Устройство для измерения фазовых флуктуаций

(57) Изобретесвязи. Цель иточности. измеизмерения фаз ФАЗОВЫ 0 ДЛЯ ИЗМЕР ие относится к обретения - по ения, Устройст вых флуктуаций элек ышен од ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(21) 4331348/ (22) 24.11,87 (46) 07.08.89 (72) А.Г. Сак и Л.СФилипп (53) 621.395. (56) Авторско Р 1083376, кл жит усилитель 1, блок 2 выделениятактовой частоты, делители 3 и 11частоты, формирователь 4 временногоинтервала, блок 5 подстройки частоты, времяамплитудный преобразователь6, АЦП 7, г-р 8 опорной частоты,эл-т 9 запрета, вычислительный блок10 и индикатор 12, Цель достигаетсяза счет исключения влияния дестабилизирующих факторов путем обеспечения чередования измерения фазовыхфлуктуаций входного сигнала с проведением внутренней калибровки блоков,входящих в устройство и определяющихточность измерения. 1 ил.1499512 деления тактовой частоты поступаетна первый делитель 3 частоты с коэффициентом деления, равным 16, что определяет измерение фазовых флуктуаций до 10 Т, где Т - период тактовойчастоты, Импульсы с первого делителя3 частоты запускают формирователь 4временного интервала, где вырабатываемые импульсы, равные по длительности периоду тактовой частоты, стробируются сигналом с выхода входногоусилителя 1, что обеспечивает измерение непосредственно по информационному сигналу,Блок 5 подстройки частоты сравнивает частоты сигналов блока 2 выделения тактовой частоты и генератора 8опорной частоты.Вырабатываемое блоком 5 подстройки частоты управляющее напряжениеподстраивает частоту генератора 8опорной частоты до полного совпадения с центральной частотой сигналана выходе блока 2 выделения тактовойчастоты. Сигнал с выхода генератора8 опорной частоты поступает черезвторой делитель 11 частоты с коэффициентом деления, равным 16, на второй вход времяамплитудного преобразователя 6,Временное рассогласование между сигналами на выходах формирователя 4 временного интервала и второго делителя 11 частоты преобразуется время- амплитудным преобразователем 6 в напряжение, и, если входной сигнал флуктуирует по Фазе, на выходе времяамплитудного преобразователя 6 образу-. ется переменное напряжение, пропорциональное фазовым флуктуациям входного сигнала. Аналого-цифровой преобразователь 7 измеряет поступающее на его вход напряжение, а вычислительный блок 10 вычисляет среднеквадратическое значение по формуле исло измерений;екущее значение на жение значение ряж авн Изобретение относится к техникеэлектросвязи и может использоватьсядля измерения интенсивности фазовыхфлуктуаций в процессе настройки,технической эксплуатации и нормирования электрических параметров оборудования линий связи,Цель изобретения - повышение точности измерения за счет исключения 10влияния дестабилизирующихфакторов,, На чертеже представлена структур"ная электрическая схема предлагаемого устройства.Устройство для измерения фазовых 15флуктуаций содержит входной усилитель 1, блок 2 выделения тактовойчастоты, первый делитель 3 частоты,формирователь 4 временного интервала,блок 5 подстройки частоты, времяамплитудный преобразователь 6, аналогоцифровой преобразователь 7, генера"тор 8 опорной частоты, элемент 9 запрета, вычислительный блок 10, второй делитель 11 частоты, индикатор 12.Устройство работает следующим образом.Для измерения фазовых Флуктуацийосуществляется периодическая калибровка .блоков, входящих в устройствои определяющих точность измерения,а именно времяамплитудного преобра зователя 6 и аналого-цифрового преобразователя 7. Результаты калибровки учитываются при измерении фазовыхфлуктуаций входного сигнала, чтопозволяет обеспечить максимальнуюточность измерений.Устройство для измерения фазовых 40флуктуаций работает по программе,заложенной в вычислительном блоке 10,согласно которой происходит чередование измерения фазовых флуктуацийвходного сигнала с внутренней калибровкой.Измерение фазовых флуктуаций вход.ного сигнала происходит следующим об,разом.Входной сигнал поступает на первый вход входного усилителя 1, где50происходит усиление и преобразованиеего в уровень эмиттерно-связаннойглогики. С выхода входного усилителя1 сигнал поступает на блок 2 выделения тактовой частоты, который необходим для сигнала, в котором имеютсяпробелы. Непрерывная последователь:ность импульсов с выхода блока 2 выСреднеквадратическое значение, вычисляемое по формуле (1), пропорциональное среднеквадратическому значению фазовых флуктуаций входного сигнала, запоминается в вычислительном блоке 10.Калибровка в устройстве для измерения фазовых флуктуаций происходит следующим образом.