Устройство для измерения параметров гармонических сигналов

О П И С А"н"и:-е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциапистицескихРеспубпмк и 658569 К АВТОРСКОМУ СВИДИИЛЬСТВУ12 единением заявки с пр есудерстееинех кемет СССР ле делам хзобретенейРткрытин23) Приоритет -Опубликовано 25.04,795 оллетень15 Дата опубликования описания 30.04.79(53 ДК 621.31761 (088.8) Ю. Г. Ростовцев, Ю. П, Рыщков, А. И. Марков, Н, Ф. А. С. Воробьев, И. И. Ростовцева и А, К, Бортников 1 патов,) Автори изобретен и 1) Заявител 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТ ГАРМОНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ частоте и фазе междуопорными гармоническилить сдвиг инимаемым ами,зобретения - повьи точносфазы пр ми сигна Цель действияение быстр ти измерения отклонения инимаемого сигнала отстоты оситепьно Это дос для измере сигналов со тор, выходом входных ключ 1 Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено дпя оперативного одноврем нного определения величины и момента появления экстремума сигнала, отклонения частоть и фазы принимаемого гармонического сигнапа относитепьно опор ного колебания.Известно устройство, содержащее усипитепь-ограничитепь, попосовой фипьтр, фазочувствитепьный выпрямитель, фильтр нижних частот, генератор и формироватепь 1 В импульсов11 .Это устройство реагирует на разность фаз между принимаемым и опорным сигнапом, но н е реагирует на изменение амппитуды принимаемого с игнапа, а расхождение по частоте вызывает ошибку в оценке фаЬового сдвига между принимаемым и опорным сигналом.Известно также устройство дпя опреде 20 пения экстремапьных значений сигнала, содержашее линию задержки с отводами, с помощью которой формируются значения сигнала смешенные во времени на интервап квантования по времени, два эпемента сравнения, нодкпюченные своими входами к отводам пиний задержки через входные кпючи, импульсный генератор, выход которого подключен х управляющим входам этих ключей, формирователи импульсов, две схемы совпадения и выходные ключи, причем выходы этих кпючей являются выхонами устройства, опредепяюшего вид и ве- личину экстремума сигнапа, а также момент его появпения 21.Такое устроиство не позволяет опрепорного копебапия.гается тем, .то устройство я параметра., гармонических держащее импульсный генераподключенный к входам трех ей, и пинию задержки, выходы которой через два входных ключа, два чина, поступающая с ключа 3, меньше вьэпемента сравнения, два формироватепя личины, иоступаюшей с ключа 2. В проимпульсов два элемента совпадения сое- тивном случае сигнал возникает на выхотдинены с входами двух выходных ключей, де О, Элемент 7 сравнения вырабатываетснабжено рещаюшим блоком, три входа ко сигнап на выходе 10, еспн вепичинат посторого подключены си лючены соответственно к выхо- тупаюшая с ключа 3, меньше величины,дам входных ключей, элементом НЕ, форми- поступаюшей с ключа 4, В противном слурователем стробируюшего импупьса, двумя чае сигнап возникает на выходе 11,дополнитепьными выходными ключами и Сигналы с выходов 8 - 11 подаютсяиндикатором, нуля, вход которого соединен 10 на формирователи 12 и 13 импульсов,с вторым входом рещаюшего блока, а вы- на выходе которых появляются сигналы,ход через элемент НЕ - с четвертым его поступающие на элементы 14 и 15 соввходом, причем второй вход элемента НЕ падения. Элемент 14 вырабатывает наподключен к выходу импульсного генерато- своем выходе сигнал тогда, когда имеетра, и через формироватепь стробируюшего 15 ся минимум функции, а элемент 15 выраимпульса,к вхоам двум дополнительных батывает сигнал тогда, когда появпяетсявыходных ключей, вторые входы которых максимум функции,соединены с двумя выходами решающего Сигналы с элемента 14 ипи 15 подаблока соответственно, ются на управпяюшие входы выходных клюНа чертеже дана принципиальная электО чей 16 или 17, на первые (информационрическая схема устройства дпя измерения ные) входы которых поступает входнойпараметров гармонических сигналов. сигнал О, задержанный на время ьТОно содержит линию 1 задержки с от- Кпючи 16 и 17 открываются и выдаютводами, входные ключи 2-4, импульсный на выход значение экстремума.