Цифровой усредняющий фазометр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«» 74436l

Союз Советских

Соииалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву— (22) Заявлено 02.01.78 (21) 2563479/18-21 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 20.05.80. Бюллетень № 24 (45) Дата опубликования описания 07.12.81 (51) М. Кл. С О! R 25/00

Зосударствеииык комитет (53) УДК 621.317.373 (088.8) по делам изобретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

А. А. Горячкин, Н. И. Моторин и Е. Н, Степин (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ УСРЕДНЯЮЩИЙ ФАЗОМЕТР

Изобретение относится к фазоизмерительной технике и может быть использова(Но в точных фазовых радионавигационных системах.

Известен цифровой фазометр, который содержит формирователя импульсов, схему запуска измерения, схемы задержки mMпульсов, схему .анализа,совпадвний имлульсов,,вентильные схемы, триггеры и .информационный счетчик, выход которого,подхлючен к цифровому вычислителю (1).

Недостатки известного фазометра следующие: .не обеспечивается достоверное измерение средней на интврвале,наблюдения разности фаз, если разность между числом периодов опорного и входного оипналов на этом интервале превысит единицу из-за частотной расстройки (допплеровское смещение) между сигналами.

Длительность интервала наблюдения зависит от величины частотной расстройки, т. е. чем больше она, тем меньше должен быть интервал наблюдения, а следовательно, и меньше точность измерения.

Целью изобретния является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в фазомепр, содержащий первый и второй формирователи импульсов,,выходы которых соединены соответственно с первым и вто рым входами блока запуска измерений, выход которого присоединен к первому, входу блока анализа совпадения и через первый блок задавания импульсов к первым входам первого и второго вентилей,,второй блок задания импульсов, вход которого соединен с выходом второго формирователя и вторым входом блока анализа совпадения, а выход его соединен с вторым входом первого и

10 первым входом третьего вентиля, третий вход первого вентиля соединен с первыми входами пятого и шестого вентилей, четвертый вход первого вентиля соединен с выходом блока анализа совпадения, первый

15 тр|иггер, входы,которого соединены с выходами первого вентиля, а первый выход его подсоединен к второму входу второго и первому входу четвертого вентилей, второй выход первого триггера соединен с вторыми

20 входами третьего и шестого вентилей, второй триггер, первый .вход которого соединен с выходом второго вентиля, а первый и второй выходы его соединены соответствен.но с .вторым .входом, пятого и третьим вхо25 дом шестого вентилей, у которых соответственно третий и четвертый входы соединены, выходы лятого и шестого вентилей,IIpiHсоединены соответстввнно к первому и второму входам информационного счетчика, 30 управляющие входы лервого л второго

744361

65 триггеров соединены, введен !ревсрсивный счетчик, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами,BTQрого и третьего вентилей, второй и третий входы четвертого вентиля соединены соответственно с четвертым входом первого и первым входом третьего вентнлеи, а выход его подсоедине!н к второму входу второго триггер а.

На фиг. 1 дана структурная схема предлагаемого цифрового усредняющсго фазометра; на фиг. 2 — временная диаграмма, поясняющая !работу фазометра при поступлении нормальных и аномальных последовательностей входного и опорного сигналов.

Устройство содержит первый 1 и второй

2 формирователи импульсов, блок 3 запуска,измерений, первый 4 и второй 5 блоки задержки импульсов, блок 6 анализа совпадений, первый вентиль 7, первый триггер 8, HToðoé 9, третий 10 и чет!вертый 11 вентили, пятый вентиль 12, триггер 13, шестой вентиль 14, 1!1!форма!1иоп1!!-.:й с !ст:!! . 15, рсверсивный! счетчик 16.

Устроиство работает следующим образом.

Входной сигнал, фаза которого измеряется относительно опорного сигна»a изBooTûoé частоты, и опорный сигнал поступают FIB входы формирователей им!пульсо в 1 и 2,!.;Äe преобразуются в импульсные последовательности. Выход формирователей подключен к блоку 3 запуска измерений, формирующий начало и окончание массива измере(гий на интервале наблюдения.

При совпадении ихпульсов íà выходе блока 6 формируется бла!нкируюш!ий строб, запрещающий прохождение задержанных на блоках 4,и 5 задержки импульсов через первый вентиль 7 !на RS-входы первого триггера 8. Одновременно в первом вентиле

7 формируется импульс, воздействующий на триггер 8 по счетному входу, второй триггер 13 через четвертый вентиль 11 при,нудительно устанавли!вается в нулевое состояние. В случае отсутствия совпадения импульсов задержан!ные,импульсы входно"о и опорного сигналов проходят через вентиль 7 и воздействуют,на триггер 8 по

ЯЯ-входам соответственно. Триггер 8 управляет работой вентилей 9, 10, 11 и 14, на выходе с вентиля 14 на время «нулевого» состояния триггера 13 формируется пакет импульсов масштабной частоты, поступаю(цих на вход прямого счета информационного счетчика 15, что соответствует положительному отсчету мгновенной разности фаз.

На выходе вснтиля 11 выделяются импульсы опорного сигнала,в случае нормальной последовательности че!редующ!ихся импульсов входного н опорного сипналов, уста!н:авливающие триггер 13 !в «нулевое» состояние.