Вычислительный блок 10 соглано заложенной в него программе вырабатывает уровни напряжений, под воздейст- вием которых элемент 9 запрета вырабатывает на своих выходах чередующиеся импульсы длительностью, равной периоду тактовой частоты, с частотой следования на каждом выходе, равном 1 кГц, а генератор 8 опорной частоты начинает выдавать на второй вход входного усилителя 1 напряжение ста - бильной частоты, запрещающее прохождение входного сигнала через входной усилитель 1.Указанное напряжение стабильной частоты проходит входной усилитель 1, блок 2 выделения тактовой частоты, первый делитель 3 частоты, Формирователь 4 временного интервала точно так же, как проходил бы эти цепи измеряемый входной сигнал.Импульс, поступающий с.первого выхода элемента 9 запрета на второй вход первого делителя 3 частоты, запрещает его работу на время, равное периоду тактовой частоты, при этом происходит временной сдвиг между выходными импульсами с формирователя 4 временного интервала и второго делителя 11 частоты, равный одному периоду тактовой частоты.Поступающий затем с второго выхода элемента 9 запрета импульс на второй вход второго делителя 11 частоты точно так же, как и в первом случае, запрещает его работу и восстанавливает исходное временное рассогласование между импульсами, поступающими на первый и второй входы времяамплитудного преобразователя 6,Чередование импульсов на выходах элемента 9 запрета приводит к тому, что рассогласование между импульсами на выходах формирователя 4 временного интервала и второго делителя 11 частоты изменяется на один период тактовой частоты с частотой, равной 1 кГц. Частота 1 кГц выбрана в соответствии с рекомендациями МККТТ.(3)где 6 - среднеквадратическое значение фазовых Флуктуацийвходного сигнала, выраженное в периодах тактовойчастоты;25Б - среднеквадратическое значение, полученное по Формуле (1) при измерении вход. ного сигнала и запомненноев вычислительном блоке 10;Б - среднеквадратическое значеКние, полученное по формуле(1) при измерении калиброванного сигнала, соответствующего одному периоду тактовой частоты,35 Значение фазовых флуктуаций, полученное по формуле (3), выводится вычислительным блоком 10 на индикатор12. Как видно из формулы (3), еслизначение Б изменяется в результате40 внешних факторов и становится равнымйБ, где М - коэффициент дестабилизации, соответственно, Б К принимаетзначение, равное К П т,к. измерительный тракт один и тот же, тогда в45 результате сокращения в числителе изнаменателе коэффициента еБ , получаем точное значение величины фазовых флуктуаций. 30 50 Формула изобретеиия Устройство для измерения фазовыхфлуктуаций, содержащее входной усилитель, первый вход которого является 55входом устройства, индикатор, генератор опорной частоты, последовательно соединенные блок выделения тактовой частоты, вход которого соединен с выходом входного усилителя, первый Переменное рассогласование междувходными импульсами времяамплитудногопреобразователя 6 приводит к появлению .на выходе последнего прямоугольного напряжения частотой, равнойкГц, амплитуда которого соответствует одному периоду тактовой частоты..Аналого-цифровой преобразователь7 измеряет полученный сигнал, а вычислительный блок 10 обрабатываетданные с выхода аналого-цифровогопреобразователя 7 по формуле (1).Далее вычислительный блок 10 вы числяет значение фазовых флуктуацийвходного сигнала по формуле1499512 Составитель Е, ГолубТехред МХоданич Корректор Н Король Редактор И. Шулла Заказ 4709/56 Тираж 626 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул Гагарина,101 делитель частоты, формирователь временного интервала, второй вход которого соединен с выходом входйого усилителя, и времяамплитудный преобразователь, второй делитель частоты, блокподстройки частоты, первый вход и выход которого соединены. соответственно с выходом блока выделения тактовой частоты и первым входом генератора опорной частоты,.первый выход .которого соединен с первым входомвторого делителя частоты и вторымвходом блока подстройки частоты,отличающееся тем, что, сцелью повышения точности измеренияза счет исключения влияния дестабилизирующих факторов, введены элементзапрета, первый и второй выходы которого соединены соответственно свторыми входами первого и второгоделителей частоты, последовательно 5соединенные аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединенс выходом времяамплитудного преобразователя, и вычислительный блок,первый и второй выходы которого соединены соответственно с входом индикатора и входом элемента запрета,выход второго делителя частоты подключен к второму входу времяамплитуд -ного преобразователя, третий выходвычислительного блока подключен квторому входу генератора опорной частоты, второй выход которого соединен с вторым входом входного усилителя.