Способ измерения временных положений сигналов и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) (11 Н 03 К 5/153 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ГННТ СССР ИЗОБРЕТЕНДЕТЕЛЬСТВУ пом 1,71) Белорусский государственный университет им. В.И,Ленина (72) В.А.Гулякин и Н.А. Гулякина (53) 621.364(088.8)(56) Авторское свидетельство СССР884108, кл. Н 03 К 5/153, 1981.Агаханян Т.М. и др, Основы наносекундной импульсной техники. - М.: Атомиздат, 1976, с.333.(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ПОЛОЖЕНИЙ СИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к области радиотехнических измерений и может быть использовано для прецизионного измерения временных положений отраженных сигналов с сушественно флуктуирующей амплитудой. Цель изобретения повышение точности измерений. Способ измерения реализован в устройстве, содержащем пороговый дискриминатор 4,лиц ик аюц е енс торзм в ф ц иере чет формиа серии ног числом и1 в ц в ц ес е нц импульсов с задав и путемки в полож нноиформ.ой вре пульсо поправ льсо ци ме ерии с помощью и величина котор яжением, выраба ализа амплитудыи в качестве руемои задерж й опреыв а емым ел я тся напр снове ан нь о времени ое поло ии. 2 с сигналов,счета прин маю е леднего импул ы, 3 ил,ОПИСАНИК АВТОРСКОМ ю 5 задержки, аналого.о .а ее устройство Ь, вар ц 8 новатор 7 и программиру в сеекформирователь 9 импульсов, 11 ри реции временных положений сцгц- с отсчетом по моменту пересечеиксируемьм сигналом порогового я, формируемого ца основе оценки итудцого значения входного сцгц- производят коррекцию момента сечения входным сигналом постоя- порогового уровня за сния с указанного момен.Изобретение относится к радиотехническим средствам и может бытьиспользовано для прецизионного измерения временных положений отраженных5сигналов с существенно фпуктуирующейамплитудой.Целью изобретения является увеличение точности измерения временныхположений сигналов в широком диапазоне изменения амплитуд фиксируемыхсигналов,Укаэанная цель достигается тем,что согласно способу определениявременных положеппй импупьсов с .отсчетом по моменту пересечения фиксируемым сигналом порогового уровня,формируемого на основе оценки амплитудного значения входного сигнала,производят коррекцию момента пересе 20чения входным сигналом постоянногопорогового уровня за счет формирования с указанного момента серии импульсов с заданным в ней числом импульсови путем внесения временной поправкив положение импульсов формируемой серии с помощью переменной задержки,величина которой определяется напряжением, вырабатываемым на основе анализа амплитуды входных сигналов, и вкачестве временного отсчета принимаетсы временное положение последнего импульса серии. 1Предлагаемый способ осуществляетсяустройством измерения временных поло-жений сигналов, содержащим пороговыйдискриминатор, подключенный первымвходом к выходу линии задержки, аналоговое запоминающее устройство, своимпервым входом соединенное с первой 40входной клеммой, в которое введеныварикап, конденсатор и программируемыйселектор в формировате импульсов,причем первый выход порогового дискриминатора подключен к входу линии задержки и через конденсатор к выходуаналогового запоминающего устройства,к ка;оду варикапа и к третьей входнойклемме второй выход порогового дискриминатора соединен с первым входом50программпруемого селектора-формирователя импульсов, подключенного вторымвходом к второй входной клемме, апервым ыходом - к выходной клемме,второй выход последнего соединен с55вторым входом аналогового запоминающего устройства и с третьим входомпорогово.о дискриминатора, подключчеппого своим вторым входом к первои входной клемме, анод варикапа соединен с общей шиной,11 а фиг1 представлена структурнасхема устройства для осуществленияспособа; на фиг.2 - временные диаграммы, иллюстрирующие предлагаемыйспособ; на фиг.3 - зависимость момен -лта появления сигналов 1 на выходеустройства для осуществления способаот изменения амплитуды входных импульсов,Устройство содержит входные клеммы 1-3, пороговый дискриминатор 4,линию 5 задержки, аналоговое запоминающее устройство (АЗУ) 6, конденсатор 7, варикап 8, программируемый селектор-Формирователь импульсов (ПСФИ) 9 и выходную клемму 10. Приэтом второй вход порогового дискриминатора 4 соединен с первым входоманалогового запоминающего устройства6 и с входной клеммой 1, а первыйвход через линию 5 задержки подключенк первому выходу указанного дискриминатора 4, кроме того, первый выходпоследнего через конденсатор 7 соединен с выходом АЗУ 6, катодом варикапа 8 и входной клеммой 3, второйвыход порогового дискриминатора 4подключен к первому входу ПСФИ 9,второй вход которого соединен с входной клеммой 2, первый выход ПСФИ 9подключен к выходной клемме 10, авторой выход - к третьему входу порогового дискриминатора 4 и к второмувходу АЗУ 6, анод варикапа 8 соединенс общей шиной,Устройство функционирует следующимобразом.