Фазометрическое устройство

(Я) 5 О 6 ЙИ 69 СОЮЗ СОВЕТСКИХ СО ИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК ГОСУДАРСЯЙП 10 Е ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВОСССР (ГОСПАТЕНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕЛ к АВтОРскОмУ сВБДВЯльсхВУ (О) Э 67 Э 9 Э 9/2 (22) 20 Л 283 (46) ЗОЛО 93 Екал. Ио Э 9-40 (72) Фрумкин ЙГ Петрачев СВ.; Никритин ВФ Рябцев ВТ;, Григорьев М.Н.; Коаелев ВК (54) ФАЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВОР обретение относится к техникеизме.ре 1 ия фазы радиосиГналов и может бытьиспользовано в аппаратуре приемоиндикаторов системь. навигации и единого времени, 5Цель изобретения -уменьшение времени измерения за счет сокращения времениотработки разности фаз между водным иопорным сигналами, Введение в фазометрическое устройство блока, изменяющсгоскорость отработки разности фаз в зависимости От соотнОшения сиГнал/шум, позволило сократить время излерения почти впять раз,На фиг.1 изображена структурная блок. 15схема фээометрического устройства; нафиг.2 - структурная схема блока определения Отношения сигнал/шум; на фиг,З -структурная схема блока переменного коррекционного эффекта. 20Устройство содержит усилитель-ограни ьитель 1, чувствительный элемент 2, блок3 Определения соотношения сигнал/шум,первый реверсивный счетчик 4, блок 5 переменного коррекционного эффекта БПКЗ), 25второй. реверсивный счетчик.б, пороговыйблок 7, дискретный фазовращатель 8, опорньй генератор 9, делитель 10 частоты, отсчетный блок 11, дешифратор 12, элементыи 13, 14. первый и второй блоки 15 и 16 30задержки. В ыход усилителя-ограничителя 1соединен с первым входом чувствительногоэлемента 2, а также с сигнальным входомблока 3 определения соотношения сигнал/шум, выходы чувствительного элемента 2 .соединены с суммирующим ивычитающим входами первого реверсивного счетчика 4, выходы которого соединены ссоответствующими входами БПКЗ 5, с входами второго реверсивного счетчика б и с 40входами порогового блока 7. БПКЗ 5 подключен выходами к управляющим входамдискретного фазовращателя 8, сигнальныйвход которого соединен с выходом опорного генератора 9, а выход - с входом делителя 45частоты 10. Первый выход делителя частоты10 соединен со вторым входом чувствительного элемента 2, вторым входом блока 3определения соотношения сиГнал/шум иотсчетным блоком 11, Остальные выходы 50делителя 10 частоты соединены с соответствующими входами дешифратора 12, выходкоторого соединен с третьим входом блока3, три выхода которого связаны соответственно с первым, вторым и третьим управляющими входами БПКЗ 5, а его третил выходсвязан с четвертым входом блока 3, Выходыкоторого реверсивного счетчика 6 связаныс соответствующими входами пороговогоблока 7, первыЙ и вторОЙ выходы которОГО через элементы И 13 и 14 соединены соответственно.с четвертцм и пятым управляющими входами БПКЭ 5, Вторые входы элементов И 13 и 14 соединены с выходом блока задержки 16, выход которого через блок задержки 15 связан с входом обнуления второго реверсивного счетчика 6. Шестой управляющий вход. БПКЗ 5 связан с входом блока задержки 16.Блок определения соотношения сигнал/шум содержит (см,фиг,2) последовательно соединенные дифференцирующую цепь 17, инвертор 18, первый элемент И 19, парвцй счетчик 20, дешифратор 21, элементы ИЛИ 22, второй и третий элементы И 23, а также последовательно соединенные етвертый элемент И 24, второй счетчик 25, первый элемент задержки 26, выход которого связан с вторыми входами элементов И 23 и через второй элемент задержки 27 свходом сброса первого счетчика 20, Второй вход элемента И 19 является третьим входом блока 3 определения соотношения сигнал/шум, третий вход элемента И 19 и первый вход элемента И 24 соединены с четвертым входом блока 3, второй вход элемента И 24 соединен с вторым входом блока3. Выходы элементов И 23 являются управпяющими выходами блока 3, выход счетчика25 является третьим выходом блока 3, Блок 5 переменного коррекционного эффекта БП КЭ) см.