На выходе вентиля 10 выделяются им!пульсы опорного сигнала при аномальной последовательности в случае, если между соседi0

:ними импульсам!и входного сигнала посту,пают два импульса опорного сигнала. Вентиль 9 работает аналогично вентил(о 10, на ого выходе выделяется импульс входного сигнала в том случае, если между соссдними импульсами опорного, сигнала поступа1оТ чва импульса входного сигнала. С выхода вентилей 9 и 10 импульсы поступают на вхочы прямого и обратного счета реверсивного счетчика 16 числа переходов фазы через 2(и определяют добавление или вычитание числа 2л из !ыакапливаемого р .зультата. Триггер 13 управляет работой вентиля 12, па друто1! вход которого поступают им!пульсы масштабной частоты, Выделенные на выходе вентиля 12 импульсы поступают,на вход обратного счета иифориационного счетчика 15,и соответствуют ОтpII!1BT(.л13ном „ Отсчечу мгновонной разности фаз. В счет IHI«p. 15 накаплизается сумма . .г!новенных отсчетов (в пределах 2() ра;—

1!Ост!! Оаз 3, 1 11тервал 1! !б.!И) свил. Пока зание счетчика 16 в момент каждого,мгновенг!Ого отсчета сответствует целому числу периодов по 2л в интервале между импульсом опорного сигнала и соответствую(1*.,и!м ему импульсом входного,сип1(ала.

Интервалы времени, представленные диаграммой на фиг. 2в, лрспорцко(чаль1!ы фазовому сдвигу каждого импульса входного сигнала относительно соответствую1цеIo ему импульса опорного сигнала на интервале наблюдс1шя. 1- а фl!! . 21 !!оказан блокирующий строб, запрещающий прохождение импульсов через вентиль 7 на Ювходы триггера 8, одновременно формируется импульс, поступающий на Т вЂ” 13ххсд триггера 8. Этим же стробом триггер 13 уста.навл ивается в «нулевое» состояние. Диаграмма 2д илл1острирует работу триггера

8, на диаграммах 2е,з показаны импульсы на выходах вентилей 9 и 10, поступающие на входы прямого и обратного счета реверсивного счетчика 16 числа переходов фазы через 2т, на диаграмме 2ж показаны импульсы на выходе вентиля 11. На диаграммах 2и,л показаны счетные импульсы прямого и обратного счета информационного счетчика 15, диаграмма 2к иллюстрирует работу триггера 13.

Предлагаемый фазометр отличается от известных тем, что позволяет повысить точность измерения, средней величины разности фаз путем сглаж(!ван!ия шумовых флюктуаций фазы для сигналов,,имеющих взаимную частотную расстройку, например допплеровское смещение частоты, так как величина интервала,наблюдени!я, а следовательно и число единичных отсчетов фазы, используемых для получения средней величины, не ограничивается превышением единичных отсчетов фазы величины 2. Это качество значительно расширяет функциональные возможности фазомеч3ра при использовании .в допплеровских измерительных системах.

744361

Формула изобретения

Цифровой усредняющий фазометр, со. держащий первый и второй формирователи импульсов, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока за пуска измерений, выход которого присоединен к первому входу блока анализа совпадения и через, первый блок задания импульсов к,первым входам первого и второго вентилей, второй блок задания импульсов, вход которого соединен с выходом второго формирователя и вторым входом блока анализа совпадения, а выход его соединен с вторым входом первого и первым входом третьего вентиля, третий вход первого вентиля соединен с первыми входами пятого и шестого вентилей, четвертый вход первого вентиля соединен с выходом блока анализа совпадения, первый триггер, входы когорого соединены с выходами первого вентиля, а первый выход его подсоединен к второму входу второго и пор вому входу четвертого вентилей, второй выход первого триггера соединен с вторыми входами третьего и шестого вентилей, второй триггер, первый вход которого соединен с выходом второго вентиля, а первый и второй выходы его соединены соответственно с вторым входом пятого и третьим, входом

5 шестого вентилей, у которых соответственно тр етний и четвертый входы соединены, выходы пятого и шестого вентилей присоединены соответственно к первому и .второму входам информационного счетчика, уп10 равляюи ие входы первого и второго триггеров соединены, о тли ч а ю III и и с я тем, что, с целью повышения точности, он снабжен реверсивным счетчиком, первый и второй входы которого соединены соответст15,венно с выходами второго и третьего вентилей, второй и третий входы четвертого вентиля соединены соответственно с четвертым входом первого и первым входом третьего вентилей, а выход его подсоединен

20 к второму входу второго триггера.

Источник информации, принятый во aíèмание при экспертизе:

1. Патент СШЛ М 3760270, кл. 324—

83 D, 1973.

744361

П Ц i I I..Р !:! l l! 1 П

П 1 !

П! ППП ..П!>" П!П" ПП, .П1 ППП

АШВВ1 4ВМВ! / АВА З ВВШ 3! ЗВ!ЮВШВ у ЛПППППППП НПППППППППППП!

ЙП!

Составитель М. Барашков

Техред А. Камышникова Корректор И. Осиновская

1 едактор T. Караулова

Тип. Харьк. фил, пред. <Патентэ

3аказ 1758/!287

1- П к и"

Изд. № 628 нраж одписное

Н О кГ!писк Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5