Способ измерения временных положений сигналов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области радиотехнических измерений и может быть использовано для прецизионного измерения временных положений отраженных сигналов с существенно флиртующей амплитудой. Цель изобретения - повышение точности измерений. Способ измерения реализован в устройстве, содержащем пороговый дискриминатор 4, линию 5 задержки, аналоговое запоминающее устройство 6, варикап 8, конденсатор 7 и программируемый селектор-формирователь 9 импульсов. При измерении временных положений сигналов с отсчетом по моменту пересечения фиксируемым сигналом порогового уровня, формируемого на основе оценки амплитудного значения входного сигнала, производят коррекцию момента пересечения входным сигналом постоянного порогового уровня за счет формирования с указанного момента серии импульсов с заданным в ней числом импульсов и путем внесения временной поправки в положение импульсов формируемой серии с помощью переменной задержки, величина которой определяется направлением, вырабатываемым на основе анализа амплитуды входных сигналов, и в качестве временного отсчета принимают временное положение последнего импульса серии. 2 с.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5» < Н 03 К 5/153

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4249071/24-21 (22) 25.05.87 (46) 07.1 2.89. Бюл.У 45 (71) Белорусский государственный университет им. В.И,Ленина (72) В.А.Гулякин и Н.А. Гулякина (53) 621.364(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(884108, кл. Н 03 К 5/153, 1981.

Агаханян Т. М. и др. Основы наносекундной импульсной техники. — М.:

Атомиздат, 1976, с.333. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ПОЛОЖЕНИЙ СИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области радиотехнических измерений и может быть использовано для прецизионного измерения временных. положений отраженных сигналов с сушественно флуктуирующей амплитудой. Цель изобретения повышение точности измерений. Способ измерения реализован в устройстве, содержащем пороговый дискриминатор 4, 2 линию 5 з адержки, вняло гов з апомц— нающее устройство 6, варика1 8 „к

Изобретение относится к радиотехническим средствам и может быть использовано дпя прецизионного измерения временных положений отраженных

5 сигналов с существенно фпуктуирующей амплитудой.

Целью изобретения является увеличение точности измерения временных положений сигналов в широком диапазоне изменения амплитуд фиксируемых сигналов.

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу определения временных положеппй импульсов с от- 15 счетом по моменту пересечения фиксируемым сигналом порогового уровня, формируемого на основе оценки амплитудного значения входного сигнала, производят коррекцию момента пересе 20 чения входным сигналом постоянного порогового уровня за счет формирования с указанного момента серии импульсов с заданным в ней числом импульсов и путем внесения временной поправки в положение импульсов формируемой серии с помощью переменной задержки, величина которой определяется напря— жением, вырабатываемым на основе анализа амплитуды входных сигналов, и в качестве временного отсчета принимаетсы временное положение последнего импульса серии. 1

Предлагаемый способ осуществляется устройством измерения временных поло- жений сигналов, содержащим пороговый дискриминатор, подключенный первым входом к выходу линии задержки, аналоговое запоминающее устройство, своим первым входом соединенное с первой 40 входной клеммой, в которое введены варикап, конденсатор и программируемый селектор †формировате импульсов, причем первый выход порогового дискриилнатора подключен к входу линии за- 45 держки и через конденсатор к выходу аналогового запоминающего устройства, к ка;оду варикапа и к третьей входной клемме„ второй выход порогового дискриминатора соединен с первым входом

50 программпруемого селектора-формирователя импульсов, подключенного вторым входом к второй входной клемме, а первым «ыходом — к выходной клемме, второй выход последнего соединен с

55 вторым входом аналогового запоминающего устройства и с третьим входом порогово.о дискриминатора, подключенпого своим вторым входом к первои входной клемме, анод варикапа соединен с общей шиной.

11а фиг ° 1 представлена структурна> схема устройства для осуществления способа; на фиг.2 — временные диаграммы, иллюстрирующие предлагаемый способ; на фиг.3 — зависимость момен— и та появления сигналов t на выходе устройства для осуществления способа от изменения амплитуды входных импульсов, Устройство содержит входные клеммы 1-3, пороговьпл дискриминатор 4, линию 5 задержки, аналоговое запоминающее óñтройство (АЗУ) 6, конденсатор 7, варикап 8, программируемый селектор-формирователь импульсов (ПСФИ) 9 и выходную клемму 10. При этом второй вход порогового дискриминатора 4 соединен с первым входом аналогового запоминающего устройства

6 и с входной клеммой 1, а первый вход через линию 5 задержки подключен к первому выходу указанного дискриминатора 4, кроме того, первый выход последнего через конденсатор 7 соединен с выходом АЗУ 6, катодом варикапа 8 и входной клеммой 3, второй выход порогового дискриминатора 4 подключен к первому входу ПСФИ 9, второй вход которого соединен с входной клеммой 2, первый выход ПСФИ 9 подключен к выходной клемме 10, а второй выход — к третьему входу порогового дискриминатора 4 и к второму входу АЗУ 6, анод варикапа 8 соединен с общей шиной.

