Способ измерения временного положения переодической последовательности радиоимпульсов и устройство для его осуществления

О П ИС"А"НИ Е Союз Советских Социалистических Расвублик) 2442828/18-09 22) Заявлено 17.01.77 присоединением заявк 01 Я рстввнный квинтетСССРлам нзвврвтвннйн вткрытнй(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННОГО ПОЛПЕРИОДИЧЕСКОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ РАДИОИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в длинноволновых, одночастотных импульсно-фазовых радионавигационных системах.Известен способ измерения временного положения периодической последовательности радиоимпульсов; заключающийся в формированиидополнительной последовательности радиоимпульсов с особой точкой для каждого импульса этой последовательности в выбранный момент времени и последовательности фазоизмерительных стробов 10 с последующим определением временного положения особой точки радиоимпульсов путем дискретного перемещения фазоизмерительных стробов, пока интервал между особой точкой и фазоизмерительным стробом15 не будет равен заранее выбранным значениям; также известно устройство для осуществления способа измерения временного положения периодической последовательности радиоимпульсов, содержащее приемник с широкополосным усилителем и двумя 20 фильтрами формирования основного и дополнительного радиоимпульсов, фазоизмерительную следящую систему, а также устройство устранения многозначности с пороговым 2анализатором, при этом входы обоих упомянутых фильтров подключены к выходу широкополосного усилителя приемника, выход фильтра формирования основного радио- импульса подключен к входу фазоизмеритсльной следящей системы, а управляющий вход последней соединен с Выходом порогово о анализатора 1.Однако в известном способе вероятносгь устранения многозначности мала.Цель изобретения - повышение вероятности устранения многозначности.Для этого в способе измерения временного положения периодической последовательности радиоимпульсов, заключающемся в формировании дополнительной последовательности радиоимпульсов с особой точкой для каждого импульса этой последовательности в выбранный момент времени и последовательности фазоизмерительных стробов с последующим определением временного положения особой точки радиоимпульсов путем дискретного перемещения фазоизмерительных стробов, пока интервал между особой точкой и фазоизмерительным стробом не будет равен заранее выбранным значениям, дополнительные радиоимпульсы формируют с частотой, не равной частоте заполнения основного радиоимпульса, а одну из точек смены полярности дополнительного радиоимпульса совмещают с заранее выбранной точкой смены полярности основного радиоимпульса, и эту точку принимают за особую, кроме того, формируют две последовательности дополнительных радиоимпульсов, а в устройство для осуществления способа измерения временного положения периодической последовательности радиоимпульсов, содержащем приемник с широкополосным усилителем и двумя фильтрами формирования основного и дополнительного радиоимпульсов, фазоизмерительную следящую систему, а также устройство устранения многозначности с пороговым анализатором, при этом входы обоих упомянутых фильтров подключены к выходу широкополосного усилителя приемника, выход фильтра формирования основного радиоимпульса подключен к входу фазоизмерительной следящей системы, а управляющий вход последней соединен с выходом порогового анализатора, фильтры формирования основного и дополнительного радиоимпульсов являются расстроенными относительно друг друга полосовыми фильтрами, а устройство устранения многозначности содержит измеритель временного интервала, причем выход фильтра формирования дополнительного радиоимпульса подключен к первому входу измерителя временного интервала, к второму входу которого подключен выход фазоизмерительной следящей системы, а выход измерителя временного интервала подключен к входу порогового анализатора, кроме того, измеритель временного интервала содержит предельный ограничитель, временной дискриминатор .и накопитель, причем выход фИльтра формирования дополнительного радиоимпульса соединен через предельный ограничитель с первым входом временного дискриминатора, второй вход которого соединен с выходом фазоизмерительной следящей системы, а выход временного дискриминатора через накопитель соединен с пороговым анализатором, введен безинерционный линейный сумматор, а измеритель временного интервала содержит дополнительно второй предельный ограничитель и вычитающий блок, причем выход фильтра формирования основного радиоимпульса соединен с первым входом безинерционного линейного сумматора и через второй предельный ограничитель с предельным входом вычитающего блока, а выход фильтра формирования дополнительного радиоимпульса соединен с вторым входом безинерцибнного линейного сумматора и через первый предельный ограничитель с вторым входом вычитающего блока, выход которого соединен с первым вхо- н дом временного дискриминатора; устроиство устранения многозначности содержит вторую фазоиз мерительную следящую систе 5 0 15 20 и 30 М а 0 45 50 му, причем выход фильтра формирования дополнительного радиоимпульса подключен к второй фазоизмерительной следящей системе, выход которой подсоединен к второму входу измерителя