Устройство синхронизации временных шкал по радиосигналам точного времени

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИКгРМбф ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ 21) 34 9886 0/18-0922) 04.10.82.(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 610056, кл. 6 04 С 11/02, 1976.2. Авторское свидетельство СССР ,9 669325, кл, С 04 С 11/02, 1977 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО СИНХРОНИЭАЦИИ ВРЕМЕННЫХ ШКАЛ ПО РАДИОСИГНАЛАМ ТОЧНОГО ВРЕМЕНИ, содержащее последовательно соединенные опорный генератор, датчик эталонного сигнала и блок временной коррекции, последовательно соединенные Формирователь программ, коммутатор, Формирователь пилот-сигнала, радиоприемник, измеритель временного параметра и блок управления и индикации, выход которого подклю-. чен к вторым входам измерителя временного параметра, радиоприемника, коммутатора и формирователя программ,ЯОО 2 А 3(511 Н 04 Ь 7/00, С 04 С 11/02 а второй вход блока управления и индикации объединен с третьим входом измерителя временного параметра и подключен к второму выходу датчика эталонного сигнала, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повыше" ния точности синхронизации временных шкал при изменении соотношения сигнал/шум, введены последовательно со" единенные дополнительный коммутатор и элемент задержки, а также последовательно соединенные генератор случайных чисел, дешифратор, блок элементов И и элемент ИЛИ, выход которого подключен к третьему входу фор. мирователя программ и третьему входу коммутатора, выходы элемента задерж- уО ки подключены к соответствующим входам блока элементов И, выход блока временнои коррекции подсоединен к первому входу дополнительного комму- С татора, к второму входу которого подсоединен третий выход датчика эта Д лонного сигнала, а третий вход подключен к выходу блока управления ииндикацииИзобретение относится и устройствам привязки временных шкал приемных пунктов к сигналам точного времени, передаваемым по заданной программе станциями службы времени, и может быть использовано в радиотехнических установках службы времени.Изнестно устройство синхронизации временныхшкал по сигналам точного времени, садержацее последовательно соединенные опорный генератор, дат чик эталонного сигнала, блок временнои коррекции, блок формирования пилот-сигнала, радиоприемник, измеритель временного параметра, блок управления и блок индикации, при 15 этом второи выход датчика эталонного сигнала подсоединен к второму входу измерителя временного парамет- ра и блока управления, выход кото.рого подсоединен к вторым вхо-, щ дам радиоприемника, блока форми.- рования пилот-сигнала и блока временной коррекции 1 .Недостаток данного устройства синхронизации временных шкал по сигнаэ 1 ам 5 точного времени заключается н.там,что ани измеряют нременнои параметр радиосигнала на выходе радиоприемника, не учитывая вносимую им задержку огибаю 1 цей радиосигнала, и не обеспечиваЮт максимально возможную точность при-. вязки по импульсным радиосигналам.Наиболее близким к изобретению является устройство синхронизации вре-" менных шкал по радиосигналам точного 35 времени, садержаШее последовательна соединенные опорный генератор, датчик эталонного сигнала, блок временной коррекции, формирователь програю, коммутатор, формирователь пи лот-сигнала, радиоприемник, измеритель временного параметра и блок управления и индикации, выход которого подключен к второму входу измерителя временного параметра, радиоприемника, кагг,1 утатора и фарглиранателя программ, а второй нход блока управления и индикации объединен с третьим входом измерителя нременнога параметра и подключен к второму ныхо-,0 ду датчика эталонного сигнала, треэ 0 тии выход которого подсоединен к третьему входу коммутатора, четвертый вход которого подключен к второму ныходу блока. временной коррекции 21.Однако изнестное устройство синхронизации временных шкал по радиосигналам точного времени не обеспечинает потенциальных точностных характеристик приемоизмерительного 60 тракта так как в реальных услониях на вход радиоприемника поступает смесь сигнала и помехи, при этом соотношение сигнал/шум сушестненно меньше единицы. 