фиг.3) состоит из двух ЯЯ-триггеров 28,29, причем входы Я являются входами БПКЗ 5, элемента ИЛИ 30, входы которого связаны с выходами триггеров 28, 29, а выход соединен с входом элемента И 31 второй вход которого соединен с генератором импульсов 32, а выход - с первыми входами второго и третьего элементов И 33, 34, а также с первыми входами группы элементов И 35 делителя 36 частоты с переменным коэффициентом деления (ДЧПКД), вторые входы которых связаны соответственно с выходами триггеров 37 - 40, а выходы через делители 41-44 с различными коэффициентами деления с входами элемента ИЛИ 45, выход которого связан с вторыми входами триггеров 28, 29. Первый вход триггера 37 связан с вторым управляющим входом БПКЭ 5, первый вход триггера 38 - с первым управляющим входом БПКЗ 5, вторые входы триггеров 37, 38 связаны с третьим управлюощим входом БПКЭ 5; первый вход триггера 39 связан с четвертым управляющим входом БПКЭ 5, второй вход триггера 39 связан с шестым управляющим входом БПКЗ 5, первый вход триггера 40, связан с пятым управляющим входом ПБКЭ 5, второй вход триггера 40 через элемент ИЛИ 46 связан с третьим и шестым управля50 каждый импульс, пришедший на вход БПКЭ 5, превращается в нем в максимальную серию импульсов, Таким образом, Факт превышения порога во втором реверсивном счетчике 6 фиксируется установкой в единичное состояние триггера 39.При небольших расстояниях опорнОго и принимаемого сигналов (после отработки рассогласования с большим дискретом сдвига) число импульсов, поступающих на вход второго реверсивного счетчика от первого реверсивного счетчика 4 невелико, и пороговое значение не превышается. Для этого его следует брать в несколько раз больше, чем тк -среднеквадратическое значение числа импульсов ва втором реверсивном счетчике 6 к концу интервала Ть, Величина где Ор - среднеквадратическое значение флюктуации фазы опорного сигнала (априорно известная величина);Л р - сдвиг фазы опорного сигнала, вы-. званный импульсом на выходе первого реверсивного счетчика 4 в процессе грубой отрабогки рассогласования.Импульс с входа блока 16 задержки обнуляет триггеры И 39, 40, а спустя время ЬТз( ЬТз равно времени установки в нулевое состояние триггеров 39, 40) в единичное состояние устанавливается триггер 40 импульсом, прошедшим с выхода блока задержки 16 через элемент И 13. Второй реверсиеный счетчик 6 устанавливается в нулевое состояние импульсом с выхода блока задержки 15ЬТ - время задержки импульса обнуления в блоке задержки 15, определяемое временем установки в единичное состояние триггера 40). В этом режиме полоса фазометрическаго устройства сужается таким образом, чтобы обеспечивалась заданная точность при,большом соотношений сигнал/шум, Пбложительное напряжение на выходе триггера 40 переключает коэффициент делейия делителя 36 на меньшую величину и оодновременно включает в рабату блоку определения соот" ношения сигнал/шум (см.фиг,2), разрешая прохождение импульсов через элементы И 24, 19.На выходе дешифратора 12 из сигналов делителя 10 частоты Формируется стробирующий импульс, по времени привязанный своей серединой к моменту перехода опорного сигнала с положительного полупериода в отрицательный, Для этого потенциальные сигналы с прямых выходов триггеров старших разрядов делителя 10 частоты обьединяются и поступают на выход дешифратора 12. Этот сигнал поступает на стробирующий (трегий) вход блока 3, в именно на второй вход элемента И 19. Принятый сигнал с выходаусилителя-ограничителя 1 поступаетна сигнальный вход блока 3-, а именно на вход дифференцирующей цепи 17, с помощью которой в момент перехода положительного полупериода в отрицательный