Способ преобразования фазового сдвига в цифровой код

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ае гггг А 1 К 25/О САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ зования фазоционной обравляют синхроих сигналов.сигналов в вветствующих напряжении г лученных при дискретных з фазы вспомог отношении- Ъ К 42ТАгде Тс, ТА - периоды исследуемогосигнала и дискретизации;. - целое число, определяющее номер высшей гармоники спектра исследуемыхсигналов,едняют оба синхронно продетектианных сигнала на времънноминтеркратном периоду исследуемыхалов, и этими усредненными сигми управляют временными сдвигамиетных значений кодов текущей фазы вспомогательных сигналов.. уср ров валесигнналадискр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Смирнов П,Т. Цифровые фазометры. "Энергия", 1974, с. 11-332. Авторское свидетельство СССР У 245914, кл, С 01 К 25/ОО, 1967. (54)(57) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФАЗОВОГО СДВИГА В ЦИФРОВОЙ КОД, основанный на компенсации измеряемого фазового сдвига исследуемых сигналов путем временного сдвига циклическиизменяющихся во времени дискретных значений кодов текущей фазы вспомогательных сигналов, а также на считывании разности значений кодов текущих фаз вспомогательных сигналов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобраого сдвига при корреляотке сигналов, осущестное детектирсвание обопомощью двух опорныхиде цифровых кодов, соотгновенным значениямрмонической формы, попомощи преобразованияачений кодов текущейтельного сигнала при1755 При усреднении результатов син"хронного детектирования первого исследуемого сигнала в течение интервала времени кратного периоду исслеЭдуемых сигналов РТ (где Р - любое целое число .из натурального ряда),.получим" ср=Оп.со 5(,1 Ф 1 Чоп 1 : ьь 1 Ю"Ь 1 ссосьва цо 141 От 1 т от"оХСО 5 - (,ГД П 111+ЦСОЪ оЮт, пПф 1 В Оо 1ф с 11.ц,1 И,с25 Мсоь 1 - ."1 иИ 1 ц;.цто 31 ьО,ори 11,РТгУсь - "11111 ц; ц, 31-.О,с30 РТь- ,сов 1 - 1 тоиН 1 Ь ЦтЦЙ:Оь,оТ- ,соь - (т,о.11 Оцну,ЮщО,РТСО 5 - (Ф пь 1-фФ -(4 1 Й =О,1 в.пи Тф"+1оспои в о 1-ь 1 1соь 11 т о 1 Й 11 цт.-ц;1 Нпив ч111,20 При синхронном детектировании второго исследуемого сигнала получим 40(, и ( з 11 ООх и Ц, - амплитуды-той гармоники первого и второгосигналов соответственно;0 1 ЦиЦп,Ь- напряжения шумов первогои второго сигналов соответственно;Я;и Ч 1; - начальные фазы 1 -тойгармоники.Для этого формируются два опорных сигнала, дискретные значения которых соответствуют мгновенным : значениям напряжений строго гармонической формы.В результате синхронного детектирования первого исследуемого сигнала получим Д 1 тх лСдМ =ЦВх"ОП Ю =,с - О пало СО 5 - 6.)+2 нФц;.ц,оо 1 коо с 6 И 11 ц;ц,оо 1,соь- "ст,оцто.,11 афтт сь - 1 т о.1)1 Ц ,Я- амплитуда опорного сигнала;- любое число из натурального ряда;" количество равномернораспределенных во времениза период сигнула Тс интервалов дискретизации; начальные фазы гармонических составляющих;начальные фазы основныхгармоник первого и второго опорных сигналов соответственно,Следовательно, влияние гармонических составляющих исключается, еслигармонический состав входных сигналов ограничен К -той гармоникойа количество интервалов дискретизации опорных сигналов П удовлетворяет условию, вытекающему изпоследнего неравенства щ и - 1-М 1при а = 1, т,е. 11 ) М + 2.При этом очевидно, что предыдущие неравенства 1 ъ 1, щ О + 1-к Ъвыполняются заведомо, а целочисленное значение Ф не влияет на конечный результат,Таким образом нелинейные искажения входных сигналов или высшие гармонические составляющие их спектровне вызывают погрешности при преобразовании фазовых сдвигов входных сигналов в цифровой код в том случае,если количество равномерно распределенных аа период сигнала интервалов дискретизации опорных сигналовпревышает на 2 номер наивысшей гармоники в спектрах входных сигналов,25Аналогичным путем для второгоисследуемого сигнала получим следующий результат усреднения РТ"ооад 1сР 2т(Ю.Ч 1 оп Р 1 ДР 1 ссо12 иСов т ой+Чтав,о 1 Тсоь - т п.ИЧ 131 Ыи-пп 30 35 40 Первое слагаемое каждого из ус 1 редненных напряжений 01 с и 0 Ч 1, выражает положительный эффект корреляционного преобразования и представляет собой результат взаимодействия основных (перных) гармоник исследуемого и опорного сигналов. Уровень и знак этого постоянного напряжения зависит от фазового сдвига между основными гармониками исследуемого50 и опорного сигналов, имеющего место до начала процесса уравновешивания, Это напряжение используется в качестве сигнала рассогласования при компенсации фазового сдвига исследуемо" го сигнала фазовым сдвигом опорного55 сигнала в замкнутой системе автоматического регулирования. В результате уравновешивания это напряжение обращается .в нуль. При этом фазовыесдвиги между основными гармоникамиисследуемого и опорного сигналов устанавливаются равными +90 или -90;ов зависимости от знака (наклона)характеристики управления сдвигоммомента заполнения многоустойчивойсхемы,Второе и третье слагаемые усред".ненных. напряжений представляют собойпобочные продукты корреляционного,преобразования исследуемых сигналов,Они учитывают воздействие аддитив 1ных шумов исследуемого сигнала и дис:кретную форму опорных сигналов.С увеличением времени усреднениярГс осуществляется значительное ослабление влияния тех спектральныхкомпонент шума, период которых равенили меньше установленного времениусреднения. При помощи усредненных,сигналов осуществляется временнойсдвиг опорных сигналов до достижениякомпенсации, при которой оба усредненных сигнала обращаются в нуль,1т.е.01 = 0; Оц= 0.При этом ( 1 ( 90 3 Ч 1 Фон= 90Следовательно, при достижениикомпенсации между основными гармониками обоих исследуемых и опорных сиг"оналов устанавливаются 90 -ные фазовые сдвиги.1Поэтому Ч Ю =%оп %1 оп т ефазовый сдвиг между зашумленным исследуемыми сигналами искаженной формы преобразуется в фазовый сдвигмежду опорными сигналами. Фазовыйсдвиг между опорными сигналами пропорционален их временному сдвигуи определяется разностью порядковыхномеров устойчивых состояний схемформирования опорных сигналов. В случае применения для формирования опорных. сигналов триггерных пересчетныхсхем, фазовый сдвиг их выходных сигналов определяется разностью кодов,которая может быть найдена при помощисумматора.На чертеже приведено предлагаемоеустройство.Устройство работает следующим образом.Блок 3 синхронизации осуществляетпривязку цикла действия многоустойчивых схем 6 и 7 к периоду входногосигнала либо специального сигналасинхронизации. Количество устойчивых110755 июр Составитель И. Шубинулич Техред М. ГергельКорректор С Редактор Н ар исное Т Заказ .4758/29ВН 1130 Филиал ППП "Патент Ужгород, ул ктная,711 енного ко тений и о 5, Раушск ИИПИ Государс о делам изоб 5, Москва, Ж Подитета СССРкрытийя наб., д.