Цифровой фазометр

 

О П И С A Н И Е (11883790

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (81) Дополнительное к авт. синд-ау (22)Заявлено 08.02.80 (21) 2878213/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

G 01 R 25/08

Гооударотаниай коиитет

СССР ио делам изо4ретеиий и открытий

Опубликовано 23.11.81. Бюллетень .% 43 (53) УДК621.317,;:. .77 (088.8) Дата опубликования описания 23.11.81 (72) Автор изобретения

М.И.алалыкин (71) Заявитель (56) ЦИФРОВОЙ ФАЗОИЕТР

Изобретение относится к радиоиз= мерительной технике и может быть ис. пользовано в радиолокации, радиона- вигации, радиоуправленин, а также в других областях техники, где необходимо измерение фазы радиосигналов на фоне шума.

Известен цифровой фазометр, состоящий из двух каналов корреляционного измерения фазы, двух вычислителей и умножителн. Этот фазометр

16 не имеет погрешности, связанной с несовпадением частот сигнала и опорного генератора tl).

Наиболее близким по технической

13 сущности к предлагаемому является цифровое устройство для измерения фазы, содержащее полосовой фильтр, аналого-цифровой преобразователь, элементы задержки, блоки умножения, тригонометрические преобразователи

sin, cos и arctg, генератор амплитуд, генератор аргументов, накапливаицие сумматоры, ключи, блок вычисления отношения, регистры, блоки разности и блок управления 1 2).

Недостатком известных устройств является несогласованность корреляционных каналов, и, следовательно, дополнительные шумовые погрешности. Несогласованность корреляционных каналов объясняется тем, что определяющие согласование времена интегрирования в каналах должны быть принципиально различными, хотя сигнал в обоих каналах один.

Дель изобретения — повышение точности измерения.

Цель достигается тем, что в цифровой фазометр, содержащий последовательно соединенные полосовой фильтр и аналого-цифровой преобразователь, два умножителя, подключенные первыми входами к выходу аналого-цифрового преобразователя, два накапливающих сумматора, входы которых соединены с выходами умножителей соответственно, а выходы подключены к двум

883790 4

На выходе последних имеем соответственно коды

N„(i<) =COS(use СА+Що), Nq(k)=COSmXeh 1 tel>(l()=Sinekat.

25

35 входам блока определения отношения, вьмод которого соединен с тригонометрическим преобразователем arctg, и блок управления, введены смеситель, выход которого соединен со входом полосового фильтра, а вход подключен к блоку обнуления фазы, выход которого соединен со входами двух дополнительных аналого-цифровых преобразователей, с одним непосредственно, а со вторым через фазовращатель

О

90 выходы которых соединены со вто- рыми входами умножителей, причем вторые входы блока обнуления фазы, всех аналого-цифровьм преобразователей и накапливающих сумматоров соединены с блоком управления.

На чертеже приведена блок-схема цифрового фазометра.

Фазометр содержит смеситель 1, полосовой фильтр 2, блок 3 обнуления фазы, выполненный с помощью счетчикового делителя частоты со сбросом, аналого-цифровой преобразователь 4, два дополнительных аналого-цифровых преобразователя 5 и 6, фазовращатель 90 7, два умножителя 8 и 9, два накапливающих сумматора 10 и 11, блок 12 определения отношения тригонометрический преобразователь 13 и блок 14 управления.

Фазометр работает следующим образом.

На выходах умножителей 8 и 9 получаем соответственно Ng(k), N (k) и

М (1с) N (k), а на выходах накапливающих сумматоров 10 и ll

М М

А = Е Н (1 ) 142(1() И a = Z 1 Й4(Ю

К=О

На выходе блока 12 определения отношения образуется отношение В/Д, .а на выходе преобразователя arctg

13 получаем значение начальной Фазы, сигнала Ц>о =arctg 9/А .

Измеренная фаза $0 является фазой сигнала в момент времени, определенный импульсом обнуления, поступающйм на блок 3 обнуления фазы от блока 14 управления.

Таким образом, благодаря формированию опорного сигнала из рабочего сигнала, измерение фазы становится независимым от его частоты и время интегрирования может быть выбрано из условия полной согласованности с сигналом. Последнее обеспечивает уменьшение до оптимального значения шумовой погрешности, т.р. повышение точности

Входной сигнал u(t)=cos(r(6t+gp ) поступает одновременно на вход смесителя 1 и блока 3 обнуления фазы.

Преобразование частоты сигнала в смесителе 1 и коэффициент деления блока

3 обнуления фазы выбираются таким образом, чтобы соблюдалось равенство частот сигналов на их выходах. На выходе смесителя 1 имеем u(t)=

=cos(Nt+YO) а на выходе блока обнуления Фазы — u(t)=cos(6t. С выхода смесителя l сигнал проходит через полосовой фильтр 2 и поступает на аналого-цифровой преобразователь 4.

С выхода блока 3 обнуления фазы сигнал поступает на вход одного из дополнительных аналого-цифровых преобразователей 5 и через фазовращатель 90 — на вход другого б. С блока 14 управления на все аналого-цифровые преобразователи 4, 5 и 6 по. ступает серия синхроимпульсов, обеспечивая одновременность кодирования, 40

S0

Формула изобретения

Цифровой фазометр, содержащий последовательно соединенные полосовой фильтр и аналого-цифровой преобразователь, два умножителя, подключенные первыми входами к выходу аналогоцифрового преобразователя, два на.капливающих сумматора, входы которых соединены с выходами умножителей соответственно, а выходы подключены к двум входам блока определения отношения, выход которого соединен с тригонометрическим преобразователем

arctg, и блок управления, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены смеситель, выход которого соединен со входом полосового Фильтра, а вход подключен к блоку обнуления фазы, выход которого соединен со входами двух дополнительных аналогоцифровых преобразователей, с одним

883790

Составитель В.Рябцев

Редактор О.Половка Техред А. Ач Корректор М.Демчик, Заказ 10218 68 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, непосредственно, а со вторым через фазовращатель 90о, выходы которых соединены со вторыми входами умножителей, причем вторые входы блока обнуления фазы, всех аналого-цифровых преобразователей и накапливающих сумматоров соединены с блоком управления.

Источникй информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

3 У 479050, кл. G Ol R 25/08, l974.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 490039, кл. G Ol R 25/08, l975 (прототип).