Устройство синхронизации временных шкал по радиосигналам точного времени

 

УСТРОЙСТВО СИНХРОНИЗАЦИИ ВРЕМЕННЫХ ШКАЛ ПО РАДИОСИГНАЛАМ ТОЧНОГО ВРЕМЕНИ, содержащее последовательно соединенные опорный генератор , датчик эталонного сигнала и блок временной коррекции, последовательно соединенные формирователь программ, коммутатор, формирователь пилот-сигнала , радиоприемник, измеритель временного параметра и блок управления и индикации, выход которого подклюг . чен к вторым входам измерителя временного параметра, радиоприемника, коммутатора и формирователя nporpai/iM, а второй вход блока управления и индикации объединен с третьим входом :измерителя временного параметра и подключен к второму выходу датчика эталонного сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения точности синхронизации временных шкал при изменении соотношения сигнал/шум , введены последовательно соединенные дополнительный коммутатор и элемент задержки, а также последовательно соединенные генератор случайных чисел, дешифратор, блок элементов И и элемент ИЛИ, выход которого подключен к третьему входу ф.ормирователя программ и третьему входу коммутатора, выходы элемента згадерж-«g ки подключены к соответствующим вхо (Л дам блока элементов И, выход блока временной коррекции подсоединен к первому входу дополнительного KONiMyтатора , к второму входу которого подсоединен третий выход датчика эта лонного сигнала, а третий вход подключен к выходу блока управления и индикации.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (2 1) 34 9886 О /1 8- 09 (22) 04.10.82 (46) 23.12.83. Бюл. М 47 (72) М.Н.Григорьев, Г.М.Ильин и В.К.Кошелев (53) 531.76 (088.8) .(56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 610056, кл. G 04 С 11/02, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР .9 669325, кл. G 04 С 11/02, 1977 (прототип). (54)(57) УCTPOACTBO СИНХРОНИЭАЦИИ

ВРЕМЕННЫХ ШКАЛ ПО РАДИОСИГНАЛАМ

ТОЧНОГО ВРЕМЕНИ, содержащее последовательно соединенные опорный генератор, датчик эталонного сигнала и блок временной коррекции, последовательно соединенные формирователь программ, коммутатор, формирователь пилот-сигнала, радиоприемник, измеритель временного параметра и блок управления и индикации, выход которого подклю-. чен к вторым входам измерителя временного параметра, радиоприемника, коммутатора и формирователя программ, „„SU„„0 2 А

31511 Н 04 Ь 7/00, G 04 С 11/02 а второй вход блока управления и индикации объединен с третьим входом измерителя временного параметра и подключен к второму выходу датчика эталонного сигнала, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности синхронизации временных шкал при изменении соотношения сигнал/шум, введены последовательно соединенные дополнительный коммутатор и элемент задержки, а также последовательно соединенные генератор случайных чисел, дешифратор, блок элементов И и элемент ИЛИ, выход которого подключен к третьему входу формирователя программ и третьему входу коммутатора, выходы элемента задерж- @

О ки подключены к соответствующим входам блока элементов И, выход блока временнои коррекции подсоединен к первому входу дополнительного комму- С татора, к второму входу которого подсоединен третий выход датчика эта.Д лонного сигнала, а третий вход подключен к выходу блока управления и индикации °

Изобретение относится и устройствам привязки временных шкал приемных пунктон к сигналам точного времени, передаваемым па заданной программе станциями службы времени, и может быть использовано в радиотехнических установках службы времени.

Изнестно устройство синхронизации временных шкал по сигналам точного времени, садержацее последовательно соединенные опорный генератор, дат- 10 чик эталонного сигнала, блок временнои коррекции, блок формирования пилот-сигнала, радиоприемник, измеритель временного параметра, блок управления и блок индикации, при 15 этом нторои выход датчика эталонного сигнала подсоединен к второму входу измерителя временного парамет- ра и блока управления, выход кото.рого подсоединен к вторым вхо-. щ дам радиоприемника, бдака форми--

-рования пилот-сигнала и блока временной коррекции (1f .

Недостаток данного устройства синхронизации временных шкал по сигналам 5 точного времени заключается н там,что ани измеряют нременнои параметр радиосигнала на выходе радиоприемника, не учитывая вносимую им задержку огибаю1цей радиосигнала, и не обеспечивают максимально Возможную точность при» вязки по импульсным радиосигналам.