Устройство функционирует следующим образом.

Входной сигнал разветвЛяется и поступает на входы АЗУ 6 и порогового дискриминатора 4. При достижении входным импульсом установленного порогового уровня Uo дискриминатор 4 в момент времени Ь вырабатывает стандартньпл сигнал (фиг,2, диаграмма 11).

Последний разветвляется и подается на вход ПСФИ 9 и через линию 5 задержки вновь подается на вход порогового дискриминатора 4, запуская последний.

Формируемая таким образом последовательность импульсов на выходе дискриминатора 4 прекращается по отрицательному сигналу с выхода ПСФИ 9 (фиг.2, диаграмма 13), который вырабатывается одновременно с выходным сигналом устройства и подается на третий вход дискриминатора 4 и, кроме того, 709

Л

6+.d, n+ n<., 1527 приводит в исходное состояние АЗУ 6 °

Период рециркуляции Т формируемой серии определяется электрической длиной линии 5 задержки и суммарной емкостью интегрирующей цепочки конденсатор 7 — варикап 8. Величина емкости варикапа 8 определяется значениями исходного смещения Е и выходного напряжения АЗУ 6 с помощью коЭ !0 торого анализируется амплитудное значение регистрируемых сигналов. В самом общем виде значение задержки Ь, (фиг.2, диаграмма 12), определяемое интегрирующей цепочкой, записывается следующим образом:

О,= е ( — exp(E — )a)), где К и  — некоторые постоянные, величины которых определяются типом 20 варикапа

I коэффициент передачи АЗУ 6 (P»1); а — амплитуда входных сигналов.

Для момента появления сигнала и 25 л на выходе устройства можно записать где n — число импульсов в серии, кото рое задается с помощью ПСФИ 9 ° 30

Анализ экспериментальных зависимостей Ь, й, n, t (фиг.3) позволяет сделать вывод, что существует такое и, при котором Ь + А, и практически не зависит от амплитуды фиксируемых 35 сигналов, так как при убывании 6 и !

6, и возрастает по такому же закону.

Использование предлагаемого способа позволяет повысить точность измерения временных положений сигналов в 40 четыре раза эа счет отсутствия отсечки снизу входных сигналов и, кроме того, исключить искажение формы последних за счет отсутствия необходимости задержки входных сигналов с помощью 45 линии задержки. Предлагаемый способ позволяет также расширить динамический диапазон изменения амплитуд входных сигналов в область мапых амплитуд практически без увеличения по- э0 грешности измерения, что имеет важное практическое значение и не представляется возможным в случае известных способов.

Фо р м ул а и з о б р е т с н и н

1. Способ измерения временных положепий сигналов, основанный на определении временных положений импульсов с отсчетом по моменту пересечения фиксируемым сигналом порогового уровня

1 формируемого на основе оценки амплитудного значения входного сигнала, отличающий с ятем,что, с целью повышения точности измерения „ производят коррекцию момента пересечения входным сигналом постоянного порогового уровня за счет формирования с указанного момента серии импульсов с заданным в ней числом импульсов и путем внесения временной поправки в положение импульсов формируемой серии с помощью переменной задержки, величина которой определяется напряжением, вырабатываемым на основе анализа амплитуды входных сигналов, и в качестве временного отсчета принимается временное положение последнего импульса серии.

2, Устройство для измерения временных положений сигналов, содержащее пороговый дискриминатор, подключенный первым входом к выходу линии задержки, аналоговое запоминающее устройство, своим первым входом соединенного с первой входной клеммой, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в него введены варикап, конденсатор и программируемый селектор-формирователь им»ульсов, »ричем »ервый выход порогового дискриминатора подключен к входу линии задержки и через конденсатор к выходу аналогового запоминающего устройства, к катоду варикапа и к третьей входной клемме, второй выход порогового дискриминатора соединен с первым входом программируемого селектора †формировате импульсов, подключенного вторым входом к второй клемме, а первым выходом — к выходной клемме, второй выход последнего соединен с вторым входом аналогового запоминающего устройства и с третьим входом порогового дискриминатора, подключенного своим вторым входом к первой входной клемме, анод варикапа соединен с общей шиной.

1527709

43цгЗ

Составитель Г.Брынский

Техред Л. Олийнык Корректор М.Максимишинец

Редактор Н,Бобкова

Подписное

Тира к 884

Заказ 7518/57

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

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