Цифровой измеритель разности фаз радиосигналов за один их период
Цифровой измеритель разности фаз радиосигналов относится к области измерительной техники и может быть использован в радиолокации, пассивной локации и радионавигации. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей измерителя разности фаз путем измерения первой производной разности фаз по времени. Цель достигается тем, что в цифровой измеритель разности фаз радиосигналов введены узел 16 синхронизации, регистр 12 задержки, блок 13 вычитания, выходной регистр 14 и блок 15 деления. Импульс измерительного триггера 5 используется для управления генератором 6 пачки импульсов. Импульсы генератора 6 поступают на двоичный счетчик 7 фазы, информация об измеренной разности фаз поступает на первый выход измерителя и на вход регистра 12 задержки и вход блока 13 вычитания, на второй вход которого поступает код с выхода регистра 12 задержки. С выхода блока 13 вычитания сигнал поступает на выходной регистр 14, с выхода которого сигнал поступает на вход блока 15 деления, на вход делителя которого поступает код интервала времени Τ . На выходе блока 15 деления получают код, соответствующий значению @ Δ98ф/ @ T. В измерителе разности фаз использованы также обострители 1 и 2, формирователи 3 и 4 импульсов и управляющие ими мультивибраторы 8, 10 задержки, мультивибратор 11 включения и триггер-формирователь 9 моноимпульса. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (S» < С О1 К 25 OO
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (61) 578625 (21) 4357147/24-21 (22) 04.01.88 (46) 07.09.89. Бюл. ¹ 33 (72) И.В.Коряков, В.И.Лысенко, В.С.Серегин, Г,А.Соболев и В.И,Федоров (53) 621.317.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 578625, кл. G 01 R 25/00, 1977, (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ РАЗНОСТИ
ФАЗ РАДИОСИГНАЛОВ ЗА ОДИН ИХ ПЕРИОД (57) Цифровой измеритель разности фаэ радиосигналов относится к областй измерительной техники и может
2 быть использован в радиолокации, пассивной локации и радионавигации.
Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей измерителя разности фаз путем измерения первой производной разности фаз по времени. Цель достигается тем, что в цифровой измеритель разности фаэ радиосигналов введены узел 16 синхронизации, регистр 12 задержки, блок 13 вычитания, выходной регистр
14 и блок 15 деления. Импульс изме-. рительного триггера : используется для управления генератором 6 пачки импульсов. Импульсы генератора 6 по150
С Т > II t3J<>T il а )JЕ301(ЧJ(1=311 C 1(T× Jt к ) ф а 3 < . »
>tJt(»Рм !Цин О(> Jf 3."1(31)"..?!!toit PQзllc>cти
<3 а 3 Еост ?JQt .т (а ге J>J>J,:É 3>?хо,) >i Зм puT<3!T tt Ji н;.! 13 (Од») 01 JIC TJ)(1 1 2 3 1>3 е р)?;НИ
13. ;од блок)1 13 В?!ч(3? а?3!!н, Ii;1 второй
ВХОД КО;(РОГО ПО(. 1 ÓJI;3(I КOQ С JJJ.IX() (Q
i>< .1 И< .Tp! 2 .!3ац< p)f(irl!, 0 Е; >X(> Q (»(РКа
1 3 ВЮЧI!I;.JJ«t)l СИГН;IЛ 1«ОСТ > Па(зт
T3J..xoöJI(,J! р< Гистр I ), с !>ыходп которосигна>! tloc ." 11)1< T ftcl ?<х») б toi" i 1 >,1< .1< пия, на ): од де!Jill< ля ко J <>p()J o
63В!
/. по:1; >с г ic< д ин", . рвала вр< мени (. ! 1(1 . 3 ь!хо, ((б. 1(> K tl 1 5,1<- .. 1(.Иия по?(у е Яют
1; >il . (, » > . ) СТВ" Ji>i!t)JJI 31{ачению
3 i>t!f
3.1
5 — — — —. !1:1 >: <. рит<=пе ра )ш>сти фаз испо:(ьз(вани I ак;?(е обострители и 2, формироват(:111 3 и е импульсов и управляющие 1(ми мульти«3ибратopI»J 8, 10 Езацер>е(ки, мультивибра > Ор Вклю (ен((я It 1 ИГI ер -формирователь 9 моноимпульс». 3 ил.