65 Типовые элементы приемоизмерительного тракта - временные дискриминаторы, детекторы - относятся к нелинейным цепям, либо к линейным цепямс переменными параметрами и обладают инерционностью. При прохождениичерез эти элементы сигнала в смеси сшумом, который вносит систематические искажения формы сигнала, появляется систематическая шумовая ошибкапри измерении временного положениясигнала.Известное, устройство синхронизации временных шкал по радиосигналамточного времени не позволяет определить шуманую составляюцую ошибки,так как истинный результат задержкисмеси сигнала и шума отличается отрезультата калибровки полученного приподаче чистого сигнала, что приводитк снижению точности синхронизации,. Цель изобретения - понышение точности синхронизации нременных шкалпри измерении соотношения сигнал/шум.Цель достигается тем, что в устройство синхронизации временных шкал1 по радиосигналам точного времени,со,цержацее последовательно соединенные опорный генератор,. датчик эта -лонного сигнала и блок временнойкоррекции, последовательна соединенные формирователь программ, коммутатор, формирователь пилот-сигнала, радиоприемник, измеритель врегленнога параметра и блок управленияи индикации, ныход которого подключен к вторым входам измерителя вре 11 ЕННОГО ПаРаМЕТРа РаДИОПРИЕМНИКагкоммутатора и формирователя программ, а второй вход блока управления и индикации объединен с третьимвходом измерителя нременнаго параметра и подключен к второму выходудатчика эталонного сигнала, введеныпоследовательно соединенные дополнительный коммутатор и элемент задержки, а также последовательно соединенные генератор случайных чисел,дешифратор, блок элементов И и элемент ИЛИ, выход которого подключенк третьему нходу формирователя программ и третьему входу коммутатора,выходы элемента задержки подключенык саответствуюцим входам блока элементов И, выход блока временной коррекции подсоединен к первому входудополнительнОГа КОМмУтатора, и втог,рому входу которого подсоединен третий выход датчика эталонного сигнала а третий вход подключен к ныходу блока управления и индикации.На чертеже представлена структурна-электрическая схема устройствасинхронизации временных шкал па радиосигналам точного времени,устройство синхронизации временных шкал по радиосигналам точноговремени содержит опорный генератор 1, датчик 2 эталонного сигнала, блок 3 ,нременной коррекции, дополнительный коммутатор 4, элемент 5 задержки, блок б элементов И, генератор 7 случайных чисел, дешифратор 8, элемент ИЛИ 9, Формирователь 10 прог рамм, коммутатор 11, Формирователь 12 пилот-сигнала, радиоприемник 13, измеритель 14 временного параметра и блок 15 управления и индикации. 10Устрокство синхронизации временных шкал по радиосигналам точного времени работает следующим образом.При оперативном контроле точностных параметров непосредственно перед 15 сеансом синхронизации в блок 3 временной коррекции вводится калибро,ванная временная задержка ЬЛадобеспечивающая сдвиг калиброванного сигнала. по отношению к сигналам дат- ;щ чика 2.Контроль работоспособности к определение систематической шумовой ошибки осущестнляется следующим образом.По сигналу с блока 15 управления 25 и индикации через дополнительный коммутатор 4 на вход элемента 5 задержки поступают импульсы с датчика 2. С помощью генератора 7 случайных чисел формируются случайные числа. ЗО Скорость их изменения и предел изменения определяются дисперсией имитируемой помеховой обстановки приема реального сигнала времени, известной на основании априорных сведе- ний, они устанавливаются органами управления генератора 7 случакных чисел. С помощью дешифратора 8 случайные числа преобразуются в сигналы, управляющие блоком б, на другие входы которого поступают импульсы датчика 2 с выходов линии 5 задержки, а выходы блока б подключены к элементу ИЛИ 9. В результате временное положение импульсов датчика 2 на выходе элемента ИЛИ 9:изменяется случаиным образом относительно истинного значения, что соответствует воздействию шума на сигнал. Этк импульсы поступают на формирователь пилот-сигнала 12 