Устройство для измерения фазового времени задержки сигналов

) Авторыизобретения аженов, Е.К.Батуревич и С.М.Маевски Конструкторско политехническо Октябрьской со бюро "Шторм" при Киевском орденинституте им. 50-летия Великойалистической революции на(7 ) Заявител 5 Й) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВОГО ВРЕМЕ ЗАДЕРЖКИ СИГНАЛОВ Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения фазового времени задержки в линиях связи, а также в широкополосных четырехполюсниках с большой электрической длиной.Известно устройство измерения времени задержки, содержащее генератор высокой частоты, соединенный с одним из входов модулятора, к второму1 входу которого подключен генератор низ кой фиксированной частоты, причем выход модулятора подключен к исследуемому четырехполюснику, между входом и.выходом которого через детекторы подключен фазометр 1.1 1.Однако это устройство имеет низкую точность измерения обусловленную тем, что результаты измерения времени задержки зависят от частоты и глубины его модуляции, которые для каждого индивидуального измерителя . могут быть разными. Кроме того, в ряде задач измерительной техники,особенно связанных с радиолокацией, радионавигацией, при создании систем корреляционной обработки сигналов необходимо измерение именно абсолютного значения фазового времени за" держки ФВЗ.Это время совпадает с ГВЗ и с временем задержки. сложных сигналов только в идеальных недисперсионных четырехполюсниках, имеющих нулевое затухание сигнала. В реальных четырехполюсниках, имеющих ко нечное затухание и дисперсию ГВЗ, время задержки сложных сигналов не совпадает с ФВЗ, поэтому опре" деление ФВЗ через зти параметры приводит к значительным погрешностям измерения.Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому является устройство измерения вре" мени задержки, содержащее последовательно соединенные перестраиваемый генеаатор и исследуемый четырехполюс3 93022 ник, между входои и выходои которого включен Фвзометр 12 ).Однако это устройство имеет низкую точность измерения ФВЗ, обусловленную неизбежным наличием переходных процессов, а также субъективными ошибками измерения.Цель изобретения - повышение точ" ности измеения.Поставленная цель достигается 16 тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные перевстраиваемый генератор тестовых сигна" лов и исследуемый четырехполюсник, между входом и выходом которого 1 в ключ ен фазометр, допол ни тел ь но введены сдвиговый регистр, .сумматор, умножитель, блок стыковки шкал, ре гистр памяти, цифровое отсчетное устройство и блок управления, причем выходы фазометра подключены к входам сдвигового регистра, одни выходы которого подключены к блоку стыковки шкал, а вторые - к входам сумматора, при этом к вторым входам сумматора подсоединены выходы регистра памяти, связанного с выходами блока стыковки шкал, а вторые входы блока стыковки шкал вместе с входами цифрового отсчетного устройства подключены к выходам умножителя, соединенного сво 36 ими входами с выходами сумматора, кроме того соответствующие выходы блока управления подключены к управоляоцим входам перестраиваемого генератора тестовых сигналов, фазометра, сдвигового регистра, умножителя, регистра памяти и цифрового отсчетного устройства.На чертеже приведена структурная схема устройства.Предлагаемое устройство измерения ФВЗ содержит перестраиваемый генератор 1 тестовых частот, подключенный к входу исследуемого четырехполюсника 2, между входом и выходом которого включен фаэометр 3, К выходам фазометра 3 подключен сдвиговый регистр 4, одни выходы которого соединены с одними иэ входов суммато- ра 5, а вторые - с блоком 6 стыков ки шкал, имеющим в своей основе обычный сумматор. Выходы сумиатора 5 подключены к входам умножителя 7, выходы которого подключены к цифровому отсчетному устройству 8 и к вторыи 5 входам блока 6 стыковки шкал. Последний своими выходами связан с регистром 9 памяти, выходы которого под 4 4ключены к вторыи входам сумматора 5. Соответствующие выходы блока 10 управления подключены к управляющии входам генератора 1, фаэометра 3, сдвигового регистра 4, уиножителя 7, цифрового отсчетного устройства 8 и регистра 9 памяти.Устройство работает:следующим образои.В начальный момент работы с блЬка 10 управления на генератор 1 тесто" вых сигналов подается команда на подключение к исследуемому четырехполюснику 2 тестового гармонического сигнала с частотой Щ , соответт ствующей 1-й самой грубой шкале измерения, Значение частоты 6.11 выбирается такии образом, чтобы измерения фазового сдвига на этой частоте было заведомо однозначным,т.