Дискриминатор

(111885918 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцнапмстмческмхРеспублик авт, свид-ву иит льн,02. рисоедииеии С 01 К 25/О Н 03 К 5/2 дарстпкииый каиитет СССР 23) Приори ио па делам иэабретеиий и открытий, 11. 81, Бюллетень М 3) УДК 621. 31 773 (088 8 оваиия описания 30 ата оп о 4) ДИСКРИМИНАТ аковую га при Изобретение относится к радиотехнике, а именно к дискриминаторам, используемым в системах автоматического сопровождения, в частности для измерения относительных временных сдвигов двух сигналов произвольной формы.Наиболее близким к предлагаемому является индикатор синфазности и противофазности двух синусоидальных напряжений, содержащий интегратор и установленный на его входе перемножитель, каждый из двух входных каналов которого образован последовательным соединением согласующего каскада15 и линейного Фильтра, взаимноортогонального с фильтром смежного канала, и работающий в полосе частот, определяемой Формой амплитудно-частотных характеристик пары линейных Фильтров.20 В этом устройстве техническая реализа. ция дифференцирования сигнала обеспечивается парой взаимноортогональных ВС и СВ-Фильтров с одинаковыми постоянными времени, формирующих на вхо,дах перемножителя колебания, одно иэ которых при отсутствии временного сдвига пропорционально производной по времени относительно второго сигнала 11.Недостатком известного устройства является низкая точность измерения временного сдвига сравниваемых сигналов произвольной формы, имеющих различное распределение энергии по спектральным составляющим,в том числе с неравномерным распределением энергии частотных составляющих входного сигнала в рабочей полосе частот.дискриминатора. Так, при подаче на входы дискриминатора сигналов произвольной формы, например широкополосных сигналов, представляющих реализации случайного процесса распределение мощности в их спектре может изменяться от одной реализации к другой), выходной сигнал устройства имеет неодинзависимость от временного сдви88смене входных сигналов. Обычно в каналах перемйожителя дискриминаторэвво избежание их перегрузок уровеньамплитуд входных сигналов поддерживают постоянным с помощью ограничителей или усилителей с автоматическойрегулировкой усиления (АРУ), Такоенормирование уровня выходного сигнала в упомянутом устройстве оказывается неэффективным, поскольку коэффициент передачи устройства и крутизнаего дискриминационной характеристикиявляется функцией не только амплитудвходных сигналов и их временногосдвига, но и их частоты. Нормированиепо взаимной энергии также оказывается неэффективным в случае масштабныхрассогласований и других декоррелирующих факторов во входных сигналах.Цель изобретения - повышение точности измерений временных сдвиговво входных сигналах за счет уменьшения влияния Формы входного сигналана крутизну дискриминатора.Поставленная цель достигаетсятем, .что в дискриминатор, содержащийинтегратор и установпенный на его вхо.де перемножитель,каждый из двух входных каналов которого образован последовательным соединением согласующегокаскада и линейного Фильтра, взаимноортогонального с линейным фильтром .смежного канала, вводятся последовательно соединенные дополнительныелинейный фильтр с импульсной характеристикой, аналогичной характеристике линейного Фильтра в одном из .каналов, перемножитель и интегратор,при этом на входах обоих каналов перемножителя включены регулируемыеусилители, второй вход дополнительного перемножителя соединен с выходом канала, имеющим Фильтр, импульсная характеристика которого аналогична характеристике дополнительноголинейного фильтра, а выход дополнительного интегратора подключен куправляющим входам упомянутых усилителей,На фиг, представлена структурнаясхема дискриминатора; фиг.2 - дискриминационные характеристики .ДХ) дискриминатора.Дискриминатор содержит регулируемые усилители 1 и 2, пару взаимноортогональных Фильтров 3 и 4, линейный Фильтр 5 с импульсной характеристикой, аналогичной фильтру 4 в первомканале, согласующие каскады б и 7,5918 4перемножитель 8, дополнительный перемножитель 9, интегратор 1 О, дополнительный интегратор 11, первый канал12 перемножителя, второй канал 13перемножителя, входы 14 и 15 дискриминатора.