через коммутатор 11, 5 управляемый сигналами блока 15 управления и индикации, и далее на радиоприемник 13. Благодаря избирательным свойствам цепеи радиоприемника 13 на его выходе формируется 55 квазинепрерывный синусоидальный сигнал, фаза которого соответствует задержке приемоизмерительного тракта с учетом шума и измеряется с помощью измерителя 14 временного пара метра. Последний в соответствии с сигналами блока 15 работает как Фазометр по несущей. Результат измерения ц, в котором учтена систематическая шумовая ошибка, индицируется 6 с помощью блока 15 и фиксируется для последующего использования прн синхронизации по реальным сигналам времени.Затем по команде с блока 15 через дополнктельныи коммутатор 4 на нход элемента 5 задержки подаются импульсы с блока 3. С помощью генератора 7 случайных чисел, дешифратора 8 и блока 6 эти импульсы на выходе элемента ИЛИ 9 случайным образом изменяют свое временное положение относительно истинного значения и поступают далее через Формирователь 10 программ, управляемый от блока 15, комутатор 11 и Формирователь 12 пилот-сигнала на радиопривмник 13. На выходе последнего Формируется квази- непрерывный синусоидальныи сигнал н смеси с юмом), Фаза которого соответствует фиксированной в блоке 3 задержке Ъ Ич к задержке в приемо- измерительном тракте и измеряется с помощью измерителя 14 временного параметра, Результат измерения (у индицируется с помощью блока 15, и при выполненик условия ( сц -(уц=иув иносится решение о работоспособйости аппаратуры, При необходимости, если программа передач сигналов времени ,содержит набор эталонных частот, операции калибровки ф и измеренияпроводятся аналогичным способом на частотах повторения импульсов датчика 2 и Формирователя 10 програьвщ, соответствующих этому набору.Далее по команде блока 15 формирователь 10 программы образует огибающую импульсного сигнала, в соответствии с которои через коммутатор 11 на формирователь 12 пилот-сигнала и далее на радиоприемник 13 подаются пачки импульсов, вырезанные из последовательности импульсон на выходе элемента 11 ЛИ 9, изменяющих случайным образом свое временное положение благодаря генератору 7 случайных чисел, дешифратору 8, элементу 5 задержки и блоку б, С выхода радиоприемника 13 за счет его избирательных сноиств снимаются радиоимпульсы, имитирующие реальный сигнал с шумом. Временное положение радиокмпульсов соответствует известной калкброваннои задержке Ъ Ц в блоке 3 и задержке радкоимпульсного сигнала в смеси с шумом в цепях приемокзмерительного тракта. Оно определяется с помощью измерителя 14 временного параметра; работающего в соотнетствии с командой от блока 15, как фазометр по огибающеи. Результат измерения ц индкцируется и блоке 15. Разностьцм ьр м) соответствует задержке "д сигнала с шумом в пркемоизмерйтельном тракте и фиксируется для последующего учетав процессе синхронизации по реальным сигналам времени.После проверки работоспособности и определения задержки производится прием эталонных радиосигналов времени в смеси с шумом, в процессе кото рого с помощью измерителя 14 временного параметра осуществляется измерение несущеи и огибакидей(а сигРналов, а также определяются их значения с учетом задержки приемоиэме- О рительного тракта путем вычитания иэ результатов измерения величин Ч кю "Юм , которые учитывают также систематическую шумовую ошибку.Введенные блоки позволяют опре делить задержку приемоиэмерительного тракта с учетом систематической шумовой ошибки, т.е. повысить точность синхронизации.В общем случае величина выигрыша в точности зависит от характеристик цепей устройства и шумовой обстановки приема сигналов времени и может иметь большие значения. Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в том, что от точности синхронизации прямо зависит эффективность функционирования отечественных навигационных и связных систем, а такхв систем предотвращения столкновений самолетов в воздухе.1062877Составитель Т.Поддубняк Редактор В.Данко Техред А,Бабинец Корректор Г. Решет ник Заказ 10262/59 Тираж 677 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патентф, г,ужгород, ул,Проектная, 4