Измеритель фазы сигналов

 

Изобретение относится к области фазоизмерительной техники и может быть использовано при измерении фазы радиосигнала с быстро изменяющейся амплитудой. Использование такого измерителя фазы сигналов наиболее эффективно для оценки фазы высокочастотного колебания сложной формы с малым количеством периодов высокочастотного колебания в импульсе. С целью повышения точности измерения фазы радиосигналов за счет исключения влияния быстрого изменения амплитуды радиоимпульса на результат определения фазы радиосигнала в измеритель фазы введены делитель 4 и блок 9 управления коэффициентом деления таким образом, что к входу измерителя подключены объединенные первые входы перемножителей 1 и 6, другие входы которых соединены с генератором 8 копии сигналов, а выходы через интеграторы 2 и 7 - с входами вычислителя 3 отношения. Выход последнего через делитель 4 соединен с вычислителем 5 арктангенса, выход которого является выходом измерителя, а другой вход делителя 4 подключен к блоку 9 управления, два входа которого соединены с выходами генератора 8 копии сигналов, а третий вход блока 9 управления и вторые входы интеграторов 2 и 7 соединены с входом синхронизации измерителя. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СВОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (511 4 С 01 К 25/00 рг p л 1 с ю

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

#AT. I

СЛ, CO синхронизации

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2l) 4246088/24-21 (22) 19.05.87 (46) 07.09.89. Бюл. И- 33 (71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) С.И. Богомолов и В .И. Икк анен (53) 621.317.77(088.8) (56) 1(уликов С.И., Трифонов A.Ï.

Оценка параметров сигнала на фоне помех. M. Советское радио, 1978, с.41.

Пестряков В.Б. Фаэоные радиотехнические системы. M. Советское радио, 1968, с.438. (54) ИЗИЕРИТЕЛЪ ФАЗЫ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к фаэоизмерительной технике и может быть использовано при измерении фазы радиосигнала с быстро изменяющейся амплитудой. Использование такого измерителя фазы сигналов наиболее эффективно для оценки фазы высокочастотного колебания сложной формы с малым количеством периодов высокочастотного ко„„SU„„3 506379 А 1

2 лебания н импульсе. С целью повышения точности измерения фазы радиосигналон эа счет исключения влияния бь)строго изменения амплитуды радиоимпульса на результат определения фазы радиосигнала н измеритель фазы ннеден делитель и и блок 9 управления коэффициентом деления таким образом, что к входу измерителя подключены объединенные первые входы перемножителей 1 и 6, другие входы которых соединения с генератором 8 копии сигналов, а выходы через интеграторы 2 и 7 — с входами вычислителя 3 отношения. Выход последнего через делитель 4 соединен с вычислителем 5 арктангенса, сй

Й выход которого является ныходом измерителя, а другой вход делителя 4 подключен к блоку 9 управления, дна нхода которого соединены с выходами генератора 8 копии сигналов, а третий вход блока 9 управления и вторые входы интеграторов 2 и 7 соединены с нходом синхронизации измерителя.

1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1506379

Изобретение относится к фазоиэмерительной технике и может быть использовано при измерении фазы радиосигнала с быстро изменяющейся амплитудой.

Пель изобретения — повышение точности измерения фазы радиосигнала с быстро изменяющейся амплитудой.

На фиг.1 представлена структурная 10 схема измерителя; на фиг.2 — структурная схема генератора копии сигналов; на фиг.3 - структурная схема блока управления коэффициентом деления.

Измеритель содержит подключенные к входу измерителя последовательно соединенные первый перемножитель 1, первый интегратор 2, первый вычислитель 3 отношения, делитель 4, вычислитель 5 арктангенса, выход которого является выходом измерителя и подключенные к входу измерителя .последовательно соединенные второй пере25 множитель 6 и второй интегратор 7, выходом подключенный к второму входу вычислителя 3 отношения, а вторые входы перемножителей 1 и 6 .подключены соответственно к первому и второму выходам генератора 8 копии сигналов, второй вход делителя 4 подключен к выходу блока 9 управления коэффициентом деления, первый и второй входы которого подключены к третьему и четвертому выходам генератора 8.ко- 35 пии сигнала, а к входу синхронизации измерителя подключены вторые входы интеграторов 2 и 7, и третий вход блока 9 управления коэффициентом деления.

