Цифровой фазометр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4221 09 В 25 00 М и фазометра. Це ением перестраи сигналами филь яющии сигнал выр 13 обнаружения достигаетемых управов 11 и 12, атывается енн я в ляющимиУправлблокомком 14 гнала ляющег ости в фор лит по д СР83. рад иоимтакже у 1 и 2, сину текторь я быть ис ных уст омехоза льйстмодул ко бр вые пр ный за оми Ьд ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение можезовано в фазоизмерительвах, Цель - повьппение рования упльности и м пульса, Фа илители-ог и косинусн 4, блоки 5 аратор 7, ователи 8ающий элеме ометр соде аничители ый фазовые и 6 выделе налого-циф 9 и посто т.О, 2 илИзобретение относится к радиотехнике, может быть использовано присоздании фазоизмерительных устройствй является усовершенствованием изобретения по авт,св. У 1092427.5Цель изобретения - повышение помехозащищенности фазометра,На Фиг,1 приведена структурнаясхема цифрового фазометра; на фиг.2 - 10диаграммы, поясняющие работу фвэометра,Цифровой фазометр содержит дваусилителя-ограничителя 1 и 2, синусный 3 и косинусный 4 фазовые детек"торы, два блока 5 и 6 выделения модуля, компаратор 7, два аналого-цифровых преобразователя (АЦП) 8 и 9,постоянный запоминающий элемент 10,а также перестраиваемые Фильтры 11 и 2012 нижних частот (ФНЧ), блоки обнаружения сигнала 13 и формирования управляющего кода 14. Выходы усилителей-ограничителей 1 и 2 соединены свходами Фазовых детекторов 3 и 4, 25выходы которых через перестраиваемыеФИ 1 11 и 12,блоки 5 и 6 выделения модуля соединены с первыми и вторымивходами АЦП 8 и 9 и компаратора 7,Выходы АЦП 8 и 9, компаратора 7, а 30также вторые выходы блоков 5 и 6 выделения модуля соединены с входамиэлемента 10, Кроме того, выходы фазовых детекторов 3 и 4 соединены с вхо"дами блока 13 обнаружения сигнала,выходы которого соединены с входамиблока4 Формирования управляющего кода, при этом выход последнего соединенс вторым входом обоих перестраиваемыхФНЧ 11 и 12. 40Разность фаз измеряют следующимобразомСигналы усиливаются усилителямиограничителями 1 и 2, разность фаэ(И) преобразуется синусным 3 и косинусным 4 фазовыми детекторами и фильтруется перестраиваемыми ФНЧ 11 и 12,Затем в блоках 5 и 6 выделения модуля выходные биполярные напряженияпреобразуются в униполярные напряжения, пропорциональныеяп в 1" и 1 созИкоторые сравниваются друг с другомкомпаратором 7 и поступают на входыпервого и второго АЦП 8 и 9. Причем,одно напряжение,пропорциональноеэп 61, поступает на сигнальный входпервого АЦП 8 и на опорный вход второго АЦП 9, а другое напряжение, пропорциональное 1 соэд Ф, поступает на опорный вход первого АЦП 8 и на сигнальный вход второго АЦП 9. Логические сигналы с вторых выходов блоков5 и 6 выделения модуля, с выходовкомпаратора 7 и АЦП 8 и 9 преобразуются в элементе 10 в цифровой код, непрерывно изменяющийся при измененииразности фаз сигналов от -180 до+180 эл.град, Кроме того, сигналы свыхода синусного 3 и косинусного 4 фазовых детекторов поступают на соответствующие входы блока 13 обнаружения сигнала, с выходов которого логические сигналы поступают на входыблока 14 Формирования управляющегокода. Наличие сигнала на каждом. выходе блока 13 обнаружения сигнала однозначно соответствует определеннойдлительности и мощности входного радиоимпульса и не зависит от разностифаэ ( ). Код управления полосой пропускания перестраиваемых ФНЧ 11 и 12,соответствующий длительности входного радиоимпульса, поступает на вторые входы обоих перестраиваемых ФНЧ11 и 12 с выхода блока 14 формирования управляющего кода,Введение двух одинаковых ФНЧ 11 и12 не ухудшает точность измеренияразности Фаз. Напряжение на выходеФНЧ 11 и 12 первого порядка при условии воздействия на входах фазометра радиоимпульсов изменяется по экс-.