JIO«QttJJ и» рациона«3 и Гадин и я езляе тс я
i!!elle TI3c>J3Q«t»erat цифрового измериQЗНОСтИ фаЗ рациасигналов За ериод по авт.св. !13 528625.
I(> Itзобретения является расши<3>VI (If I(I <0 I I (1JI bItl В О з .10)f(JIOCTE Й
>3 3 lcрени)1 110, (ул)(и з!!ака с(.0
1!з.leJJCJ»J?)1 pQ:3«OC J Jt фаз. 30 фи« . J !>р(з()е, <п(а структурная
Ii 3;(<Зрителя; 1(;> <)>и(.? — табл;I— усовер
Один и
Цел
Р(«li>10 и >> т (1. рости
1. .:3
:хе >(1 цы код0 3 !ià ВJ.!xone;Ix,(Ополпитель!Еих
3JJ г(ен (О!3, поя .Ияющпе пр. IITEJIJI «го паба ь,: 13;1 фиг.3 — вре.« I;Jtlt< циаграммы
РЗГ,) Т(, 3 111 (-. It I! ХРОЕ!И. 3 QJIJ? Jt, (!а (1>,1., 3 обозпач !3:t — максиг(альII(>< «)ре ея работы счет (ика фа.зи; (., — макс.(г(е«:1(!3(е время задер>1?,и рас! Р >странеш я 1!Г?t(J>toâ D блоках ви- 40 (итQния (,цз.?<.И(is: (— время» 000 r в(тот!3>у?>(>(.:c! 3(IQ!< !Jil cr>«Icòñ<í lb!» ( и "1(3 tt >< г(е)ii; >;1>>е(.rtl(JI!3 >(О O> Г
»-
pi) >1. ОСТI i1> l"",,«3 I 1;,:iü(1
НЕ(Е??31 . КО i а а ". С ЕЗЫХОДОВ - i -f Jl 1 ка (!)Оз(.1 ? р еч(ст1) >ад ржки; . D1 е— .3 ii г б> р О с- ;> с > (! 1 1 и с! ! > е! 3 ы и е!! 1, > 1 ч, l с и 1
)< > нала 1 Онец Itoìåp<>II!(»i
Ljlt!)pnnr>iJ измеритзпь соцер?(1«т первый ! (3 -. )Гой 2 абострители, кот >рь (-,, (..00твстстB(itiio ч(..р(. t перВый 3 и Второи ) (ic>p!!Ilрд«)ат J!Jt (н«пульсОВ сi> "д1
? Е ? Ы (Л XOJ>c3Jtt I !!!3)IЕ Pi!ТЕЛЬНО Р Т И Г C ра 5, ви::Од которогr <ерез -енерат(>р
6 пачки импульco» соединен со счетным Вх >дом счетчика е <1)ази, выход первого формир(JJQT< ля ", импу:!ьсг>В
СОЕЦИЕЕЕН ЕГ<;?JP;113>3)>ЮЩИМ ВХОДОМ ц< пью oti QTJtotI DQ 311» состоящей из
Изобретение o п(осится к Ilзмерител!и(оп (ех«(ик(, 10)(<.т быть испо >IJ>зоВано при измерении разности фаз и 70 скорости l!Вменен((я разности фаз радиосигналов В p;Jp J(0>iolc Q13HJJ» IIQcclt«3!loll и() .JTc дОВQТ<зльн() со
pQT >1> а 0:3 Q> i<-: р>1(ки» «3bI>COä соединен !ере з формирователь 11 импу !ьса вк>!Ючее!ия с вторыми входами перво« () Jf Второго (>бострителей, п
Выхо (ов счетчика 7 фазы, являющиеся первиг) инфорг(ацио!!е!ым езыходом устройства < О(,цин<.пи C Tl Входами регистра
12 зад< р>кки и с и Входами уменьшаемого блока 13 е(ычитание(, и вихоцов pei!icIp; 12 задер«(ки соецинены с и
«>ходами В,г(итаемого Глока 13 вычитания, Выходы которого подключены к
?>ход,:и вы<хоцного регистра 14, выходы которого соединены с входами делимого блок» 15,(еления, входы делителя которого подключены к выходам кода ко !сl анти у.?ла 6 синхронизации, выход блока 5 деления является инфор:«t1циош!им вторим Выходом измерителя.
