Устройство для измерения сдвига фаз в фазоманипулированном сигнале

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в аппаратуре связи. Целью изобретения является повышение точности измерений. Устройство содержит усилитель 1 промежуточной частоты, первый перемножитель 2, полосовой фильтр 3, второй перемножитель 4, узкополосный фильтр 5, регулируемый фазовращатель 6, фазовый детектор 7, нуль-индикатор 8. Поставленная цель достигается за счет непосредственного измерения сдвига фаз ФМН-сигнала, а также за счет независимости этих измерений от коэффициента передачи фазового детектора и уровней амплитуд измеряемого и опорного колебаний, так как измерения проводятся при нулевых значениях уровня выходного сигнала фазового детектора. 1 ил.

„.90„„1564561

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ССЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 щ) 5 G 01 R 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbtTHSIM

ПРИ ГКНТ СССР

1 1 (21) 4399884/24-21 (22) 29.03.88 (46) 15.05.90. Бюл. № 18 (72) П.А,Козлов (53) 621.317.77 (088.8) (56) Клюев Н.И, Информационные основ вы передачи сообщений. М.: Сов.радио, 1966, с,134, Авторское свидетельство СССР .N- 924612, кл, r, 01 R 25/ОО, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДДЯ ИЗМЕРЕНИЯ СДВИГА

ФАЗ В ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННОМ СИГНАЛЕ (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в аппаратуре связи.

Целью изобретения является повьппение

2 точности измерений. Устройство содержит усилитель 1 промежуточной частоты, первый перемножитель 2, полосовой, фильтр 3, второй перемножитель 4,узкополосный фильтр 5, регулируемый фазовращатель 6, фазовый детектор 7, нуль-.индикатор 8. Поставленная цель достигается за счет непосредственного измерения сдвига фаз ФМН-сигнала, а также за счет независимости этих измерений от коэффициента передачи фазового детектора и уровней амплитуд измеряемого и опорного колебаний, так как измерения проводятся при нулевых значениях уровня вых6дного сигнала фазового детектора. 1 ил.

1564561

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в аппаратуре связи.

Цель изобретения — повьппение точ5 ности измерений.

На чертеже представлена блок-схема устройства, Устройство содержит усИлитель промежуточной частоты (УПЧ) 1,первый перемножитель 2, полосовой фильтр 3, второй перемножитель 4, узкополосный фильтр 5, регулируемый фазовращатель б, фазовый детектор 7, нуль-индикатор 8, причем последовательно сое- 15 динены УПЧ 1, первый перемножитель

2, полосовой фильтр 3, второй перемножитель 4,второй вход которого соединен с вторым выходом УПЧ 1, а выход через узкополосный фильтр 5 соединен 2р с вторым входом первого перемножителя 2, а также последовательно соединенные регулируемый фазовращатель 6, вход которого соединен с дополнительным выходом узкополосного фильтра 5, 25 фазовый детектор 7 и нуль-индикатор

8, а второй вход фазового детектора

7 соединен с третьим выходом УПЧ 1.

Устройство работает следующим образом. 30

Принимаемый ФМН-сигнал представляет собой колебание, состоящее из элементарных радиоимпульсов одинаковой амплитуды, длительности и частоты, примыкающих друг к другу, фаза кото- 35 рых может принимать любое из N заданных кодом дискретных значений относительно фазы одного из радиоимпульсов, С выхода УПЧ 1 на вход первого множителя 2 поступает ФМН-сиг- 4р нал

U (t) = 1J cos(N„t + 9„(t)), I pe Ug (д, — амплитуда и частота 45 сигнала; 1 „(t) — манипулируемая составляющая фазы, причем

Q»(t ) = const npu

К сэваt с (К + 1)ьви мо- 5р жет изменяться скачком при t = К о» т.е, на границах между элементарными посылками; э — длительность посылок

На второй вход первого перемножи-, теля 2 с выхода узкополосного фильтра 5 подается опорное напряжение той же частоты

1.1О(1) = 11 cosQ„t.

В результате перемножения указанных напряжений получаем высокочастотное напряжение суммарной частоты,которое выделяется полосовым фильтром

3 и подается на вход второго перемножителя 4, Оно имеет вид

Ui(t) = UIcosL2Cg 1 + 4 » (t)), где TJ< = 0,5К 11,11„1

K I — коэффициент передачи первого перемножителя 2, На второй вход второго перемножителя 4 поступает ФМН-сигнал с. второго выхода УПЧ 1, который имеет этот же вид, что и сигнал на входе первого перемножителя 2, В результате перемножения указанных напряжений получаем напряжение разностной частоты, которое выделяется узкополосным фильтром 5 и используется в качестве опорного напряжения для первого перемножителя 2, а с дополнительного выхода узкополосного фильтра 5 поступает на вход регулируемого фазовращателя 6, Оно имеет вид

1-1 () = U cosr0»t, где U() = 0,5 Kg1JgJJI, Ко — коэффициент передачи второго перемно кителя 4, При прохождении через регулируемый фазовращатель 6 данное напряжение приобретает. дополнительный фазовый сдвиг и поступает на вход фазового детектора 7 в качестве опорного колебания. Он имеет вид

Uq(t ) — Ug cos (Qt + f(p) где,„ — дополнительный фазовый сдвиг, приобретаемый опорным напряжением при прохождении последнего через регулируемый фазовращатель, причем Ч может принимать любое значение в диапазоне от 0 до 360

На второй вход фазового детектора

7 поступает ФМН-сигнал с третьего выхода УПЧ 1, который имеет тот же вид, что и на входе первого перемножителя 2, В результате взаимодействия этих сигналов в.фазовом детекторе 7 на его выходе будет низкочастотное напряжение,пропорциональное разности фаз этих сигналов, например, в виде осциллографа:

Пз(1) = Н ° сов(, — Ц (t)) s

Составитель М,Катанова

Редактор М. Циткина Техред Л. Олийнык Корректор H.Ðåíñêàÿ

Тираж 543

Заказ 1157

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 где Ц вЂ” — О, 5КЪ|1с По

К вЂ” коэффициент передачи фазового детектора 7.

Полученное выражение будет принимать нулевые значения в тех случаях, когда сдвиг фаз между сигналами, т.е. (ц,, — g„(t)ps будет равен 90О.

Знак этой разности можно не учитывать, так как косинус является четной функцией. Фаза /<<(t)/ может принимать каждый раз одно из возможных значений Lp,, ф,,..., „, Фаза,Р с помощью регулируемого фазовращателя 6 может принимать любые значения в диапазоне от 0 до.360, значит,она о может принимать значения, равные

4y(t) s но сдвинутые на 90 относительно их значения, т.е, P >

+90 ЧУ+90,..., Ч„. +90

Отсюда следует. методика измерений фаз в ФМН-сигнале. При изменении фазы . регулируемым фазовращателем 6 в точках, когда

Чч, = Ч (t) +90, сигнал Пз(т,) на выходе фазового детектора 7 будет принимать нулевые значения, .что фиксируется при помощи нуль-индикатора 8. При этом показания на шкале регулируемого фазовращателя 6, соответствующие нулевым отметкам нуль-индикатора 8, будут принимать значения

ЧЕЙ+90, Мд +90 )..., 4q +90, что соответствует фазам радиоимпульсов в

ФМН-сигнале, хотя и увеличенных на

64561 6

90, а их разность по отношению к соседним по значению фазам либо по отношению к одной из фаз соответствует реальным фазовым сдвигам в ра5 диоимпульсах ФМН-сигнала.

Таким образом, устройство позволяет повысить точность измерения сдвига фаз в ФМН-сигнале как за счет непосредственного измерения этих фаз, так и за счет независимости этих измерений от коэффициента передачи фазового детектора и уровней амплитуд сигнала и опорного колебания, так как измерения проводятся при нулевых значениях уровня выходного сигнала фазового детектора, Формула изобретения

Устройство для измерения сдвига фаз в фазоманипулированном сигнале, содержащее последовательно соединЕнные усилитель промежуточной частоты, 25 первый перемножитель, полосовой (bHJIbTpsвторой перемножитель, второй вход которого соединен с вторым выходом усилителя промежуточной частоты, а выход через узкополосный фильтр соединен с вторым входом первого перемножителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены последовательно соединенные регулируемый фазо35 вращатель, вход которого соединен с дополнительным выхбдом узкополосного фильтра, фазовый детектор и нуль-индикатор, а второй вход фазового детектора соединен с третьим выходом

40 усилителя промежуточной частоты.