е. чтобы выполнялось условие Щ 2"р,с 1 х2 жПосле завершения переходных процессов в исследуемом четырехполюснике 2 с блока 10 управления (БУ) на фазометр подается команда, разрешающая его работу. Код результата изме" рения, полученного с помощью Фазометра 3, переписывается в сдвиговый регистр.1, где этот код с приходом сигнала с БУ 10 сдвигается так, чтобы он занял те разряды сдвигового регистра 4, которые связаны с входами сумматора 5. На вторые входы сумматора 5 в этот момент подается код с выхода регистра 9, значение которого равно нулю. По команде БУ 10 умно- житель 7 производит умножение числа выраженного выходным кодом сумматора 5 на коэфФициент Ь 1, равный отношению масштабов соседних шкал "- гу в данном случае второй кФя. гпервой ). Полученный в результате умножения код подводится к вторым входам блока 6 стыковки шкал. В это время по команде БУ 10 к входу исследуемого четырехполюсника 2 подводится тестовый сигнал с частотой Оl,значение которое превышает значение Щ но ниже значения частоты, соответ- ствующей следующей, соседней 3-й шкале. Аналогичным образом далее выполняется измерение фазового сдвига с помощью фазометра 3 на 2-й шкале и перепись кода, соответствующего этому результату измерения, в сдвиговый регистр 4, откуда этот код попадает на первые входы блока 6 стыковки шкал. Блок 6 стыковки шкал предназначен для проведения стыков"Я 0224 Ьцифрового отсчетного устройства 8Затем весь процесс измерения повторяется снова. Формула изобретения 5ки результатов двух соседних шкал(в данном случае соответствующегосамой грубой шкале, но зато однозначной и более точной, однозначность которой не гарантирована),т.е. с помощью блока 6 стыковки шкалопределяется число и целых фазовыхциклов более точной шкалы, соответствующей тестовому сигналу с частотой Ж , заключающееся в резуль Отате грубого измерения, полученногойа грубой шкале, соответствующейтестовому сигналу с частотой Ю 1После того, как будет определено число И, которое по команде 5блока 10. управления заносится в регистр 9, легко найти уточненноеотносительное значение фазовогосдвига на частоте О 2 с учетом целых фазой(вых Циклов из фоРмУлы И ы, .что 2 Вреализуется с помощью сумматора 5,на одни входы которого с регистра 9.подается код, соответствующийчислу И, а на вторые входы сумматора 5 подается код, соответствующий значениюы 2.после того, какЙьакпо командеБУ 10 этот код займет теразряды сдвигового регистра Й, которые связаны с этими входами сумматора 5. Полученный на выходе сумматора 5 код по команде БУ 10 умножается в умножителе 7 на этот разна число" Ъ 2 -и 3 у)2, а в это времяпроисходит измерение фазового сдви 35га с помощью фазометра 3 на частотеЖ , соответствующей третьей еще бо.лее точной шкале. Код, соответствую"щий результату измерения на третьейшкале, через регистр 4 подается навторой, вход блока 6 стыковки шкал,с помощью которого производится стыковка результата измерения, полученного на третьей шкале, с результатом предыдущей стыковки.В дальнейшем работа устройстваизмерения ФВЗ происходит аналогичнымпутем и после проведения измеренийна следующих шкалах, значения частот тестовых сигналов которых посте-.50пенно увеличиваются до тех пор, пока частота тестового сигнала не достигнет заданного значения Ф и непроизойдет стыковка результата измерений, полученного на этой частоте,с результатом, полученном послепредыдущей стыковки.Полученный результат измерения ФВЗпо команде БУ 1 О фиксируется на табло Таким образом происходит определение фазового времени задержки ФВЗ путем последовательного ступенчатого пересчета результатов измерения от грубой шкалы к более точной. Предлагаемое устройство измерения ФВЗ позволяет существенно повысить точность измерения, поскольку в этом случае погрешность измерения определяется погрешностью применяемого фа" зометра на самой высокой заданной частоте измерения. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет автоматизировать весь процесс измерения и, таким образом, уменьшить ошибки обработки информации,Устройство для измерения фазового ,времени задержки сигналов, содержащее последовательно соединенные пере" страиваемый генератор тестовых сигналов и исследуемый четыреЯполюс" ник, между входом и выходом которого включен Фазометр, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него . введены сдвиговый регистр, сумМатор, умножитель,блок стыковки шкал, регистр памяти, цифровое отсчет - ное устройство и блок управления, причем выходы Фазометра подключены к входам сдвигового регистра, одни выходы которого подключены к блоку стыковки шкал, а вторые - к входам сумматора, вторые входы которого подключены к выходам регистра памяти, входы которого подключены к выходам блока стыковки шкал, вторые входы которого подключены ко входам цифрового отсчетного устройства и выходам умножителя, подключенного своими входами к выходам сумматора, причем соответствующие выходы блока управления подключены к управляоцим входам перестраиваемого генератора тестовых сигналов, фазометра, сдвигового регистра, умножителя, регистра памяти и цифрового отсчетного устройства.Редакт 3468/61 Тираж ИР,Я ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыти 113035, Москва, Ж, Рауаская наПодписноСР ак 4 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Бова Н.Т и др. Методы измерения групповой скорости и группово 930224, 8го времени задержки . Известия высшихучебных заведений. "Радиотехника",1965 т.8.2. Авторское свидетельство СССР3 й 163221, кл. 6 04 Р 10/06, 1964.