временного интервала, а выход порогового анализатора подключен дополнительно к управляющему входу второй фазоизмерительной следящей системы, причем при формировании двух последовательностей дополнительных радиоимпульсов приемник содержит три расстроенных относительно друг друга полосовых фильтра, а устройство устранения многозначности включает измеритель временного интервала, причем входы всех полосовых фильтров соединены с широкополосным усилителем приемника, выход первого полосового фильтра соединен с входом фазоизмерительной следящей системы, а выходы второго и третьего полосовых фильтров соответственно с первым и вторым входом измерителя временного интервала, третий вход которого подключен к выходу фазоизмерительной следящей системы, а выход соединен с входом порогового анализатора.Предложенный способ заключается в следующем,В линейных цепях приемного устройства формируют основной радиоимпульс и дополнительный радиоимпульс с особой точкой в выбранный момент времени (или два дополнительных радиоимпульса), формируют фазоизмерительный строб, устанавливают его в точку смены полярности основного радиоимпульса, причем дополнительный радиоимпульс формируют с частотой заполнения, не равной частоте заполнения основного сигнала, а одну из точек смены полярности дополнительного радиоимпульса совмещают с заранее выбранной точкой смены полярности основного радиоимпульса, и эту точку принимают за особую точку, сравнивают временное положение фазоизмерительного строба с временным положением особой точки и дискретно изменяют положение фазоизмерительного строба до тех пор, пока интервал между особой точкой и стробом не будет равен заранее выбранным значениям.На фиг. 1, 2, 3, 4 приведены структурные электрические схемы устройства для осуществления предложенного способа.Устройство для осуществления способа измерения временного положения периодической последовательности радиоимпульсов содержит приемник 1 с широкополосным усилителем 2, фильтры 3, 4 формирования основного и дополнительного радиоимпульсов соответственно, фазоизмерительную следящую систему 5, устройство 6 устранения многозначности с пороговым анализатором 7, измеритель 8 временного интервала, предельный ограничитель 9, временной дискриминатор 10, накопитель 11, безинерционный линейный сумматор 12, второй предельный ограничитель 13, вычитающий блок 14, вторадиоимпульсы с фильтром 3 и 4 подаются как на фазоизмерительную следящую систему 5 через безынерционный линейный сумматор 12, так и на измеритель 8 интервала Ь 1, состоящий в данном случае из двух предельных ограничителей 9 и 13, вычитаю- щего блока 14, временного ди-криминатора 10 и накопителя 11.На выходе временного дискриминатора 10 будут выделяться прямоугольные видео- импульсы с длительностью, равной интервалу Ь при в = 0;1, +1 и равной длительности строба при 1 гп 11. При формировании двух последовательностей дополнительных радиоимпульсов пороговыи анализатор 45 5 О 55 5рую фазоизмерительную следящую систему15, причем приемник 1 может содержать триполюсовых фильтра 16, 17, 18., Устройство работает следующим образом,Выбранные точки однонаправленной смены полярностей радиоимпульсов с выходовфильтров 3 и 4 совмещены при первоначальной настройке в момент .Основной радиоимпульс с фильтра 3 подается на фазоизмерительную следящую систему 5, а с фильтра 4 - на измеритель 8интервала Ь 1 между временным положением фазоизмерительного строба (совпадающим с моментом смены полярности основного радиоимпульса) и ближайшим моментом соответствующей смены полярности дополнительного сигнала. 15Измеритель 8 измеряет и накапливает выборки значений интервала Ь 1 , соответствующие каждому из принимаемых радиоимпульсов, и выдает усредненный за и выборок отсчет на пороговый анализатор 7, уровень порога в котором в процессе первонанальной настройки устанавливается равнымполовине усредненного отсчета измерителя8 при положении фазоизмерительного строба в точке- 1 или +1 оЕсли происходит временное рассогласо- ивание моментов смены полярностей вблизивыбранной точки 1, то исключение этогорассогласования осуществляется с помощьюцепи обратной связи с выхода измерителя 8на управляемый вход одного из фильтровзо3, 4. Эта цепь замыкается во время поступления на вход приемника 1 эталонного сигнала.Измеритель 8 может выполнять измерение интервала Ь. как прямым, так и косвенным методом, для чего применительно з 5к измерению бинарно-квантованных значений Ь 1,он содержит предельный ограничитель 9, временной дискриминатор 10 и накопитель 11. На выходе временного дискриминатора 1 О будхт образовываться бинарноаоквантованные выборки величины Ь 1, которые усредняются в накопителе 11 и подаются .на пороговый анализатор 7,Более высокая помехозащищенность фазовых измерений может достигаться, если 67 выдает команду одновременно в две фазоизмерительные следящие системы 5 и 15, и в качестве выходного отсчета берется среднее из обоих результатов.