Дискриминатор работает следующимобразом.На входы 14 и 15 дискриминаторапоступают эталонный Уз (й) и текущий Ч (1 фЬ ) сигналы произвольнойформы со взаимным относительным сдвигом Ь .После прохождения через усилители1 и 2 и пару взаимноортогональныхФильтров 3 и 4, выполненных, например, в виде КС и СК-фильтров, сигналы поступают на входы перемножителя8 Выходной сигнал перемножителя8 сглаживается интегратором 10, Навыходе интегратора 1 О формируетсяоценка нечетной взаимнокорреляционнойфункции ВКФ), которая характеризуетДХ дискриминатора О (Ь). Одновременно сигналы с выходов усилителей 1и 2 через линейные СК и СК- фильтры4 и 5, имеющие одинаковыепостоянныевремени, равные постоянной времениЙС-фильтра, поступают на входы дополнительного перемножителя 9.Навыходе перемножителя 9 послеинтегратора 11 формируется оценкапроизводной по сдвигу л от нечетнойВКФ. Значение ее пропорциональнокрутизне ДХ р л 6)При подаче этого сигнала на управляющий вхОд, например, регулируемого усилителя 2 выходное напряжениедополнительного перемножителя 9 стабилизируется благодаря охвату цепьюАРУ элементов, обеспечивающих стабилизацию ДХ по крутизне.Дпя увеличения глубины регулирования в динамической диапазоне сигнала 26) последний может быть подан 45 также на управляющий вход усилителя 1,Рассмотрим работу системы стабили,зации ДХ по крутизне на примере ис 6пользования только регулируемогоусилителя 2, Тогда выходное напряжение О (Ь) на выходе итегратора11 в стабилизированном по крутизнедискриминаторе может быть представлено математическим выражением 55л К 0 2 д(а)Р = 1(1)1+ П)885918 Формула изобретенияДискриминатор, содержащий интеЗФ гратор и установленный на его входеперемножитель, каждый из двух входных каналов которого образован после"довательным соединением согласующегокаскада и линейного фильтра, взаимно23 ортогонального с фильтром смежногоканала, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точностиизмерений временных сдвигов за счетуменьшения влияния формы входногосигнала на крутизну дискриминацион 30ной характеристики, в него введеныпоследовательно соединенные дополнительные линейный фильтр с импульсной характеристикой, аналогичнойхарактеристике линейного фильтра вфф одном из каналов, перемножитель иинтегратор, при этом на входах обоихканалов перемножителя,включены регупо кру- лируемые усилители, второй вход до.полнительного перемножителя соединенфф,с выходом канала, имеющим йильтр,импульсная характеристика которогоаналогична характеристике дополнительного линейного фильтра, а выходов дополнительного интегратора подключен4 ф к управляющим входам упомянутых усилителей.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе.1. Авторское свидетельство СССРМ Р 256865, кл, 6 01 К 25/00, 1968"),-йе гд я В тизне заимноактеристик парыных ВС и - СК-филь тра имг;ульсная х )-1 Ш пульсных х ортогональ (для КС-фи ристика Ь ракт то при усикру одноеИз надле ления тизна где 20)е 5%ззггг-Й) )и ), ),) - произв; с водная по временному сдвигу Ь от нечетной ВКФ в нестабилизированном по крутизне дискриминаторе;яз, ч5 ззгм,е-цап- вкф сиг(с) налов на входе дискриминатора;,) симпульсных характеристик СВ - и СВ -фильтров (для СК- фильтра импульсная-Жхарактеристика 11 сф"(Ь). Г Т ) ,КО - максимальный коэфйициентусиления усилителя 2;- коэффициент усиления цепиобратной связи.Максимальный коэффициент усиления усилителя 1 принят равным 1 , В стабилизированном по крутизне дискриминаторе нечетная ВКФ 3(д) на выходе интегратора 10 имеет вид: р(д) к, Рэ (а) Иь)(ИУчитывая 1,1) ,выражение (2) можно привести к виду1(а Э(д) з)в):)з е )ь)Ь ыражения (3 ) следует, ч ащем выборе коэфйициента по цепи обратной связи ДХ стабилизируется и выхнапряжение не зависит от структурыи уровня входных сигналов, а такжеот масштабных рассогласований и другик декоррелирующих факторов во вход нык сигнялахеВыбирая) 1 и учитывая, чтопри малых д Р(д) =2 д(0) А , выражение (3) может быть упрощенол )(О. 2(д)= Ь=союв 1 ЬТаким образом, Форма входщх сигналов не оказывает влияния на кру"тизну ДХ и тем самым, в десятки разможет быть повышена точность измерений относительного временного сдвига входных сигналов произвольноййормы,