Наиболее близким к изобретению является устройство синхронизации вре-" менных шкал по радиосигналам точного 3з нремени, содержаШее последовательно соединенные опорный генератор, датчик эталонного сигнала, блок временной коррекции, формирователь программ, коммутатор, формирователь пи- 4Р лот-сигнала, радиоприемник, измеритель временного параметра и блок управления и индикации, выход которого подключен к второму входу измерителя временного параметра, радиоприемника, коммутатора и форглирователя программ, а второй нхад блока управления и индикации объединен с третьим входом измерителя нременнога параметра и подключен к второму ныходу датчика эталонного сигнала, тре50 тии выход которого подсоединен к третьему входу коммутатора, четвертый в.<од которого подключен к второму ныходу блока. временной коррекции (2 1. .д /

Однако изнестное устройство синхронизации временных шкал цо радиосигналам точного времени не обеспечинает потенциальных точностных характеристик приемоизмерительного 60 тракта„ так как в реальных услониях на вход радиоприемника поступает смесь сигнала и поглехи, при этом соотношение сигнал/шум сушестненна меньше единицы. 65

Типовые элементы приемаизмерительного тракта - временные дискриминаторы, детекторы — относятся к нелинейным цепям, либо к линейным цепям с переменными параметрами и обладают инерционностью. При прохождении через эти элементы сигнала в смеси с шумом, который вносит систематические искажения формы сигнала, появляется систематическая шумовая ошибка при измерении временнога положения сигнала.

Известное. устройство синхронизации временных шкал по радиосигналам точного времени не позволяет определить шуманую составляюцую ошибки, так как истинный результат задержки смеси сигнала и шума отличается o= результата калибровки полученного при подаче чистого сигнала, что приводит к снижению точности синхронизации, . Цель изобретения — понышение точНосТН синхронизации нременных шкал при измерении соо-ношения сигнал/шум.

Цель достигается тем, что в устройство синхронизации временных шкал

Iпо радиоси — íàëàì точного времени,со,цержащее последовательно соединенные опорный генератор, датчик эталонного сигнала и блок нременног коррекции, последовательна соединенные формирователь программ, коммутатор, формиронатель пилот-сигнаIct радиоприемник, измеритель врегленного параметра и блок управления и .индикации, ныход которого подключен к вторым входам измерителя вре.. еннога параметра, радиоприемника, коы|утатора и формирователя программ, а второй вход блока управления и индикации объединен с третьим нходом измерителя нременнога параметра и подключен к второму выходу датчика эталонного сигнала, введены госледовательно соединенные дополнительный коммутатор и элемент задержки, а также последовательно соединенные генератор случайных чисел, дешифратор, блок элементов И:и элемент ИЛИ, выход которого подключен к третьему входу формирователя программ и третьему входу коммутатора, выходы элемента задержки подклгзчены к саответствуюцим входам блока элементов И, ныход блока временной коррекции подсоединен к первому входу дополнительнага коммутатора, и нто;. рому входу которого подсоединен третий выход датчика эталонного сигнала.„ а третий вход подключен к ныходу блока управления и индикации.

На чертеже представлена структурна-электрическая схема устройства синхронизации временных шкал по радиосигналам точного времени. устройство синхронизации временных шкал по радиосигналам точного

1062877 времени содержит опорный генератор 1, датчик 2 эталонного сигнала, блок 3 ,нременной коррекции, дополнительный коммутатор 4, элемент 5 задержки, блок 6 элементов И, генератор 7 случайных чисел, дешифратор 8, элемент ИЛИ 9, формирователь 10 прог рамм, коммутатор 11, формирователь

12 пилот-сигнала, радиоприемник 13 измеритель 14 временного параметра и блок 15 управления и индикации. устроиство синхронизации временных шкал по радиосигналам точного времени работает следующим образом.

При оперативном контроле точностных параметров непосредственно перед 15 сеансом синхронизации в блок 3 временной коррекции вводится калибро,ванная временная задержка dy, dy < обеспечивающая сдвиг калиброванного сигнала по отношению к сигналам дат- ;ф чика 2.

Контроль работоспособности и определение систематической шумовой ошибки осущестнляется следующим образом.