Входной сигнал разветвЛяется ипоступает на входы АЗУ 6 и пороговогодискриминатора 4, При достижениивходным импульсом установленногопорогового уровня По дискриминатор 4в момент времени Ь вырабатывает стандартный сигнал (фиг,2, диаграмма 11).Последний разветвляется и подается навход ПСФИ 9 и через линию 5 задержкивновь подается на вход пороговогодискриминатора 4, запуская последний.Формируемая таким образом последовательность импульсов на выходе дискриминатора 4 прекращается по отрицательному сигналу с выхода ПСФИ 9 (фиг.2,диаграмма 13), который вырабатывается одновременно с выходным сигналомустройства и подается на третий входдискриминатора 4 и, кроме того,709 Л Ь+.Ь, и+и,1527приводит в исходное состояние АЗУ 6Период рециркуляции Т формируемойсерии определяется электрическойдлиной линии 5 задержки и суммарнойемкостью интегрирующей цепочки конденсатор 7 - варикап 8. Величина емкости варикапа 8 определяется значениями исходного смещения Е и выходного напряжения АЗУ 6 с помощью коФ 10торого анализируется амплитудное значение регистрируемых сигналов. В самом общем виде значение задержки Ь,(фиг.2, диаграмма 12), определяемоеинтегрирующей цепочкой, записываетсяследующим образом;ь, = е В - ехр (е -а)1,где К и В - некоторые постоянные,величины которых определяются типом 20варикапакоэффициент передачи АЗУ 6( )1);а - амплитуда входных сигналов,Для момента появления сигнала Е 25лна выходе устройства можно записать где и - число импульсов в серии, котов рое задается с помощью ПСФИ 930Анализ экспериментальных зависимостей Ь , Ь,и,(фиг.З) позволяет сделать вывод, что существует такое и, при котором Ь + Ь, и практически не зависит от амплитуды фиксируемых 35 сигналов, так как при убывании Ь и Ь, и возрастает по такому же закону.Использование предлагаемого способа позволяет повысить точность измерения временных положений сигналов в 40 четыре раза эа счет отсутствия отсечки снизу входных сигналов и, кроме того, исключить искажение формы последних за счет отсутствия необходимости задержки входных сигналов с помощью 45 линии задержки. Предлагаемый способ позволяет также расширить динамический диапазон изменения амплитуд входных сигналов в область мапых амплитуд практически без увеличения по грешности измерения, что имеет важное практическое значение и не представляется возможным в случае известных способов. Формула изобретения 1. Способ измерения временных положепий сигналов, основанный на определении временных положений импульсов с отсчетом по моменту пересечения фиксируемым сигналом порогового уровня1 формируемого на основе оценки амплитудного значения входного сигнала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения производят коррекцию момента пересечения входным сигналом постоянного порогового уровня за счет формирования с указанного момента серии импульсов с заданным в ней числом импульсов и путем внесения временной поправки в положение импульсов формируемой серии с помощью переменной задержки, величина которой определяется напряжением, вырабатываемым на основе анализа амплитуды входных сигналов, и в качестве временного отсчета принимается временное положение последнего импульса серии.2, Устройство для измерения временных положений сигналов, содержащее пороговый дискриминатор, подключенный первым входом к выходу линии задержки, аналоговое запоминающее устройство, своим первым входом соединенного с первой входной клеммой, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в него введены варикап, конденсатор и программируемый селектор-формирователь импульсов, причем первый выход порогового дискриминатора подключен к входу линии задержки и через конденсатор к выходу аналогового запоминающего устройства, к катоду варикапа и к третьей входной клемме, второй выход порогового дискриминатора соединен с первым входом программируемого селектора-формирователя импульсов, подключенного вторым входом к второй клемме, а первым выходом - к выходной клемме, второй выход последнего соединен с вторым входом аналогового запоминающего устройства и с третьим входом порогового дискриминатора, подключенного своим вторым входом к первой входной клемме, анод варикапа соединен с общей шиной.1527709 43 игЗ Подписное Тирак 884 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раущская наб д, 4/5