому 1 = 1. С вьгхода аттенюаторасигнал (1) ослабленный в 1 с раз,поступает на вычислитель б отношения,на второй вход которого поступаетсигнал (5) с выхода интегратора 5,На выходе вычислите,определяетсяотношение где А, В, С и Р - погрешности определения квадратур ных составляющих сигнала, обусловленные наличием С= вядп(-1 Т+Р)+ вдп +Формула изобретения Измеритель фазы сигналов, содержащий последовательно соединенные генератор копии сигналов, фазовращаотель на 90 , первый перемножитель, первый интегратор и подключенные к выходу генератора копии сигнала, последовательно соединенные второй перемножитель, второй интегратор, а также последовательно соединенные вычислитель отношения и вычислитель Составитель В. Шубин Редактор 01 Орковецкая Техред А,Кравчук Корректор Л. ПилипенкоЗаказ 287/47 Тирах 772 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 5 13 щих устройства (известного и предлагаемого), замечают, что при (Я-й)Т ъ 27 эти погрешности в (9-ц)Т/6 раэ меньше. Это означает, что предлагаемое устройство менее чувствительно к помехам, частоты которых отличаются от частоты исследуемого сигнала на величину, большую обратной величине времени интегрирования, Причем выигрыш в уменьшении погрешности увеличивается с ростом отклонения частоты от исследуемой в (Я-и)Т/6 раз. 68803 втригонометрической функции агсс 8,выход которого является выходом устройства, а вторые входы перемножителей объединены и подключены к 5входу устройства, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений при наличиипомех, между выходом первого интегратора и первым входом вычислителя отношения введены последовательно соединенные третий перемножитель, первыйсумматор и третий интегратор, а междувыходами второго интегратора и вторым 15 входом вычислителя отношения введеныпоследовательно соединенные четвертыйперемножитель, второй сумматор, четвертый интегратор и аттенюатор, авторые входы третьего и четвертогоперемножителей объединены и подключены к выходу генератора пилообразного напряжения, второй вход первогосумматора подключен к выходу первогоинтегратора, а второй вход второго 25 сумматора подключен к выходу второгоинтегратора.