Измеритель неравномерности группового времени запаздывания

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1046739 A

g g 6 04 F 10/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

- "л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ::

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 3441156/18-21 (22) 24.05.82 (46) 07.10.83. Бюл . N --37 (72) К .И. Сметанин, P.À. Сыркашев и А.A. Шалкус (53) 621.317.7(088.8) (56) 1 . Патент США Ф 3414809, кл. 324-57, 03.12.68.

2. Прибор Ф4-10. Техническое описание, 1981. ааюал

cdPN I z

1 I

Фиг. / (54) (57) ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕРАВНОМЕРНОСТИ

ГРУППОВОГО ВРЕМЕНИ ЗАПАЗДЫВАНИЯ, содержащий передатчик и приемник, включающий блок выделения огибающей, блок выделения маркера, формирователь строб-импульсов, генератор опорной частоты, фильтр низких частот и индикатор, причем входы блока выделения огибающей и блока выделения маркера соединены с входной клеммой измерителя, а выход блока выделения маркера соединен с входом формирователя строб-импульсов, выход фильтра низких частот соединен с входом генератора опорнои частоты, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и разрешающей способности измерения, в приемник введены импульсный фазовый детектор, делитель частоты, элемент совпадения, реверсивный счетчик, дешифратор и формирователь сигнала реверса, причем выход генератора опорной частоты соединен с первым входом элемента совпадения и через делитель частоты с одним из входов импульсного фазового детектора, выход которого соединен с вторым входом элемента совпадения и входом фильтра низких частот, а выход формирователя строб-им- щ

Ф пульсов соединен с входом формирователя сигнала реверса и третьим входом элемента совпадения, выход кото-. С рого соединен со счетным входом реверсивного счетчика, реверсивный вход которого соединен с выходом формирователя сигнала реверса, а выход реверсивного счетчика через дешифра-, („ тор соединен с индикатором. Ь

1 1046

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при создании измерителей частотных неравномерностей группового времени запаздывания (ГВЗ) каналов связи и четырехполюсников.

Известен измеритель неравномерности ГВЗ, построеннь|й на основе способа коммутации несущих частот. Он содержит источники измерительной и опорной несущих частот, коммутатор, амплитудный модулятор и приемник для определения неравномерности ГВЗ

Реализованный в указанном измерителе способ измерения неравномерностей

ГВЗ заключается в зондировании канала связи ЛИ сигналом, несущая частота которого скачкообразно изменяется с периодом коммутации. На приемном конце производится выделение огибающей АМ сигнала. В момент коммутации несущих частот фаза огибающей претерпевает разрыв, величина которого пропорциональна неравномерности ГВЗ на измерительной и опорной несущих частотах $1 ).

Указанное устройство обладает недостаточной точностью измерения и разрешающей способностью измерения . из-за переходных процессов в момент

30 коммутации несущих частот.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является измеритель неравномерностей ГВЗ, содержащий передатчик и приемник, включающий блок выделения огибающей, блок выделения маркера, формирователь строб-импульсов, фазовый детектор, через первый фильтр низких частот соединенный с генератором опорной частоты, выход фазового детекто- 40 ра соединен с ключом, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя строб-импульсов, а выход ключа через второй фильтр низких частот соединен с входом аналого-цифро- 45 вого преобразователя, выход которого соединен с индикатором, Известный измеритель неравномер— ностей ГВЗ работает следующим образом. 50

В передатчике создается эондирую- щий АМ сигнал, несущая частота которого скачкообразно изменяется с периодом коммутации. Для различения опорной и иэмерительной несущих час- 55 тот на приемном конце линии связи АМ сигнал дополнительно модулируется маркерным сигналом в течение неболь739 2 шаго отрезка времени. Таким сигналом эондируется исследуемый канал связи. Неравномерность ГВЗ на измерительной и опорной несущих частотах проявляется в виде скачка фазы огибающей АМ сигнала, величина которого пропорциональна неравномерности ГВЗ.

В блоке выделения огибающей выделяется огибающий сигнал, который поступает на один вход фазового детектора, на другой вход которого подается сигнал с генератора опорной частоты. Частота генератора опорной частоты подстраивается выходным напряжением фазового детектора через первый фильтр низких частот, полоса пропускания которого меньше частоты коммутации (г . ), Таким образом, коммент на приемном конце линии связи создается сигнал опорной фазы для фазового детектирования выделенной огибающей. На выходе фазового детектора образуются перепады напряжения, величина которых пропорциональна скачку фазы огибающей.

В момент коммутации несущих частот возникают переходные процессы, что приводит к значительному увеличению погрешности измерения . Для исключения этого влияния из входного сигнала путем детектирования в блоке выделения маркера выделяется маркерный сигнал, частота вращения которого равна частоте коммутации, Из этого сигнала в формирователе строб-импульсов производится формирование стробимпульсов, которые путем их временной задержки устанавливаются в месте, где отсутствуют переходные процессы выходного напряжения фазового детектора. Строб-импульсы управляют ключом, на выходе которого образуется импульсное напряжение, амплитуда которого пропорциональна выходному напряжению фазового детектора. Далее с помощью второго фильтра низких частот выделяется постоянная сосгавляющая этого напряжения, которая пропорциональна неравномерности ГВЗ, и поступает на аналого-цифровой пре" обраэователь, где преобразуется .8 цифровой код. В индикаторе производится отображение величины неравномерности ГВЗ (2 Я.