1 .рог(- того, !.Ор Зый выход узла 16 (инх! (>1(1) .3ации cop- !инее! с пу< ковы11
: ходом !Зторого "tyJI» ивибратора 10 . ядер)((ки, Второй выход узла 16 — с
Входе>ми обнуления счетчика 7, третий
«ыхо» узла 16 — C управпяющими вхо.(аг(и ?>егистра 12 задер>?(ки и выходного регистра 14, а пятый Выход узла
16 является т;>етьим выходом измерите 111(. . 1з JepIITCJIJ работает слецующим образом, (инхрои((пульсами, поступа >щими
<>т генератора узла 16 синхронизации, з.(3!ускаются г(!ультивибратор 10 зацер>((ки запуска обострителей на BpeJtя pQ131IOе 1 ЕрподУ ВхоцНЫХ Ра„ !ИОСиГ
HQJIoI3 и формирователь 9 моноимпуль!
506
2i) са, в момент переброса которого
< открывается схема управления формирователя 3 импульса вкпючения измерительного триггера 5. Задним фронтом импульса мупьтивибратора !О эаl-.<.,а5 ется формирсвате IB ! Вк;тю I<.н;тя, з;.:— дающий время работы сбостритепей, В течение этого времетт. н;; вь.ходе т<а»-дого из обостр:ттепей фсрмируетсн
4-5 узких импу,тьса c ;ll «,.1! тнс и амппитуды, мометтг появ тенин «roplix <товпадает с момен тами ттрсхо;т7,ения уронней входнь х сит т. IJioB it. раз пуль.
Поскольку измеpH7 Jib lip< 77!Iaэттач< и дпя измерения р;<эно<=1 и !таз двух «Jlvчайных сиги.-:т .ов, a I<,ll".róllll Koт<7pt iх могу-. сильно разпичатт ся, то точн >сть работы обостритеп и т ос. -7внсм опретепяет тс тность I!3 те! :I è<1 pa tile с т
ЩУЮ НЕЗттаЧттт;.:тт.тт<7Е ПР<итаЩЕН<тЕ <Га1ЗЫ при измене.тии амппиту,»i с г напон па ) ч
3 порядка ° II<7pÂI..!è !тмпупьс, п<стlвив — 25 пийся Ii;1 входе фарии.тонатепя 3, вт<пт<тчае иэмеpтттепьттый тpl!l Гер 5 а те<к же запускает мупьтититбратор <3 заДЕРжКИ На тЗРЕЬттт,; ЕНЬШС< ттет <тот<а
Входных радио: il;liar!os t ь:iрабатывая импу тьс эадати<ой дпит<.пьнос Ttl Задним фронlo«этого импульса триггерфорьтироватетil <1 мот:оиттпупьса перекпт чается в исход.!О» состотттттте, Bp! I этом формирова"епь 3 становится нет чувстнитепьным к сигиatlahI обостритепя 1. Такая схема сеттекьтии едттнтт тттого импульса обеспечивае T однократное вкпючени< измерительного триггера 5 в каждом цикле измере1 и<., исключает ложные перебросы этого триггера ст импупьсны:. пс ех. IIaJ1t= 7I 381 6 и-разрят<ттого двоичного кодa (а -а ) n n-< поступает на пе вый выход фаэоиэмеритепя и пartàJ!JlåëbHо на вход регистр 1 12 эадержки и на вход уменьшаемоlo бло а 13 вычитания, на входы вт чтттаь «ol.о к» торого и ступает и р.ттт рядов кода 17„-h „, с выхода регист ра l 2 адержки, Вт тхс71<ньте сигнать. устройства Вычитания с -с., i;-< 1 ,<ставлттт<тщтте собой дс поптп"råëüílié код. без эттакового раэттяда разности и >е <кт7«угтего (17„-Ь „, ) и поспе7<ующегс (а„-;<,, ) отсчетов фазы поступают н,. 1<ыход«ой регистр !4, выходы d о
il!,< мер почожтттепьного пр.тра.т,ения фазьт прт . n=3. <"., Выхода счетчика 7 постугтаьтт отсчеты фазы в виде трех".<а тттых двоичных чисел бе3 знака, Р нс сть каждого последующего и прещего отсчетов дает го.педоватепьпость, предс,авпенную в табл.2 (фиг.2). 1:з табл.3 (фиг.2) видно, ттс если в выходном коде с! -d знак <7 г ззм< нен старшим разрядом то пот:у— n % «ают поспедоватепьность, соответствующую истинной. Лгапогттчен пример с отрицательным приращением отсчетов фазы (табп.4, фиг.2). Таким образом, процедура pac!Ipo с.Ipall ния старшего разряда выходного кеда в знаковый разряд по вопяет попу тить правипьный код-разности тртт пересечении входными отсчетами нулевого знеч;-ния как при попожитепьтт тх, так и <;ри отрицатепт,ных прираттеттиях фаз< . Ус троттс тв с вырэба тыв ает пр тв пьное значение ра эпос-.