поненциальному закону (фиг.2 б)Поканалу синусного фазового детектора3 на его выходез 1 п (г.) КА (1-е ) э 1 п Ь ,(1) где К - коэффициент передачи Фазового детектора;А - амплитуда радиоимпульса навыходе усилителя-ограничителя;АЧ - измеряемая разность фаз;7 - постоянная времени ФНЧ 11.По каналу косинусного фазового детектора 4Б сов (Т) = КА (1-е ) сов ЬЧ, (2)Множитель (1-е) в выражениях (1) и (2), появляющийся в результате прохождения импульсных сигналов через ФНЧ 11 и 12, не влияет на формирование двух старших разрядов фазометра, образующихся как результат сравнения напряжений, пропорциональ 3 1422 ных П я 1 п (С) и Б соз (С), с нулевым напряжением и не влияет на формирование третьего старшего разряда, образующегося как результат сравнения напряжений, пропорциональных,5 .1 Б я 1 п (С) исоя (е).Последующие более младшие разря" ды выходного кода фазометра образуются в АЦП 8 и 9 как результат вычис ления отношения напряжений с аналоговых выходов блоков 5 и 6 выделения . модуля. При этом получаютг(я 1 п Г1 А 1-е 1 з 1 п( 15соя7КА 1-е 1 я 1 п 36 1 я 1 п 4 Ч- "- Ф Е (1-е )КА (1-е г)соя АРфОТаким образом, введение одинаковых 20 ФНЧ 1 и 12 после фазовых детекторов не ухудшает аппаратурной точности измерения разности фаэ.Выделение сигнала на фоне помехи различного рода фильтрами широко ис 25 пользуется для повышения помехозащищенности, т.е. для увеличения соотношения сигнал - помеха или сигнал - шум, При этом наиболее простым и близким к оптимальному решением явля ется применение перестраиваемого ФНЧ, полоса пропускания которого согласована с длительностью входного сигнанала, Помехозащищенность оценивается увеличением отношения сигнал - помеха 35 с ФНЧ и определяется примерно отношением полосыпропускания до ФНЧ к полосе пропускания ФНЧ или.произведением полосы до ФНЧ на длительность 1794.импульса. Так, например, если длительность импульса равна 1 О мкс, а полоса пропускания до перестраиваемого ФНЧ, определяемая, как правило, половиной полосы пропускания усилителя-ограничителя, равна 5 ИГц, повышение помехоэащищенности оценивается коэф-, фициентом ш=10 АЙ 0 51050,На фиг.2 а,б показано изменение сигнала на выходе фазовых детекторов 3 и 4, на фиг.2 в,г - изменение кода на выходе фазометра при отсутствии и наличии перестраиваемого ФНЧ соответственно.Таким образом, введение в состав цифрового фазометра перестраиваемых фильтров нижних частот может существенно повысить его помехозащищеннос тьФормула изобретенияЦифровой фазометр по авт.св, В 1092427, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоэащищенности, между выходом каждого фазового детектора и входом соответствующего блока выделения модуля введен перестраиваемый фильтр нижних частот и, кроме того, выходы фазовых детекторов соединены с входами введенного блока обнаружения сигнала, выходы которого соединены с входами дополнительно введенного блока формирования управляющего кода, а выход последнео соединен с вторыми входами обоих перестраиваемьпс фильтров нижних частот.)42279 оставитель М. Катановаехред Л.Олийнык Корректор С.1 екмар актор И.Горн акаэ 4421/46 Подписное В роизводственно-пол ческое Тираж 772 КИПИ Государственно делам изобрете Москва, Ж, Р о комитета СССР й и открытийушская наб., д. 4/5 приятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4