Недостатком известного измерителя неравномерностей ГВЗ является большая погрешность измерения, которая зависит от параметров фазового детектора, ключа и аналого-цифрово:."о

3 10467 преобразователя. При изменении температуры и внешних воздействиях изменяется выходное напряжение фазового детектора, параметры ключа и осо,бенно параметры аналого-цифрового

5 преобразователя . Эти же факторы ограничивают увеличение разрешающей, способности измерения неравномерностей ГВЗ.

Цель изобретения — повышение точ- 10 ности и разрешающей способности измерения .

Поставленная цель достигается тем, что в измерителе неравномерности группового времени запаздывания, содержащем передатчик и приемник, включающий блок выделения огибающей, блок выделения маркера, формирователь строб-импульсов, генератор опорной частоты, фильтр низких частот и ин20 дикатор, причем входы блока выделения огибающей и блока выделения маркера соединены с входной клеммой измерителя, а выход блока выделения маркера соединен с входом формирова25 теля строб-импульсов, выход фильтра низких частот соединен с входом генератора опорной частоты, в приемник введены импульсный фазовый детектор, делитель частоты, элемент совпа30 дения, реверсивный счетчик, дешифратор и формирователь сигнала реверса, причем выход генератора опорной частоты соединен с первым входом элемента совпадения и через делитель частоты с одним из входов импульсного фа3 зового детектора, выход которого соединен с вторым входом элемента совпадения и входом фильтра низких частот, а выход формирователя строб-импульсов соединен с входом формирователя

40 сигнала реверса и третьим входом элемента совпадения, выход которого соединен со счетным входом реверсивного счетчика, реверсивный вход которогО соединен с выходом формировате- 45 ля сигнала реверса, а выход реверсивного счетчика через дешифратор соединен с индикатором .

На фиг. 1 приведена структурная схема, предлагаемого измерителя; на фиг. 2 — временные диаграммы.

Измеритель неравномерности ГВЗ содержит передатчик 1 и приемник 2, включающий блок 3 выделения огибающей, соединенный с одним из входов 55 импульсного фазового детектора 4, выход которого через первый фильтр 5 низких частот соединен с управляющим

39 4 входом генератора 6 опорной частоты, выход которого соединен с первым входом элемента 7 совпадения и через делитель 8 частоты с вторым входом импульсного фазового детектора 4. Выход импульсного фазового детектора 4 соединен с вторым входом элемента 7 совпадения . Выход формирователя 9 строб-импульсов соединен с третьим входом элемента 7 совпацения и входом формирователя 10 сигнала реверса, Выход элемента 7 совпадения через реверсивный счетчик 11 и дешифратор

12 соединен с индикатором 13, а реверсивный вход счетчика 11 соединен с выходом формирователя 10 сигнала реверса. Блок 14 выделения маркера соединен с входом формирователя 9 строб-импульсов.

Измеритель работает следующим образом.

В передатчике 1 создается зондирующий AM сигнал. B приемнике 2 в блоке 3 выделения огибающей выделяется огибающая, из которой формируются импульсы . Этот сигнал подается на один вход импульсного фазового детектора 4, на другой вход которого поступает сигнал генератора 6 опорной частоты через делитель 8 частоты . Частота генератора 6 подстраивается выходным напряжением детектора 4 через фильтр 5 низких частот, полоса пропускания которого выбирается такой, чтобы подавались составляющие с частотой коммутации и выше. Таким образом, на приемном конце создается сигнал опорной фазы для детектора 4. На выходе делителя 8 частоты частота сигнала равна частоте огибающей (фиг. 2в) . Выходной сигнал импульсного фазового детектора 4 представляет собой сигнал в виде импульсов, длительность которых пропорциональна разности фаз сигналов на входах фазового детектора 4.

В блоке 14 выделяется маркерный сигнал, из которого формируются строб-импульсы (фиг. 2д), длительность которых строго фиксирована.

Выходной сигнал детектора 4 (фиг. 2г), сигнал строб-импульсов (фиг, 2д) и сигнал генератора 6 поступают на входы элемента 7 совпадения, выходной сигнал которой приведен на фиг. 2ж. Разность количества импульсов в пакетах импульсов, соответствуюших периодам измерительной и опорной несущих частот. пропорциональна разности ГВЗ на этих несущих частотах.

10467

Для определения разности количест- 5 ва импульсов в пакетах импульсов используется реверсивный счетчик 11.

В течение одного строб-импульса счет производится в одну сторону, а в течение следующего строб-импульса — в 10 обратную сторону. Сигнал реверса вырабатывается в формирователе 10 из сигнала строб-импульсов. Таким образом, выходной код реверсивного счетчика 11 пропорционален неравномернос-f5 ти ГВЗ на измерительной и опорной несущих частотах. В дешифраторе 12

39 б выходной код реверсивного счетчика

11 преобразуется в необходимый фсрмат для индикатора 13.

В предлагаемом устройстве разрешающая способность измерения зависит только от частоты заполненйя, т.е. от частоты генератора 6. Например, при частоте 10 ИГц разрешающая способность измерения ГВЗ равна 100 нс, а при IOO NI q — 10 нс, что на два порядка превышает указанную характеристику известных измерителей. Тсчность измерения не зависит от температуры и внешних воздействующих факторов, так как отсутствуют аналоговые цепи, параметры которых зависят от указанных факторов.

Составитель В, Афанасьев

Редактор А. Лежнина Техреп 1С.Мигунова Корректор 0 . Билак

Заказ 7729/47 Тираж 411 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва„ Ж-35 Раушская наб . д . 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4