Анализатор статистических характеристик фазовых флюктуаций сигналов

 

(54) АНАЛИЗАТОР СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

ФАЗОВЫХ ФЛЮКТУАЦИЙ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к радиоизмерению, в частности, фазовых измерений и может быть использовано в радиотехнике и связи для аппаратурного анализа статистических характеристик фазовых флюктуаций сигналов.

Известен анализатор статистических характеристик фазовых флюктуаций сигналов,содержащий последовательно соединенные фазовый детектор, фильтр нижних частот и кварцевый генератор, а также звуковой генератор, анализатор спектра, девиометр, измеритель индекса частотной модуляции и индикатор мощности флюктуаций (1 .

Недостатком этого анализатора является низкая точность измерений, особенно на высоких частотах, из-за влия" нил собственных фазовых флюктуаций подстраиваемого кварцевого генерато20 ра.

Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков к предлагаемому является анализатор статистических характеристик фазовых флюктуаций сигналов, содержащий два узкополосных фильтра, соединенных последовательно, и фазовый детектор, один вход которого под ключен к выходу основного фильтра, а также смеситель и широкополосный фильтр, при этом входы смесителя сов динены соответственно со входом основного фильтра и выходом дополнительного фильтра, а выход смесителя через широкополосный фильтр подсоединен к одному из входов фазового детектора f23.

Однако точность измерений такого устройства низка из-за влияния нестабильности частоты сигнала на результаты измерений, поскольку фазовые характеристики реальных фильтров неидентичны и под влиянием дестабилизирующих факторов изменяются по разному во времени.

Цель изобретения - повышение точ ности измерений.

3 930

Эта цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее узкополосный фильтр, выход которого подключен к одному из входов фазового детектора, дополнительно введены два фильтра нижних частот, фазовращатель, инерционный фазовращатель, электродвигатель, фазометр и блок обработки информации, причем вход. инерционного, фазовращателя соединен со входной клеммой, а выход - с одним из входов фазометра и входом фазовращателя, выход которого подключен ко входу узкополосного фильтра, и вторыми входами Фазометра и фазового детектора, выход которого подключен ко входам .обоих фильтров. нижних частот, причем выход первого фильтра нижних частот подключен к управляющему входу фазовращателя, а. выход второго - к управляющему входу электродвигателя, вал которого соединен с осью инерционного фазовращателя, кроме .того, выход фазометра подключен ко входу блока обработки информации.

На чертеже приведена структурная схема анализатора статистических .характеристик фазовых флюктуаций сигналов.

Устройство содержит инерционный фазовращатель 1, фазовращатель 2, узкополосный фильтр 3, фазовый детектор 4, Фильтры 5 и.б нижних частот, электродвигатель 7, фазометр 8 и блок

9 обработки информации. Вход инерционного фазовращателл 1 соединен, со входной клеммой, а выход - с одним из входов Фазометра 8 и входом фазовращателя 2, выход которого подключен к другому входу фазометра 8, а также ко входам фазового детектора 4 (к одному непосредственно, а к другому через узкополосный фильтр 3).

Выход фазового детектора 4 подключен ко входам фильтров 5 и 6 нижних частот. Выход фильтра 5 нижних частот соединен с управляющим входом Фаэовращателя 2,,а выход фильтра 6 нижних частот - с управляющим входом электродвигателя 7, вал которого соединен с осью инерционного фазовращателя 1. Выход Фазометра 8 подключен ко входу блока 9 обработки информации.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал через инерционный фазовращатель 1 и фазоврацатель

153 4

2 поступает на вход узковолосного

Фильтра 3, в котором осуществляется временная задержка сигнала (на время, обратно пропорциональное полосе пропускания узкополосного фильтра) .

Сигнал ошибки, пропорциональный разности фаз исходного и задержанного сигналов, с выхода фазового детектора 4 через Фильтры 5 и 6 нижних

1в частот поступает соответственно на управляющие входы Фазовращателя 2 и электродвигателя 7. Если частота исследуемого сигнала не равна номинальной частоте, то разность фаэ между исходным и задержанным сигналами создает на выходе фазового детектора 4 постоянное напряжение сигнала ошибки, которое через фильтр 6 нижних частот подводится к электродвигателю. При этом начинают вращаться электродвигатель 7 и инерционный фазовращатель 1, например индукционный фаэовращатель(БИФ), который отрабатывает изменения частоты сигнала. Фазовращатель 2 вносит при этом постоянный фазовый сдвиг. Если фаза исследуемого сигнала Флюктуирует, то на постоянную составляющую сигнала ошибки накладывается пере3О менная составляющая, пропорциональная исследуемым флюктуациям. Переменная составляющая через фильтр 5 нижних частот подается на малоинерционный фазовращатель 2, например

И электронный, который отрабатывает эти Флюктуации. При этом граничная частота фильтра 5 нижних частот выбирается не ниже верхней частоты спектра исследуемых флюктуаций, а граничив ная частота фильтра 6 нижних частотне выше нижней частоты спектра флюктуаций. В этом случае инерционный

Фаэовращатель 1 отслеживает медленные уходы частоты, а фазовращатель 245 исследуемые фазовые Флюктуации. Фазометр 8 осуществляет слежение за разностью Фаз на входе и выходе Фазо-, вращателя 2, пропорциональной исследуемым Флюктуациям, а в блоке 9 обработки информации определяются тре буемые статистические характеристики

Фазовых флюктуаций по заданному алгоритму.

Использование новых элементов: фазовращателя, инерционного фазовраща теля, двух фильтров нижних частот с разными граничными частотами, электродвигателя, отлиЧает предлагаемое. устройство от известного тем, что в

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 3459/57 Тираж 719 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная, 4

S 9301 ,нем устраняется влияние нестабиль:ности частоты сигнала на результат измерения и, тем самым повышается точность измерений.

Испытания макета измерителя показали, что при использовании уэко" полосного кварцевого фильтра, фазовращателя БИФ-025 на рабочей частоте 1 НГц, .отрабатываются уходы час-. тоты в пределах - 10 Гц. Кроме того, 1о следящая система, состоящая из узкополосного Фильтра 3, фазового детектора 4, фильтра 5 нижних частот и фаэовращателя 2, позволяет отслеживать Фаэовые флюктуации с точностью до 23 в диапазоне Флюктуаций до 30

Анализатор . статистических характеристик фазовых флюктуаций сигналов, содержащий узкополосный фильтр, выход которого подключен к одному из входов фазового детектора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения; допол153 6 нительно введены два фильтра нижних частот, фазовращатель, инерционный фаэовращатель, электродвигатель, фаэометр и блок обработки информации, причем вход инерционного фазовращателя соединен со входной клеммой, а выход - с одним из входов фаэомет.ра и входом фаэовращателя, выход которого подключен ко входу узкопо-осного фильтра, и вторыми входами фазометра и фазового детектора, выход которого подключен ко входам обоих фильтров нижних частот, прйчем выход первого фильтра нижних частот подключен к управляющему входу фазовращателя; а выход второго - к управляющему входу электродвигателя, вал которого соединен с осью инерционного фаэовращателя, кроме того, выход фазометра подключен ко входу блока обработки информации.

Источники информации, принятые во внимание при. экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 552569, кл. G 01 R 25/00, 1976, 2. Авторское свидетельство СССР

Р 390464, кл. G 01 В 25/00, 1974.