Цифровой измеритель сдвига фаз

 

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СДВИГА ФАЗ, содержащий последовательно соединенные блок формирования, блок совпадения и счетчик импульсов, генератор импульсов, реверсивный счетчик, блок управления, сумматор, причем выход генератора импульсов соединен с блоком Совпадения, входы реверсивного счетчика соедиДг .; нены с выходами блока формирования и блока управления, вход блока управления соединен с выходом блока формирования , а выходы - с управляющими входами счетчика импульсов и сумматора, отличающийся тем, что, с целью новьшения быстро- . действия, в него введены два мультиплексора и k регистров; памяти, причем выход счетчика импульсов соединен с одним входом первого мультиплексора, выходы мультиплексоров соединены с входами сумматора , выход которого подключен к входам регистров памяти, выходы которых соединены с соответствующими входами первого и второго мультиплек (Л соров, выход k -го регистра памяти является выходом устройства, выход реверсивного счетчика соединен с .блоком управления, выходы которого, соединены с управляющими входами мультиплексоров и регистров памяти.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (11) (5(14 G 01 R 25/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР .

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0THPblTMA (21) 3534598/24-21 (22) 07.01.83 (46) 15.07.85. Вюл. В 26 (72) В.И. Кокорин, Н.В. Салюк, П.Т. Смирнов и М.К. Чмых (71) Красноярский политехнический институт и Научно-производственное

Ф объединение "Сибцветметавтоматика" (53) 621.317.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .

89 192932, кл. G 01 R 25/08, 1965.

Авторское свидетельство СССР У 862625, кл. G 01 R 25/08, 1981. (54)(57) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СДВИГА

ФАЗ, содержащий последовательно соединенные блок формирования, блок совпадения и счетчик импульсов, генератор импульсов, реверсивный счетчик, блок управления, сумматор, причем выход генератора импульсов соединен с блоком совпадения, входы реверсивного счетчика соединены с выходами блока формирования и блока управления, вход блока управления соединен с выходом блока формирования, а выходы — с управляющими входами счетчика импульсов и сумматора, отличающийся тем, что, с целью новьппения быстро- . действия, в него введены два мультиплексора и k регистров. памяти, причем выход счетчика импульсов соединен с бдним входом первого мультиплексора, выходы мультиплексоров соединены с входами сумматора, выход которого подключен к вхо дам регистров памяти, выходы которых соединены с соответствующими входами первого и второго мультиплексоров, выход k — го регистра памяти является выходом устройства, выход реверсивного счетчика соединен с ,блоком управления, выходы которого . соединены с управляющими входами мультиплексоров и регистров памяти.

1167527 2 генератора 11 импульсов. Количество импульсов, поступивших на счетчик 6 за первый период сигнала, равно

Изобретение относится к радиоиэмерительной технике и может быть использовано для измерения сдвига фаз с повышенной помехоI устойчивостью. 5

Цель изобретения — повышение быстродействия.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — сигналы управления работой сумматора. 10

Устройство содержит блок 1 формирования, состоящий из формирователей 2, 3 и логического блока 4, последовательно соединенные блок

5 совпадения, счетчик 6 импульсов, 15 первый мультиплексор 7, сумматор 8, второй мультиплексор 9, регистры

10 1 — 10к, генератор 11 импульсов, реверсивный счетчик 12 и блок 13 управления, причем входы логического 10 ,блока 4 соединены с выходами формирователей 2 и 3, а выход — с блоком

5 совпадения, соединенным с генератором 11 импульсов, выход сумматора 8 соединен с входами регистров

10 — iO памяти, выходы которых соединены с соответствующими входами мультиплексоров 7 и 9, выход мультиплексора 9 соединен с вторым входом сумматора 8, входы реверсивного счет-, чика 12 подключены к выходам блока

1 формирования и блока 13 управления, а выход — к блоку 13 управления, блок 13 управления соединен входом с блоком 1 формирования, а выходами— со счетчиком 6 импульсов, мультиплек35 сорами 7, 9 сумматором 8 и регистрами 10 — 10к памяти.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемый и опорный сигналы поступают на входы формирователей