Генератор копии сигналов (фиг.2) содержит генератор 10 модулируемого сигнала, генератор 11 1чодулирующего сигнала, выход которого соединен с первыми входами модуляторов 12 и 13, 45 вторые выходы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами генератора 10 модулируемого сигнала, выходы модуляторов являются выходами генератора копии сигнала. 50

Блок 9 управления коэффициентом деления (фиг.3) содержит последовательно-соединенные умножитель 14 частоты на два, перемножитель 15, интегратор 16, вычитатель 17 и допол- 55 нительный вычислитель 18 отношения, а также последовательно соединенные квалватор 19 и интегратор 20. Выход интегратора 16 соединен с вторым входом сумматора 21, первый вход которого соединен с первым входом вычитателя 17, а выход — с вторым входом дополнительного вычислителя 18 отношения, выход которого является выходом блока 9, выход квадратора 19 соединен с вторым входом перемножителя 15, синхронизирующий вход блока 9 соединен с синхронизирующими входами интеграторов 16 и 20.

Измеритель работает следующим образом.

На вход измерителя поступает сигнал, фазу (p которого следует определить. С приходом сигнала "Пуск", подаваемого на вход синхронизации измерителя, производится обнуление интеграторов 2,1,16 и 20.

На первые входы перемножителей 1 и 6 поступает сигнал нида

S(t) = F(t)cos(mt â g ), (1) где F(t) = U, cosjy t.

На вторые входы перемножителей 1 и 6 с выходов 22 и 23 генератора 8 копии сигналов поступают сигналы соответственно

Ug,(t) = F(t) $1п(,1 t;

U8Jz(t) = F(t) cosset» где F(t) = Uocos jy t, j (1.

Напряжения на выходах интеграторов 2 и 7 к моменту времени t = Т достигают величины соответственно !

Т (2. р1

Вс = А = 1 U ñoâ jut coo(tc с+ () в

Х ! х сояЯ t ° dt (2)

? (т)

U, = В = ° J U, ñoâ jr t co s (tc t+ t» ) в

Т

Х х $1пя t ° dt (3)

Иэ выражений (2) и (3) следует тд

Удя1п( (t) = A=-- — — — j cos j63t х

2Т в х (I-соя2са t) dt; (4)

Т12

Uo cosy г д.

U (t) =В=- — — - I cos jest x

-Х х(1+соя2сд t)dt.

1506379

На выходе вь<чис.литвин 3 отношения формируется с.»l нал, пропор»ионлпьннй

< оотношению пс.лученнь(х си(налов

А

U = -- = tg(fK (5) 5 где ™ ,1

2 . соя j(,1 с (1-соя2и<)с(с тя .(6)

cos jсд t (1+cos2Qt)d t !О т(2

Сигнал U> поступает на первый вход делителя 4, нл второй нход которого поступает кодовый сигнал К с блока 9 упранления коэффициентом деле -15 ния, причем формирование кода осуществляется в вычислителе 18.

На выходе делителя 4 формируетсл си Гевал пропорциональный tg (!7

20 т!2

U (t) = K,U I cos 1ыг. cns 2(ltdt. ((i)

-т(Полагая, что K. = 1(т= 1, получают на выходе сумматора 21 сигнал видя

U,. = g =- агсс ()4

Ф (8) х jest c o s 2(t

Аналогично на выходе вычитателя 17 формируется .. гнал T (2 т(г т 2 (t) — К 1)с< cos j И tdt

35 г(г

К,(1 ) cnns x х j(pt cos 2((И(:, ( (17) На первый вход ношения поступает е1о второй вход— тельно, на выходе формируется сигнал

Кг К 3= (вычислителя 8 отсигнал (2,, л нл с»гнал ()<2, следов л26 вычислителя 18

r(2 которнй при

-т (2 ты т(2

2 .

cos j(Jtdt

- tt2.

