Радиоимпульсный фазометр

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН С 01 К 2 УОО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ. СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ,ОБРЕТЕНИЕЛЬСТВУ АНИЕ ИЗ КОМУ СВИДЕТ О(71) Омский политехнический институт"Связь", 1980,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 3432597/21,кл. С 01 К 25/00, 30.04.82АЗОМЕТРтатель,входнымиращатель,одомхранения,тем, что,ональнихвремени(54) (57) РАДИОИМПУЛЬСНЫЙ Фсодераащнй сумматор и вычи входы которых соединены с клеммами устройства, фазов вход которого связан с выхсумматора, и блок выборки отличающийся с целью расширения функци воэмоаностей и уменьшения измерения фазовых сдвигов при налоаении двух радиоимпульсных сигналов с перекрывающимися спектрамн и неизвестными несущими частотами, в него введены детектор наложения сигналов, .адаптер периода, интегратор, ключ и вычислитель, входы которого соединены с входами детектора наложения сигналов и выходами фазовращателя и вычи.тателя, выход вычислите. - ля связан с информационньвщ входамн блока выборки-хранения и ключавыход детектора наложения сигналов подключен к управляющим входам ададтера периода и ключа, информационный вход адаптерц периода соединен с вц"ходом фазовращателя, а выход подключен к управляющему входу блока выборки-хранения, выход которого связан с:входом интегратора, причем выходы интегратора и ключа соединены с с выходными клеммами.10811Изобретение относится к фазо. импульсной измерительной технике и может использоваться для измерения разности фаз при наложении радиоимпульсных сигналов с перекрывающимися спектрами и неизвестными несущими частотами.Известно устройство для измерения фазовых сдвигов при наложении сигналовиспользующее принцип предва О рительной фильтрации и содержащее четыре фильтрующих элемента,входы которых попарно связаны с входными клеммами устройства, и два фазометра, входы которых .подключены к выхо дам фильтрующих элементов, причем фильтрующие элементы находятся в разных парах 1Недостатками устройства являются значительные аппаратурные затраты 20 при использовании фильтрующих элементов на базе совокупности параллельных узкополосных фильтров, а также то, что при работе с короткими радиоимпульснцми сигналами, время 25 существования которых меньше времени отклйка узкополосных фильтров, применение описанного устройства.не дает удовлетворительных результатов.1Наиболее близким к изобретениютехническим решением является устройство, содержащее сумматор, вцчи" татель, фазовращатель, два амплитудных детектора, два блока определения полярности, блок определения З 5 экстремумов, блок выборки-хранения и блок обработки информации, причем входы сумматора и вычитателя объединены и соединены с входными клеммами устройства, вход фазовращателя связан с выходом сумматора, вход первого амплитудного детектора сое 1динен с выходом вычитателя и входом первого блока определения полярности, вход второго амплитудного детектора 45 соединен с выходом фазовращателя и входом второго блока определения полярности, выход первого амплитудного детектора связан с входом блокаопределения экстремумов, а выход 50второго - с входом блока выборки-хранения, задающий выход блока определения экстремумов соединен с управляющими входами блоков определения полярности и блока выборки-хране ния, выходы которых и выход блока определения экстремумов соединены с входами блока обработки информа 561ции,два выхода которого соединены с вьоьодньаьи клеммами устройства 2Недостатками этого устройства являются, ограниченные функциональные возможности при работе с наложенными радиоимпульсными сигналами,имеющими близкие частоты, т.е. перекрывающиеся спектры, а также ограничение на минимальное время обращения к сигналу, т,ена время измерения фазовых сдвигов при наложении двух радиоимпульсных сигналов в перекрывающимися спектрами инеизвестными несущими частотами.Целью. изобретения является расширение функциональных возможностейи уменьшение времени измерения фазовых сдвигов при наложении двух радионмнульсных сигналов с перекрывающимися спектрами и неизвестными несу щими частотами.Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее сумматор, вычитатель, входы которых свя заны с входными клеммами устройства, фазовращатель, вход которого соединен с выходом сумматора, и блок выборки-хранения, введены детектор наложения сигналов, адаптер периода, интегратор, ключ и вычислитель, входы которого соединены с входами детектора наложения сигналов и вы- ходами фаэовращателя и вычитателя, выход вычислителя связан с информационными входами блока выборки-хранения и ключа, выход детектора наложения сигналов подключен к управляющим входам адаптера периода и ключа, информационный вход адаптера периода соединен с выходом фазовращателя, а выход подключен к управляющему входу блока выборки-хранения, выход которого связан с входом интегратора, причем выходы интегратора и ключа соединены с выходными клеммами.На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства, на фнг,2 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы радио- импульсного фазометра, на фиг.З- блок-схема адапера периода; на фиг.4 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы адаптера периода.