Формируется импульс, поступающий через инвертор 18 на первый вход элемента И 19, В результате отработки больших рассогласований середина стробирующего импульса расположена вблизи среднего положения момента перехода положительного полупериода принимаемого сигнала в отрицательный. Под воздействием шумов момент перехода флюктуирует. При совпадении момента перехода со строб-сигналом на выходе элемента И 19 формируется импульс, который записывается в счетчике 20, В блоке 3 на заданном интервале времени анализ подсчитывается число совпадений, которое определяется соотношением сигнал/шум. Причем, чем больше соотношение сигнал/шум, тем больше совпадений, Сигнал окончания интервала времени анализа Фор 30 мируется по переполнению счетчика 25, на вход которого через элемент И 24 поступают сигналы с выхода делителя частоты 10. В момент переполнения счетчика 25 формируется сигнал, поступающий в БПКЭ 5 через элемент ИЛ И 46 на вход триггера 40, а также непосредственно на триггеры 37, 38, устанавливая их в нулевое состояние, Состояние счетчика 20 в блоке 3 по истечении заданного интервала времени анализа дешифрируется дешифратором 21. В момент прихода с выхода счетчика 25 на вторые входы элементов И 23 импульса, прошедшего элемент задержки 26, сигнал с выхода дешифратора 21 проходит через элемент ИЛИ 22, объединяющий выходы состояния дешифращра 21, лежащие в пределах заданных порогов, соответствующий элемент И 23 устанавливает соответствующий из триггеров 37, 38 в единичное состояние. Величина задержки сигнала в элементе задержки 26 выбирается несколько большей времени установки в нулевое состояние триггеров 37 - 38. Сигнал с выхода элемента 26 задержки поступает также через элемент 27 задержки на ход обнуления счетчика 20. Время задержки элемента 27 задержки выбирается несколько большим времени установки в единичное состояние триггеров 37, 38. При малом соотношении сигнал/шум, которому соответствует и малое число совпадений, с выхода1170873 10 блока 3 поступает сигнал на тот из триггеров . 37, 38, который определяет наименьшийдискрет фезовращателя 8. При среднем соотношении сигнал/шум сигнал с выхода блока 3 поступает на тот из тригп.ров 37, 38, кото рый определяет больший дискрет фазовращателя 8 При большом соотношении сигнал/шум сигнал с выхода блока 3 не поступает, т.к, выходы дешифратора 21, соответствующие большому числу совпадений 10 на элементах ИЛИ 22, не объединены, Соответствующий дискрет сдвига фазовращате. ля 8 обеспечивается сигналом с элемента И 13, поступающим на триггер 40. Таким образом, отработка ведется с дискретом, соот ветствующим данной шумовой обстановке, В працессе отработки устройство гибко реагирует на изменение шумовой обстановки в течение сеанса, т.к. выбор дискрета повторяется каждый раз после прошествия ин. тервала времени анализа, Го окончании отработки временное положение опорного сигнала, определяющее фазу принимаемого сигнала, измеряется с помощью отсчетного блока 11. 56) Авторское свидетельство СССР533879, кл. С 01 Я 25/00, 1979,Авторское свидетельство СССРМ 917123, кл. О 01 Я 25/00, 1981. Формула изобретениявующими выходами первого реверсивного 1, ФАЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО, счетчика, третий вход - с выходами второго тов И и входом второго блока задержки,55 свой состав цепи из последовательно соединенных элементов И и делителей с разявляющимся обнуляющим входом фаза. личными коэффициентами деления, выхометрического устройства, выход второго блока задержки соединен с входом перводы которых соединены с входами элеменго блока задержки, первый и второй входы та ИЛИ, выход которого, являющийся выпорогового блока соединены с соответст- ходом делителя частоты с переменным содержащее последовательно соединен- реверсивного счетчика, а выходы - с перные чувствительный элемент, первый ре- выми входами соответствующих элементов версивный счетчик, блок переменного И, вторые входы которых объединены и сокоррекционного эффекта, дискретный фа- единены е выходом второго блока задержзовращатель, к сигнальному входу которо- ки,го, подсоединен опорный генератор, 25 2. Устройство по п,1, отличающееся делитель частоты, выход которого соеди- тем, что блок переменного коррекционного нен с отсчетным блоком и вторым входом эффекта содержит.