К й

2 соs jut cos 2(ltd t (18) 2. ..оя j(èt сos.2uМt т<2 т / г

cos jutdt +

-II2 -т(г

Таким образом, на вьгходе измерителя получается несмещенная оцc .

55 тельно введение в измеритель делителя

» блока управления коэффициентом деления позволяет исключить составляющую погрешности измерен»я фазы, обусtp((t К

U = — - — — =- (.

4 K (7) который поступает ня вычислитель 5 арктангенса, на ныходо. которого формируется сигнал оценки фа.иi

Блок 9 (фиг.3) управз:ения коэффициентом деления работает следуюшим образом. На вход 24 кнадрлторл 19 с третьего выхода генератора 8 копии

cHI налсв поступает сигьнал вида

1)< (, (г-) = Г(с-) = () соя, j Я t (9) на выходе генератора 19 формируется сигнал

U<9(t) = К, U cos 3 (3t, (10) где 1(, — коэффициент передачи квадрлтора„

Этот сигнлл постугает на интегратор 20, на выходе которого формируется сигнал и

U, — сояЫг. (12)

На выходе умножителя 14 члстоты нл дна формируется снгнлл

U = K,cos 2(3t, (13) который йоступяет на первый вход перемнож»теля 15. Нл второй вход псрсмножителя 15 поступает сигнлл 1(, На III»xone перемножитепя 1» форм»руется сигнал

U (t) = K

Н (t) = КН, ) cos j(ltdt+ КU, cos x

-Т (2. - T(Z ловленную быстрым измс нснисм лмпл»туды радиосигнала, пер»сд которого ра" вен нескольким периодам исходного колебания °

Например, для сигнала> описываемого выражением (1), если Г(t) — cos jest, à j = 0,25, погрешность

1506379 опр едел ения фазы о теле равна = 3 предлагаемом эта грешности близка в известном измерив то время, как в составляющая пок нулю.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Измеритель фазы сигналов, со- держащий подключенные к входу измерителя последовательно соединенные первый перемножитель, первый интегратор, вычислитель отношения, а между входом измерителя и вторым входом вычислителя отношения включены последовательно соединенные второй перемножитель и второй интегратор, вторые входы первогб и второго перемножителей подсоединены соответственно к первому и второму выходам генерато- р11 ра копии сигналов, вторые входы первого и второго интеграторов подсоединены к входу синхронизации измерителя, а также содержащий вычислитель арктангенса, выход которого является 25 выходом измерителя, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности измерения фазы радиосигЭ нала с быстро изменяющейся амплитудой, введены делитель и блок управле- 30 ния коэффициентом деления, причем первый вход делителя соединен с выходом вычислителя отношения, второй вход — с выходом блока управления коэффициентом деления, а выход делителя соединеI с входом вычислителя арктангенса, первый и второй нходы блока управления коэффициентом деления соединены с третьим и четвертым выходами генератора копии сигналов, а третий вход — с входами синхронизации измерителя.

2. Измеритель по п.1, о т л и ч а ю щи и с я тем, что блок управления коэффициентом деления содержит последовательно соединенные умножитель частоты на два, третий перемножитель, третий интегратор, вычитатель и дополнительный нычислитель отношения, причем вход умножителя является первым входом блока управления коэффициентом деления, а выход дополнительного вычислителя отношения является выходом указанного блока управления, а между вторым входом блока управления и вторым входом дополнительного вычислителя отношения подключены последовательно соединенные квадратор, четвертый интегратор и сумматор, причем выход квадратора соединен с вторым входом третьего перемножителя, а третий вход блока управления соединен с вторыми объединенными входами третьего

z» четвертого интеграторов, при этом выход третьего интегратора соединен с вторым входом сумматора, а выход четверто о интегратора — с вторым входом вычитателя, 1506379

Составитель Ю,Макаревич

Техред М.Ходанич Корректор В.Кабаций

Редактор А.Коэориэ

Заказ 5431/47 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.. Ужгород, ул. Гагарина, 101