Анализатор плотности распределения случайной фазы сигнала

ло делаю изобретений н открытий . Опубликовано 30,05,80, Бюллетень,% 20 Дата опубликования описания 30.05,80 Ю. М, Вешкурцев и В. Г. Гладилович(72) Авторы изобретения Омский политехнический институт(54) АНАЛИЗАТОР ПЛОТНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СЛУЧАЙНОЙ ФАЗЫ СИГНАЛАИзобретение относится к области измерительной техники и может быть ис-,пользовано при разработке фазометров, измеряющих мгновенные значения фазовыхсдвигов и статистические характеристики5фпуктуаций фазы сигнала,Известно устройство для измеренияплотности вероятности случайной фазы квазигармонического сигнала, которое содержит преобразователь частоты в напряжение,систему фазовой автоподстройки частоты,формирователи коротких импульсов, регистрсдвига и устройство регистрации Щ .Недостатком данного устройства является то, что оно может измерять плотность,ераспределения только в диапазоне 0-360 ,а также отличается повышенной сложнос-тью.Известно другое устройство, которое принято в количестве прототипа, и содержит последовательно соединенные формирователь, электронный ключ и счетчик импульсов, связанный с дешифратором, кото-. рый своими выходами подключен к первым 2раздельным входам триггеров, эталбнный генератор, счетчик периодов опорного колебания и индикаторы, числа импульсов, и входам которых подключены выходы схем сравнения 121.Недостаток известного устройства заключается в том, что оно измеряет ординаты кривой плотности распределения топько для положительных значений абцисс, так как период неможет быть величиной отрицательной. Ординаты кривой плотности распределения дпя отрицательных значений абцисс остаются неизвестными и в случае симметричной кривой могут быть приравнены измеренным ординатам.Бель изобретения заключается в измерении несимметричной кривой плотности распределения и автоматизацйи обработки результатов измерений.Указанная цепь достигается тем, что в анализатор плотности распределения случайной фазы сигнала, содержащий последовательно соединенные формирователь, электродный ключ, счетчик импульсов и дешиф73786ратор, выходы которого соединены ссответственно с первыми входами триггеров,эталонный генератор, выход которого подсоединен "ко второму входу электронногоключа, счетчик периодов, соединенный совходом формирователя, выходы которогоподсоединены ко второму и третьему входам электронного ключа, и индикаторы чис ла импульсов, входы которых соединеныс вьходамИ алементов совпадения, введены дискриминатор опережения, блок управления и трехвходовые алементы И, первые входы каждого из которых соединеныс йрямъми выходами соответствующеготриг 1 ерв, вторые входы присоединены к 15одному из выходов блока управления, атретий вход каждого предыдущего элемента И соединен с инверсным входом последующего триггера, у которых вторые вхо ды подсоединены к другому выходу блока 20упрввленйя, своим входом соединенного свыходом формирователя, выход каждоготрехвходового алемента И соединенсобщим входом разбитых на пары элемен 25тов совпадения, причем свободные входывсех четных элементов совпадения подсоединены к первому выходу, а свободныевходы нечетных к второму выходу дискриминатора опережения, входы которогосоединены с входами формирователя, а выход30счетчйкв периодов присоединен к третьему входу электронного ключе,На чертеже представлена структурнаясхема анализатора плотности распределения случайной фазы сигнала.35Анализатор плотности распределенияслучайной фазы сигнала содержит формирователь 1, блок 2 управления, электронный ключ 3, эталонный генератор 4, счетчик 5, импульсов дешифратор 6, тригге 40ры 7, трехвходовые элементы И 8, элементы 9 совпадения, дискриминатор 10опережения, индикаторы 11 числа импульсов и счетчик 12 периодов опорного ко 45лебания.Работает устройство следующим образом.При поступлении опорного 0 и исследуемого 01 сигналов на входы анализатора его пр нцип действия сводится к ниже 50следуюшему. На первом выходе дискриминатора 10 опережения возникает логическая единица (лог. 1"), если опорный сигнал опережает исследуемый. Она подго 55тввливает к открытию все четные алемен.ты 9 совпадения, Формирователь 1 вырабвтывве интервал времени, пропорциональ.