генератор 5, элементы 6 и 7 сравнения,25Так как гармонический сигнал полновыходы 8-11 эпементов сравнения, фор- стью описывается значениями амплитуды,мироватепи 12 и 13 импупьсов, элементы фазы и частоты, для их нахождения необ 14 и 15 совпадения, выходные кпючи 16ходимо составить и рещить три уравненияи 17, индикатор нупя 18, эпемент НЕ 19, с тремя неизвестными, где в качестверещаюший блок 20, выходные кпючи 21 и известных вепичин используются три . гноЗОм22 сигналов рассогпасования, формирова- венных значенияусигнала, снятых черезтепь 23 стробируюших импупьсов, сигна- интервалы времени а 1 . При этом для устлы 24 и 25 соответственно рассогпасо- ранения неопредепенности в определениивания по частоте и фазе, вход 26 опорно- частоты и фазы измерения допжны про 35го сигнала. изводится на интервале 2 , гдеТс - пеУстройство работает следующим обра- риод частоты исспедуемэго входного сигнала. Так как на интервале - следуетт,Входной гармонический сигнап Ц подается на пинию 1 задержки а также иа произвести три отсчета М ( -Сигналы с выходов ключей 2 - 4 посНа пинии задержки сигнал задерживает тупают на входы рещаюшего бпока 20.на время ь 1 и -, . д, 0 предепение отклонения частотыт прои 2 ь 1 и подается соответственно на первые дьвыевходы кпючей 3 и 4.взводимое в рещаюшем блоке, осушествляНа вторые (управпяющие) входы кпючей45 ется по формуле2 - 4 подаются импупьсы от импупьсногогенератора 5 который синхронизируетсяу Г= - сцлс соьАйо я:уопорным сигналом, поступающим, например, от второго гетеродина приемника, тучупричем импупьсы аырабатыааиттси при иу- тде А" ,у, щ - частета501левой фазе синхронизируюшего опорногосигнала, а период генератора равен вр отсчетов а у у и у- соответ 2мени задержки сигнала д . С выходов ственно мгновенные значения сигнапов,кпючей 2 - 4 сигналы подаются на эп отсчитываемые в моменты временименты 6 и 7 сравнения и на входы рещаюшего блока 20, а сигнал с выхода кпю- ф, а ф -д и -дХ 3ча 2 еше и на индикаторна индикатор гуля 18. причем за нупевой момент времени усповмент 6 сравнения выра- но принимается момент появпения сигналаПри этом элемент рбатывает сигнал на выходе 8, если вели- на выходе кпюча 3, 5569Мгновенный фазовый сдвиг между опорными и анализируемым копебаниями определяется по формупе.дгрщос ч5 Дпя исключения ощибок, вызванных выполнением операции деления на малую величину У , сигналы с ключа 3, формирующие величину У, подаются на индика 1 О тор нуля 18, который при значениях У, меньщих некоторых значений д , вырабатывает импульс, поступаюший на элемент НЕ. При, этом импульс от генератора 5 через элемент НЕ не проходит, и1 сигнал на управляющий вход рещаюшего блока не поступает. В результате этого рещение на данный момент времени не выдается.20Для повыщения точности измерения отсчеты производятся в те моменты времени, когда переходные процессы успевают закончиться. С этой цепью сигналы 24 и 25 соответственно рассогпасовании по ча стоте и фазе выдаются с выходных ключей 21 и 22 сигналов рассогласования лищь при поступлении на управляющие входы последних импульсов от формирователя 23 стробируюших импульсов, на вход которого поступают сигналы от импульсного генератора 5. В частном случае при применении фазовой ипи относительной фазовой модуляции на управляющие входы ключей 1 и 3 могут передаваться импупь- з сы тактовой синхронизации, сдвинутые отЪносительно значащих моментов времени на половину периода частоты модуляции. Формула изобретения Устройство дпя измерения параметров гармонических сигналов, содержащее импульсный генератор, выходом подключенный к входам трех входных ключей, и пинию задержки, выходы которой через два входных ключа, два элемента сравнения, два формирователя импульсов, два элемента совпадения соединены с входами двух выходных ключей, о т п и ч а ю ш ее с я тем, что, с цепью повыщения быстродействия и точности измерения отклонения частоты и фазы принимаемого сигнала относительно опорного копебания, снабжено рещаюшим блоком, три входа которого подключены соответственно к выходам входных ключей, элементом НЕ, формирователем стробируюшего импульса, двумя дополнительными выходными кпючами й индикатором нуля, вход которого соединен с вторым входом решающего блока, а выход через элемент НЕ - с четвертым его входом, причем второй ход элемента НЕ подключен к выходу импульсного генератора, и через формирователь стробирующего импульса - к аходам двух дополнительных выходных ключей, вторые входы которых соединены с двумя выходами рещаюшего блока соответственно.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Фремке Л. Ф. Тепеизмерения. М., Высшая щкола, 1975, с. 212.2. Авторское свидетельство СССР % 424162, кл. 5 06 С 7/12, 1974.,Редактор Л. Гребенникова Техред И, Асталош Корректор Н. Григо Зак 2059/45 Тираж 779 НИИ ПИ Государственного ко по делам изобретений и З 5, Москва, Ж 35, РаущсПод митета СССР ткрытин