Для обеспечения наиболее высокой помехоустойчивости фазовых измерений в приемнике 1 предусматривается три расстроенных полосовых фильтра 16, 17, 18, первый из которых (с симметричными относительно несущей частоты характеристиками) используется для фазовых измерений, а два остальных полосовых фильтра 17 и 18 используются для формирования особой точФормула изобретения1. Способ измерения временного положения периодической последовательности импульсов, заключающийся в формировании дополнительной последовательности радио- импульсов с особой точкой для каждого импульса этой последовательности в выбранный момент времени и последовательности фазоизмерительных стробов с последующим определением временного положения особой точки радиоимпульсов путем дискретного перемещения фазоизмерительных ст робов, пока интервал между особой точкой и фазоизмерительным стробом не будет равен заранее выбранным значениям, отличающийся тем, что, с целью повышения вероятности устранения многозначности, дополнительные радиоимиульсы формируют с частотой заполнения, не равной частоте заполнения основного радиоимиульса, а одну из точек смены полярности дополнительного радио- импульса совмещают с заранее выбранной точкой смены полярности основного радио- импульса, и эту точку принимают за особую.2. Способ измерения временного положения периодической последовательности радиоимиульсов по п. 1, отличающийся тем, что формируют две последовательности дополнительных радиоимиульсов.3. Устройство для осуществления способа измерения временного положения периодической последовательности радиоимпульсов по и. 1, содержащее приемник с широкополосным усилителем и двумя фильтрами формирования основного и дополнительного радиоимпульсов, фазоизмерительную следящую систему, а также устройство устранения многозначности с пороговым анализатором, при этом входы обоих упомянутых фильтров подключены к выходу широкополосного усилителя приемника, выход фильтра формирования основного радиоимпульса подключен к входу фазоизмерительной следящей системы, а управляющий вход последней соединен с выходом порогового анализатора, отличающееся тем, что фильтры формирования основного и дополнительного радиоимиульсов являются расстроенными7относительно друг друга полосовыми фильтрами, а устройство устранения многознач ности содержит измеритель временного ин.тервала, причем выход фильтра формирова: ния дополнительного радиоимпульса под.ключен к первому входу измерителя временного интервала, к второму входу которого подключен .выход фазоизмерительной следящей системы, а выход измерителя временного интервала подключен к входу порогового анализатора.4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что измеритель временного интервала содержит предельный ограничитель, временной дискриминатор и накопитель, причем выход фильтра формирования дополнительного радиоимйульса соединен через пфдельный ограничитель с первым входом временного дискриминатора, второй вход которого соединен с выходом фазоиэмерительной;следящей системы, а выход временного дискрйминатора через накопитель соединен с пороговым анализатором,5. Устройство но п. 3 и п. 4, отличающееся тем, что оно содержит безынерционный линейный сумматор, а измеритель временного интервала содержит дополнительновторой предельный ограничитель и вцчитающий блок, причем выход фильтра фор мироваиия основного радиоимпульса соединен с первым входом безинерциониого линейного сумматора и через второй предель. ный ограничитель с первым входом вычитающего блока, а выход фильтра формиро. вания дополнительного радиоимпульса соедййеи с вторым вХодом беэынерцйонибго ли нейного сумматора и через первый предельный ограничитель с вторым входом вычи. тающего блока, выХод которого соединен с первым входом временного дискриминатора,6. Устройство по п, 3, отличающееся тем, что устройство устранения многозначности,8содержит вторую фазоиэмерительную сле.дящую систему, причем выход фильтра формирования дополнительного радиоимпульса подключен к второй фазонзмерительной сле.дящей системе, выход которой подсоединен к второму входу измерителя временноо интервала, а выход порогового анализатора подключен дополнительно к управляющему входу второй фазоизмерительной следящей системы.. Устройство для осуществления способаизмерения временного положения периодической последовательности радиоимпульсов по п, 2, содержащее приемник с широкополосным усилителем, фазоизмерительную следящую систему и устройство для устранения многозначности с пороговым анализатором,.при этом управляющий вход фазоизмерительной .следящей системы соединен с вы.ходом порогового анализатора, отличающееся тем, что приемник содержит три рас..строенных относительно друг друга полосо.вых фильтра, а устройство устранения много" значности включает измеритель временного интервала, причем входы всех полосовых фильтров соединены с широкополосным усилителем приемника, выход первого полосово-.го фильтрасоединей с "входом фазоизмери тельной следящей системы, а выходы второго и третьего полосовцх фильтров соот.ветственно с первым и вторым входом измерителя временного интервала, третий вход которого подключен к выходу фазоизмерительной следящей. системы, а выход соединен с входом порогового анализатора.Источники информации, принятые во вни 1мание при экспертизе1, К анализу инструментальных факто, ров формирования характерной точки сиг- Мнала при устранении многозначности фазовых измерений - Вопросы радиоэлектроники, серия Общетехиическая, 1975; вып, 2.673944 4 Риг 2 Составитель Е, Любимова Техред О. Луговая Корректор М. Шароши Тираж 606 Подписное ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4