2 и 3 соответственно. Прямоуголь- ° ные ограниченные импульсы с выхо" дов формирователей 2 и 3 подаются на логический блок 4, с выхода которого снимается последовательность импульсов, логические единицы которой соответствуют интервалам (4q,) несовпадения полярностей входных импульсов длительностью,. = - — . Г, 360 где ф — фазовый сдвиг входных сигналов, который флуктуирует под воздействием помех, Т вЂ” период сигналов. Блок 5 совпадения открывается импульсами с выхода логического блока 4 и пропускает на вход счетчика 6 счетные импульсы с частотой о от

Код числа:п со счетчика 6 поступает через мультиплексор 7 на сумматор 8. Сумматор 8 выполняет суммирование эа k тактов, формируемых блоком 13 управления, причем в первом такте сумматор 8 осуществляет сложение кода числа А1 со счетчи,ка 6 и кода числа из регистра 10 памяти, поступившего через мультиплексор 9. Результат сложения записывается в регистр 1.0 памяти. Во втором такте складываются коды чисел, поступающих через мультиплексоры

7 и 9 соответственно из регистров

10 и 10 памяти, а результат сложения записывается в регистр 10 памяти и т.д. В последнем k -м такте суммирования в зависимости от сигнала управления (x (4) поступающего от блока 13 управления, к коду регистра

10 памяти, поступающему-через мультиплексор 9, прибавляется код регистра 10 .1 памяти, а результат заносится в регистр 10 q памяти, либо из кода регистра 10 памяти вычитается код регистра 10к-1 памяти. По окончании второго периода сигнала в счет-чике 6 фиксируется код числа r)< +

+Г) (1 = 130°, Т ), который через

Р2 мультиплексор 7 подается на сумматор 8, выполняющий суммирование кодов эа k тактов, описанных выше.

Общее количество импульсов, накопленных в регистре 10 к памяти за время измерения Т„» равное m периодам входного сигнала (Ти л, = mI ), определяется по формуле

Н„= n„p

1 (.и однозначно связано с усредненным значением измеряемого фазового сдвига. где О, — количество импульсов в счетчике 6 за -й период сигнала, 1

; — весовой коэффициент, величина которого определяется видом реализованной весовой функции, формируемой блоком 13 управления.

Получение заданной весовой функции осуществляется путем формирования сигналов управления К (<) примеры которых приведены на фиг. 2. з 1

В простейшем случае для треугольной весовой функции необходимо сформиро- вать сигнал управления, изображенный на фиг. 2а, количество регистров памяти при этом равно k = 1.

Таким образом, до половины времени измерения Тнэ„ иэ" кодов регистра .

10 памяти вычитаются коды, накопленные в счетчике 6, а результат записывается в регистр 10 памяти, в течение второй половины времени измерения коды регистра памяти 10 складываются с кодами счетчика 6.

Для треугольной весовой функции, сформированной описанным образом, коэффициент принимает значения:

Повышение помехоустойчивости предлагаемого измерителя сдвига фаз по отношению к сосредоточенным по спектру помехам достигается при использовании более сложных сигналов управления (например, фиг.2в), при этом одновременно увеличивается количество регистров памяти 10 (k = 3) Для формирования сигналов управления (1) реверсивный счетчик

12 фиксирует количество периодов или. групп периодов входного сигнала

in в течение времени измерения Тд д

167527 путем подсчета импульсов, поступающих с формирователя 2 опорного сигнала ° Например, для треугольной весовой функции реверсивный счетчик 12 до половины времени измерения.работает на сложение, а с половины времени измерения — на вычитание, чем обеспечивается симметричное формирование функции управления

10 ес,(1)(фиг. 2а). Блоком 13 управления осуществляется сброс счетчика 6, управление работой мультиплексоров 7 и

9, регистров 101 — 10 памяти, реверсивного счетчика 12, а также управление режимом суммирования сумматора 8.

Таким образом, в предлагаемом измерителе сдвига фаз весовая обработка информации осуществляется

2б путем многoKpBTHQI o суммирования (rn p ) измеряемой информации за тактов. На суммирование информации затрачивается в 5-10 раз меньше времени, чем на операцию умножения, 2д процесс весового измерения в прототипе занимает в (5-10) щ раз больше времени, чем в предлагаемом устройстве. Предлагаемый измеритель сдвига. фаз обладает большим быстродействием по сравнению с прототипом, точнее и проще в изготовлении.

1 (1!67527

Составитель В. Шубин

Редактор И. Рыбченко Техред Л.Микеш

Корректор А. Обручар

Заказ 4431/43 Тираж 748

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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