и двух нхо;твых отсчетов, если эти отсчеты ттзменятотся не более, чем на половину диапазона их изменения. 71аттPE: код разности фа овых отсчетт в Ьт, и I<,g, попученных через интервап времетттт ь, поступает на вход д. »имого блока 15 деления, на другой вход которого с четттертьтх выходов узла !6 синхронизации поступает код за,танного иптервапа нреьтетти <, . Ha :,IixoJIe бпока 15 образуется код, coot— Ь 1т,. — I<,II с! дьр ветст зующий значению <. дt По окончании работы блока 15 па пятом выходе уэпа 16 сипхронизацпи 1506381 появляется сигнал "Конец измере1сия". 11рН этом 1ц1тервал времени выбпрается в соответствии с возможным диапазоном измеряемых значений Эьц = Ь Ц . На фиг . 3 показаны сигна3t :1ы сцнхрои11пупьс<1в с первого выхода узла 16 (а 1 момент прохождения импульса обнуления счетчика 7 с второ1о выхода узла синхронизации (б), сигналы синхроимпульсов с третьего выхода уэл<1 1б, пос тупассщие на вхо,.1и занесения регистро1 14 I. 12 (в), ".нагpQMMQ пока.-111вающая момент то>гв;епия и длительность сигнала Конец измерения" на пятом выходе узла 16 с.цнхрониэац1ш (г) . Использование дополнительно ВВр денных элементов — регистра задержки, блока вычитания, выходного регистра, блока деления и узла синхронизации обеспечивает возможность измерения дополнител.ъного пареметра — модуля и знака перв эй производной разности 3у фаэ по времени (--) что может быть 3t.1с.пользовано п радионавигационных радиолокационных фазовых системах для измере цся угловых скоростей обьеI,тов, з радиотехнике для иэмересп31 параме гров сигналов и производс.тва другик видов радиотехнических IIЭМЕРЕЦ.111. Нсе функциональные блоки устройства могут быть реализованы на микро хемах. Ф о р м у л а и з о б р е т е и и я Цифровой измеритель разности фаэ радиосигналов за один их период по «вт.св. У 578625, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью раси1сре1ьця фу1псциональных возможностей путем введе1П1я измерения модуля и знака скорос ти иэме ени11 разности фаэ, в него дополнительно введены регистр задержки, блок вычитания, выходной регистр, блок деления и уэел спнхрс.низ ац1ц1 причем и въ|ходов счетчьпса фазы, являясь первым информационным выходом цифрового измерителя, соеди11ены с п пходссми рег11с тра задержки и входами уменьшаемого бло1;а чычита" пия, и входов вычитаемого которого соединены с и выходами регистра задержки, виходы блока вычитания СОЕдИНС11Ъ1 С ВХОДамн ВЫХОдпоГо рЕГи<..тра, выходы которого соединены с входами делимого блока деления> старший разряд 1.з като,>bIY. соединен со энаковым разряцо . кода делимого, входы де. лителя блока деления соединены с выходами кода константы узла синхронизации, 1;ервый выход которого соединен II@ с .Ilовllм входом Григгсзра (JIopllHpoB;I" теля моноимпульса, второй выход узла слгпхронизации соединен с входом обнуления счетчика фазы, третий выход у са синхронизации — с управляю11ими «ход ми регистра задержки и выходного рег«.тра, выходы блока деления 11гляются вторыми информационными выходами цифрового измерителя, а четвертый выход узла синхронизации С Го тРЕтЬИМ ВЫХОДОМ ° 1506381 Тай 1 labia. 2 ТаА Л Тай.а Фиг У Составитель lO.Ìàêàðåíè÷ Техред M.Õoäàíè÷ Корректор Н.Борисова Редактор О.Юрковецкая Заказ 5431/47 Тираж 714 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