По сигналу с блока 15 управления 2з и индикации через дополнительный коммутатор 4 на вход элемента 5 задержки поступают импульсы с датчика

2. С помощью генератора 7 случайных чисел формируются случайные числа. ЗО

Скорость их изменения и предел изме нения определяются дисперсией имитируемой помеховой обстановки приема реального сигнала времени, известной на основании априорных сведе=:ний, они устанавливаются органами управления генератора 7 случаиных чисел. С помощью дешифратора 8 случайные числа преобразуются в сигналы, управляющие блоком 6, на другие входы которого поступают импульсы датчика 2 с выходов линии 5 задержки, а выходы блока 6 подключены к элементу ИЛИ 9. В результате временное положение импульсов датчика

2 на выходе элемента ИЛИ 9:изменяется случаиным образом относительно истинного значения, что соответствует воздействию шума на сигнал. Этк импульсы поступают на формирователь пилот-сигнала 12 через коммутатор 11, 5 управляемый сигналами блока 15 управления и индикации, и далее на радиоприемник 13. Благодаря избирательным свойствам цепеи радиоприемника 13 на его выходе формируется 55 квазинепрерывный синусоидальный сигнал, фаза которого соответствует задержке приемоизмерительного тракта с учетом шума и измеряется с помощью измерителя 14 временного пара- 60 метра. Последний в соответствии с сигналами блока 15 работает как фазометр по несущей. Результат измерения ц, в котором учтена систематическая шумовая ошибка, индицируется с помощью блока 15 и фиксируется для последующего использования прн синхронизации по реальным сигналам времени.

Затем по команде с блока 15 через дополнктельныи коммутатор 4 на нход элемента 5 задержки подаются импульсы с блока 3. С помощью генератора

7 случайных чисел, дешифратора 8 и блока 6 эти импульсы на выходе элемента ИЛИ 9 случайным образом изменяют свое временное положение относительно истинного значения и поступают далее через формирователь 10 программ, управляемый от блока 15, ко мутатор 11 и формирователь 12 пилот-сигнала на радиоприемник 13. На выходе последнего формируется квазинепрерывный синусоидальныи сигнал (B смеси с шумом), фаза которого соответствует фиксированной в блоке 3 задержке и ц и задержке в приемоизмерительном тракте и измеряется с помощью измерителя 14 временного параметра. Результат измерения (р индицируется с помощью блока 15, и при выполненик ус ioBHR V (w -(pkw=gQ„BMHQ сится решение о работоспособйости аппаратуры. При необходимости, если программа передач сигналов времени ,содержит набор эталонных частот, операции калибровки ф и измерения проводятся аналогичным способом на частотах повторения импульсов датчика 2 и формирователя 10 програьвж, соответствующих этому набору. далее по команде блока 15 формирователь 10 программы образует огибающую импульсного сигнала, в соответствии с которои через коммутатор

11 на формирователь 12 пилот-сигнала и далее на радиоприемник 13 подаются пачки импульсов, вырезанные из последовательности импульсон на выходе элемента ИЛИ 9, изменяющих случайным образом свое временное положение благодаря генератору 7 случайных чисел, дешифратору 8, элементу 5 задержки и блоку 6. .С выхода радиоприемника 13 за счет его избирательных своиств снимаются радиоимпульсы, имитирующие реальный сигнал с шумом. Временное положение радиоимпульсов соответствует известной калиброванной задержке Ъ Ц .в блоке 3 и задержке радиоимпульсного сигнала в смеси с шумом в цепях приемоизмерительного тракта. Оно определяется с помощью измерителя 14 временного параметра; работающего в соотнетствии с командой от блока 15, как фазометр по огибающеи. Результат измерения (p « индицируется и блоке 15. Разность(ц„м ь р

1062877 в процессе синхронизации по реальным сигналам времени.

После проверки работоспособности и определения задержки производится прием эталонных радиосигналов времени в смеси с шумом, в процессе которого с помощью измерителя 14 временного параметра осуществляется измерение несущеи и огибакидей(а сигР налов, а также определяются их значения с учетом задержки приемоиэме- 10 рительного тракта путем вычитания иэ результатов измерения величин

Я и p gw, котоРые учитывают также систематическую шумовую ошибку.

Введенные блоки позволяют опре- 15 делить задержку приемоиэмерительного тракта с учетом систематической шумовой ошибки, т.е. повысить точность синхронизации.

В общем случае величина выигрыша в точности зависит от характеристик цепей устройства и шумовой обстановки приема сигналов времени и может иметь большие значения °

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в том, что от точности синхронизации прямо зависит эффективность функционирования отечественных навигационных и связных систем, а также систем предотвращения столкновений самолетов в воздухе.

1062877

Составитель Т.Поддубняк

Редактор В.Данко Техред A.Áàáèíåö КорректорГ.Решетник

Заказ 10262/59 Тираж 677.. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4