два ЯЗ-триггера, 3-вхочувствительного элемента, а также после- ды которых являются первым и вторым довательно соединенные первый блок за- входами блока, выходы соединены с входадержки и второй реверсивный счетчик, 30 ми элемента ИЛИ, выход которого соедисчетные входы которого соединены с соот- нен с первым входом первого. элемента И, ветствующими выходами первого ревер- к второму входу которого присоединен высивного счетчика, отличающееся тем, что,с ход генератора импульсов, а к выходу- , целью уменьшения времени измерения, он первые входы второго и третьего элемен дополнительно содержит второй блок за тов И, второй вход второго элемента И содержки. пороговый блок, два элемента И, единен с выходом пврвого й 3-триггера, ; дешифратор и последовательно соединен второй вход третьего элемента И соединен ные усилитель-ограничитель, вход которо- с выходом второго ЯЗ-триггера, триггеры, гоявляется сигнальным входом первые входы которых соединены соответуетройства, и блок определения соотноше" 0 ственно с вторым, первым, пятым и четверния сигнал-шум, сигнальный вход которого тым управляющими входами блока соединен .с первым входом чувствительна- переменного коррекционного эффекта, го элемента, второй, третий и четвертый вторые входы первого и второго триггеров входы соединены выходами делителя:час- объединены и соединены с одним из вхо. тоты, дешифратора и третьим выходом дав элемента ИЛИ и с третьим управляю- блока переменного коррекционного эф- щим входом блока, второй вход третьего фекта,первый, второй и третий выходы со- триггера соединен с шестым управляющим единены соответственно с первым, вторым входом блока и другим входом элемента и третьим управляющими входами блока 50 ИЛИ, выход которого соединен с вторым переменного коррекционного эффекта, входом четвертого триггера, выход которо- четвертый, пятый и шестой управляющие .го является третьим выходом блока, дели- входы которого соединены соответствен- тель частоты с переменным . но с выходами второго и первого элемен- коэффициентом деления, включающий в12 1170873 11коэффициентом деления, соединен с вторыми входами ВЗ-триггеров, первые входы элементов И объединены, являются первым входом делителя частоты с переменным коэффициентом деления и соединены 5 с выходом первого элемента И блока переменного коррекционного эффекта, вторые входы элементов И, являющиеся вторыми входами делителя частоты с переменным коэффициентом деления, соединены с выО ходами триггеров.3, Устройство по п,1, отличающееся тем, что блок определения соотношения сигнал/шум содержит последовательно соединенные дифференцирующую цепь, инвертор, первый элемент, И, первый счетчик и дешифратор, выходы которого через элементы ИЛИ соединены с первыми входами второго и третьего элементов И, выходы которых являются первым и вторым выходами блока, последователъно соединенные четвертый элемент И, второй счетчик, выход которого является третьим выходом блока, первый элемент задержки, выход которого соединен с объединенными вторыми входами второго и третьего элементов И, второй элемент задержки, выход которого соединен с входом сброса первого счетчика.1170873 Составитель А.КузнецаТехред М.Моргентал Корректор С. Лисина Редак каз 319 Тираж НПО "Г 5, Москва, Подписно1 оиск" Роспатента11303 Ж, Раущская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина,