Способ определения сдвига фаз в фазоманипулированном сигнале

 

Изобретение относится к радиоизмерениям и может быть использовано в технике связи и радиолокации Цель изобретения повышение точности и определения фазового сдвига На вход анализатора спектра подают фазоманипулированный сигнал с заданной несущей частотой F0, состоящей из двух субимпульсов одинаковой длительности г , Фиксируют положение частоты Рмин, соответствующей ближайшему к несущей частоте минимуму огибающей спектра. Затем подают на вход анализатора спектра тот же сигнал, но без манипуляции. Фиксируют положение верхней Fa и нижней FI частот, соответствующих ближайшим к несущей минимумам огибающей спектра неманипулированного радиоимпульса Измеряют интервалы частот между F2 и Рмин и между F2 и FI и находят величину фазового сдвига по определенной формуле 5 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ ВЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з 6 01 R 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

F2 г мин

Ег — Fi (21) 4677334/21 (22) 11.04.89 (46) 23.11.91. Бюл. N 43 (71) Казанский авиационный институт им, А.Н.Туполева (72) P.М.Валишев, С.P.Çàêèðîâ, Л,А,Пейсахов и В.К.Раскин (53) 621.317.77(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1335894, кл, G 01 R 25/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

hh 1609916, кл. G 01 R 25/00, 1988. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СДВИГА

ФАЗ В ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННОМ

СИГНАЛ E (57) Изобретение относится к радиоиэмерениям и может быть использовано в технике связи и радиолокации. Цель изобретения—

Изобретение относится к радиоизмерениям, а именно к фазометрии, и может быть использовано в технике связи и радиолокации, где широко применяются фазоманипулированные (ФМ) сигналы.

Целью изобретения является повышение точности измерения сдвига фаз в фаэоманипулированном сигнале.

Способ определения сдвига фаз в фазоманипулированном сигнале основан на использовании спектрального анализа периодического фазоманипулированного сигнала 0(i) с известной несущей частотой, состоящего из двух субимпульсов одинаковой длительности, при котором сначала в процессе анализа фиксируют значение частоты FMw, соответствующее ближайшему к несущей. минимуму огибающей спектра, за„„5U„„1693562 А1 повышение точности и определения фазового сдвига. На вход анализатора спектра подают фазоманипулированный сигнал с заданной несущей частотой F<, состоящей из двух субимпульсов одинаковой длительности г . Фиксируют положение частоты

Гмин, соответствующей ближайшему к несущей частоте минимуму огибающей спектра.

Затем подают на вход анализатора спектра тот же сигнал, но без манипуляции, Фиксируют положение верхней F2 и нижней Fi частот, соответствующих ближайшим к несущей минимумам огибающей спектра неманипулированного радиоимпульса.

ИЗМЕряЮт ИНтЕрВаЛЫ ЧаСтст МЕжду F2 И Гмин и между F2 и F1 и находят величину фазового сдвига по определенной формуле. 5 ил. тем на вход анализатора спектра подают тот же сигнал, но без манипуляции, фиксируют

ПОЛОжЕНИя ВЕрХНЕй F2 И НИжНЕй Fl ЧаСтст, соответствующих ближайшим к несущей частоте минимумам огибающей спектра, измеряют интервал частот между ними, ИЗМЕРЯЮТ ИНтЕРВаЛ ЧаСтат От F2 ДО Гмин И ПО измеренным разностям частот определяют величину фазового сдвига по формуле:

На фиг,1 представлена структурная схема устройства, реализующего способ; на фиг.2 — зависимость отношения интервалов частот Е Е от сдвига фаз hH; на

12 Е мин

Ег — Е1

1693562 фиг.3 — периодический фазоманипулированный сигнал 0(с) (а) и спектр этого сигнала вблизи несущей частоты Fo (б); на фиг,4 — тот же сигнал без манипуляции (а) и спектр этого сигнала вблизи несущей частоты (б); на фиг.5 — огибающие спектра сигнала U(t) при одинаковой длительности субимпульсов (кривая 1) и длительности субимпульсов, отличающейся на 10%, т,е, 1,05 t — длительность первого и 0,95 T: — длительность второго субимпульсов (кривая II).

Величины Fz и F1 определяются длительностью радиоимпульса, а с изменением ЛО изменяется величина Гмин. При этом Р1< Гмин< Fz, Если Емин=Е2, то ЛО==О если Емин=Р1, то ЛО=2 л:, если FMMH=

Е2 + F)

2 1 то ДО=:л, Устройство состоит из генератора 1

СВЧ-колебаний, подключенного через фазовый манипулятор 2 к входу анализатора 3 спектра, а также из последовательно соединенных генератора 4 импульсов, блока 5 временной задержки и генератора 6 задержанных импульсов, причем выход генератора 4 импульсов подключен одновременно к входу внешней импульсной модуляции генератора 1 СВЧ-колебаний, а выход генератора 6 задержанных импульсов к управляющему входу фазового манипулятора 2.

Измерение с помощью устройства осуществляется следующим образом, Включают все блоки устройства. В генераторе 1 СВЧ-колебаний с помощью переключателя режима работы устанавливают режим внешней импульсной модуляции. Генератор 4 импульсов формирует периодически повторяющиеся импульсы с периодом Т и длительностью 2 т, которые поступают на вход внешней импульсной модуляции генератора 1, а через блок 5 временной задержки, с временем задержки r — нэ запуск генератора 6 задержанных импульсов. При этом генератор 1 СВЧ-колебаний формирует радиоимпульсы с частотой Fo длительностью 2 т и периодом следования Т (фиг.4а).

Генератор 6 задержанных импульсов, и ри поступлении на его вход запускающих импульсов формирует видеоимпульсы длительностью t, которые подаются на управляющий вход фазового манипулятора 2.

В момент прихода видеоимпульсов на управляющий вход фазовый манипулятор 2 скачкообразно изменяет фазу высокочастотного колебания.в радиоимпульсе на величину Лд . Поскольку благодаря наличию блока 5 временной задержки, импульсы на управляющем входе фазового манипулято10 ко отличаться от величины т(отличие может

15 составлять несколько процентов).

20 д 2 > Fz Рмин

Ег — Fi

55

35 ра 2 появляются с задержкой на тотносительно переднего фронта радиоимпульсэ, а длительность последнего равна 2 г, то скачкообраэное изменение фазы происходит в середине радиоимпульса. Таким образом, на выходе фазового манипулятора 2 формируется периодический фазоманипулированный сигнал 0(т) (фиг.За) с несущей частотой

Fo, состоящий из двух субимпульсов одинаковой длительности г с фазовым сдвигом

ЬО, величину которого необходимо измерить. При высокой скорости манипуляции длительности субимпульсов могут нескольНа экране анализатора 3 наблюдают изображение спектра фазоманипулированного сигнала, состоящее иэ совокупности линий (фиг.Зб), Огибающая этих линий соответствует огибающей спектра сигнала, а сам спектр близок к сплошному, Фиксируют положение частоты Гмин (фиг.3б), соответствующее ближайшему к несущей минимуму огибающей спектра. Затем выключают генератор 6 задержанных импульсов и наблюдают на экране анализатора иэображение спектра того же сигнала без манипуляции (фиг.4б). Одним из методов, в зависимости от конкретного типа анализатора спектра, например, с помощью встроенного частотомера и цифрового индикатора измеряют интервалы частот между верхней Fz и нижней

F> частотами, соответствующими ближайшим к несущей частоте минимумам огибающей спектра и между F2 и Гмин и по отношению разностей частот определяют величину фазового сдвига

Таким образом, предлагаемый способ определения сдвига фаз в фазоманипулированном сигнале не требует знания значения величины т, тем самым не требуется при высокой скорости манипуляции проводить измерения на частоте несущей длительности субимпульса на выходе фазового манипулятора, вносящие дополнительную погрешность в определение ЛО . Это повышает точность определения сдвига фаэ

ЛО в 1,3-1,4 раза.

Формула изобретения

Способ определения сдвига фаз в фазоманипулированном сигнале; основанный на использовании спектрального анализа периодического с известной несущей частотой

1693562

Фт.1

0,5

Фиг.2 фазоманипулированного сигнала, состоящего иэ двух субимпульсов одинаковой длительности,. причем в процессе анализа фиксируют значение первой частоты,.ближайшей к несущей и соответствующей минимуму огибающей спектра, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности определения фазового сдвига, дополнительно анализируют спектр того же сигнала, но беэ манипуляции, фиксируют положение верхней и нижней частот, ближайших к несущей частоте и соответствующих минимумам огибающей спектра, выше и ниже несущей измеряют первый интервал ча5 стот между верхней и нижней частотами,.а также второй интервал. частот мех:ду верхней и первой частотами и по измеренным интервалам частот определяют величину фазового сдвига, как частноеат деления второго интер10 вала частот на первый, умноженное на 2 т.

1693562

1693562

1693562

Составитель Ю.Макаревич

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т.Палий

Редактор M.Áëàíàð

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

Заказ 4076 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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