ный мгНовенному сдвигу фаз, достигающе 2аму, предположим, 12 о. Этот интервалвремени поступает в блок 2 управления,формирующий от его переднего фронта короткий импульс, подтверждающий исходное состояние триггеров 7. Одновременно импульс с выхода формирователя 1открывает алектронный ключ 3, через который импульсы эталонного генератора 4поступают в счетчик 5. После окончанияимпульса, пропорционального мгновенному сдвигу фаз, закрывается электронныйключ Э, прекращается работа счетчика 5импульсов. Дешифратор 6 анализируетсостояние счетчика 5 и посылает лог."1" на выход, соответствующий ебциссвмкривой плотности распределения в интервале 10-20 . Этв лог, "1" воздействуетна раздельный вход триггера 7, отвечающего за интервалы фазовых сдвигов 10-,20, Триггер опрокидывается в другоеустойчивое состояние равновесия и логический нуль (лог, "0") с его инверсноговыходе закрывает трехвходовый элементИ 8, отвечающий за интервалы фазовыхсдвигов 0-10 о, а лог,"1 с его прямоговыхода подготавливает к открытию трехвходовый элемент И 8, отвечающий заинтервалы фазовых сдвигов 10-20, Воато время блок 2 управления формируеткороткий импульс, совпадающий с заднимфронтом выходного сигнала формирователя 1, и через подготовленные к открытиютрехвходовый элемент И 8 и связанныйс ним четный элемент совпадения 9 посылает его в индикатор 11, регистрируюший ординаты кривой плотности распределения для положительных вбцисс в интервале 10-20 . Во всех последующих пеориодах опорного колебания работа анализатора при измерении ординат кривой плотности распределения для любых значенийположительных абцисс аналогична вышеописанной,Последовательность работы анализатора не изменится, если мгновенный фазовый сдвиг будет отрицательным, При этомлог. "1 присутствует нв втором выходедискриминатора 10 опережения и подготавливает к открытию все нечетные элементы совпадения 9. Короткие импульсы блока управления 2, совпадающие с заднимфронтом выходных сигналов формирователя1, через подготовленные к открытию трехвходовые алементы И 8 и нечетные элементы совпадения 9 попадают в индикаторы 11, регистрирующие ординаты кривойплотности распределения для отрицательных абцисс и т.д. Таким образом, енали5 73786 1 затор обеспечивает возможность измерения ординат кривой плотности распределе ния как для положительных, так и для отрицательных значений абцисс.Для автоматизации обработки результатов измерений в анализатор включен счетчик 12 периодов опорного колебания с наперед заданной емкостью в виде 10. и равной, например, 10, Как только бу 5дет проанализировано 100000 периодов 1 О опорного колебания, на выходе счетчика 12 появляется лог. "0" и закрывает электронный ключ 3. Работа анализатора прекращается. Для определения ординат кривой плотности распределения необходимо 15 показания индикаторов 11 числа импульсов делить на емкость счетчика 12, Однако процесс деления можно выполнить автоматически, если заранее установить и с помощью счетчика 12 поддерживать по стоянно на одном месте запятую в индикаторах 11 числа импульсов. Тогда показания индикаторов 11 будут непосредст-. венно соответствовать ординатам кривой плотности распределения как для положи тельных, так и для отрицательных значений абцисс,Применение настоящего изобретения позволяет .измерять законы как с симметричной, так и с несимметричной кривой плот- ЗО ности распределения случайной фазы сит- нала. Кроме того, анализатор позволяет повысить проиэводительйость труда эа счет автоматизации обработки результа тов измерений. 35 формула изобретения А нализатор плотности распределенияслучайной фазы сигнала, содержащий по Оследовательно соединенные формирователь,электронный ключ, счетчик импульсов и г 6дешиФРатоР, выходы которого соединенысоответственно с первыми входами триггеров, эталонный генератор, выход которогоподсоединен ко второму входу электронного ключа, счетчик периодов, соединенныйсо входом формирователя, выходы которогоподсоединены ко второму и третьему входам электронного ключа, и индикаторы числа импульсов, входы которых соединеныс выходами элементов совпадения, о т - ,и и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюизмерения несимметричной кривой плотности распределения и автоматизации обработки результатов измерений, он снабжендискриминатором опережения, блоком управления и трехвходовыми элементами И,первые входы каждого из которых соединены с первыми выходами соответствуюйего триггера, вторые входы присоединены к одному из выходов блока управления,а третий вход каждого предыдущего элемента И соединен с инверсным выходомпоследующего триггера, у которых вторыевыходы подсоединены к другому выходублока управления, своим входом соединенного с выходом формирователя, выход каждого трехвходового элемента И соединенс общим входом разбитых на пары элементов совпадения, причем свободные входывсех четных элементов совпадения подсоединены к первому выходу, а свободныевходы всех нечетных - к второму выходудискриминатора опережения, выходы которого соединены с входами формирователя,а выход счетчика йериодов йрйсоединенк третьему входу электронного ключа,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРЖ 346685, кл. б 01 К 25/04, 1971.2. Авторское свидетельство СССРЖ 437985, кл. б 01 Р 29/02, 1973,