В состав радиоимпульсного фаэометра входят сумматор 1, фазовращатель 2, детектор 3 наложения сигнапает на информационные входы ключа 9 и блока 5,выборки-хранения. Детектор 3 наложения сигналов, подключен- ный к фазовращателю 2 и вычитателю 7, формирует импульсы 0 (фиг.2 е), соответствующие участку наложения сигналов-. На открытых участ 2ках 1,1-йг, й-С, выделяемых ключом 9, который запирается сигналом 06 на интервал наложения сг-с, полученное значение 0, (фиг.2,ж) соответствует измеряемой разности фаз между одними из наложенных радио- импульсных сигналов.С,выхода фазовращателя 2 сдвинутый суммарный сигнал 0 поступает на информационный вход адаптера 4 периода. За время действия неналоженного сигнала с 1 -с адаптер 4 периода опрегделяет моменты перехода через ноль входного сигнала и интервалы времени между ними. При появлении на управляющем входе импульса 06 с вы-хода детектора 3 наложения сигналов адаптер 4 периода отключается от входа и экстраполирует ноль-переходы сигнала на участок наложения Т -13 (08,фиг.2,з).Адаптер 4 периода работает следующим образом..Входной сигнал 09 (фиг.4) поступает на формирователь 10,на выходе которого в моменты перехода сигнала .0. через Ноль формируютсй импульсы 0 д 1 Эти импульсы поступают на сбросовый вход интегратора 14 через ключ 11,ко.торый управляется по сигналам 06 от детектора наложения сигналов. При отсутствии наложения ключ 11 открыт, при наложении - закрыт. На вход интегратора 14 подан постоянный потенциал. На выходе интегратора 14 формируется напряжение пилообразной формы 0 г с периодом, равным периоду несущей частоты радиосигнала. Осуществляется режим адаптации, На пиковом детекторе 15 запоминается амплитуда "пилы" 0 о,которая сравнивается компаратором 12 с текущим значением напряжения 0 г на выходе интегратора 14. В момейты совпадения на выходе компаратора 12 формируются импульсы 0 д 3, соответствующие моментам перехода через ноль входного сигнала 0 З иинтервала времени между ними. Ключ 13 на выходе компаратора 12 управляется по сигналам 0 от детектора наложения сиг,налов, но противофазно первому ключу 12. При наложении сигналов происходит переключение на режим экстраполяции, С выхода второго ключа 13 5 импульсы 08 поступают на сбросинтегратора 14, осуществляя автоматически режим формирования "пилы",и на управляюп 1 ий вход блока 5 выборки-хранения с целью стробированиявыходного сигнала вычислителя 8,Для обеспечения режима адаптацииадаптера 4 периода практически достаточно одного-.двух периодов высокочастотного заполнения радиоимпульсных сигналов на интервале 1 -ГРежим экстраполяции позволяет провести измерения фазового сдвига научастке наложения 1 гтоже за3один-два периода высокочастотного 20 заполнения. Таким образом, радиоимпульсный фазометр может работатьпрактически безынерционно по корот-ким радиоимпульсам (порядка несколь,ких периодов высокочастотного запол кения). Импульсы 08, управляющиеблоком 5 выборки-хранения, фактически осуществляют стробирование выходного сигнала 05 вычислителя.8 в моменты времени, когда на входах вычислителя 8 в аддитивной смеси одиниз сигналов равен нулю. В результате,на выходе блока 5 выборки-храненияпоявляется сигнал 09 (фиг.2,и),соответствующий измеряемой разностифаз другого сигнала. Сигнал 0 поступает на вход интегратора 6, который усредняет значения с выхода блока 5 выборки-хранения на всем интервале наложения сигналов г-йз,чтоприводит к снижению влиянйя погрешности определения единичных выборок(01, фиг.2,к). Таким образом, навыходах интегратора 6 и ключа 9 формируются импульсы, соответствующие.45 измеряемым фазовым сдвигамПредлагаемое устройство обеспечивает расширение функциональных возможностей, уменьшение времени измерения.В устройстве Ц при работе поналоженным радиоимпульсным сигналам,имеющим близкие несущие частоты,техническая реализация затруднена.В предлагаемом устройстве на соотношение несущих частот наложенных 55радиоимпульсов ограничения не накладываются. В базовом устройстве минимальное время обращения к сигналу, необходимое для съема информации об экстремумах огибающей аддитивной смеси двух сигналов, равно периоду разностной частоты, Например, при несущих частотах радиоимпульсных сигналов Г = 100 кГц, Г 2 = 100,1 кГц,минимальное время измеренияравно 1- 10-4о,Т, о= ЩВ предлагаемом устройстве минимальное время измерения практически равно 2-3 периодам высокочастотного заполнения радиоимпульсов, и при тех же несущих частотах составляет(2-3) 10 7 с.Малое время обращения к сигналу 5позволяет использовать предлагаемыйрадиоимпульсный фазометр в современных фазоимпульсных измерительныхсистемах, работающих с короткими(порядка нескольких периодов высокочастотного заполнения) радиоимпульсами. Расширение возможного соотношения несущих частот наложенных радиоимпульсных сигналов увеличиваетфункциональные возможности системна базе предлагаемого устройства засчет расширения номенклатуры входныхсигналов.1081561 Составитель М, Катанова Техред М;ТеперьКо тор М, Шароши. Заказ 1543 Тираа 711 ВНИИПИ Государстве по делам изобрет 13035, Москва, Ж,"Патент", г, Уагород, уп. Проектная,4 иал Редактор С, Патрушева. одписно та СССРтий