RU2645775C2 - Method of measuring the relative time shift of impulses and the device for its implementation - Google Patents

Method of measuring the relative time shift of impulses and the device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2645775C2
RU2645775C2 RU2017104694A RU2017104694A RU2645775C2 RU 2645775 C2 RU2645775 C2 RU 2645775C2 RU 2017104694 A RU2017104694 A RU 2017104694A RU 2017104694 A RU2017104694 A RU 2017104694A RU 2645775 C2 RU2645775 C2 RU 2645775C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
pulses
pulse
time shift
Prior art date
Application number
RU2017104694A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2017104694A (en
Inventor
Гарри Романович Аванесян
Original Assignee
Гарри Романович Аванесян
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Гарри Романович Аванесян filed Critical Гарри Романович Аванесян
Priority to RU2017104694A priority Critical patent/RU2645775C2/en
Publication of RU2017104694A publication Critical patent/RU2017104694A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2645775C2 publication Critical patent/RU2645775C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04FTIME-INTERVAL MEASURING
    • G04F10/00Apparatus for measuring unknown time intervals by electric means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment; radio engineering.
SUBSTANCE: invention relates to radio measurements and makes it possible to measure the time shifts arising between pulse sequences with equal or slightly divergent pulse repetition periods, for example between the original sequence and the delayed one. An estimate of the time shift is obtained by forming and measuring a time interval equal to the measured time shift, whose boundaries are determined by the position of the leading edges of the pulses, the relative time shift of which is estimated. Before the formation of the above-mentioned time interval, the pulse repetition period T is measured, then the pulses are expanded to a value not exceeding the measured period T, after which the time interval between the leading edges of the extended pulses is formed by performing the logical operation "ambiguity".
EFFECT: technical result is improvement of accuracy of measurements.
4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области радиоизмерений и позволяет измерять временные сдвиги, возникающие между последовательностями импульсов с равными или малоотличающимися периодами следования, например между исходной последовательностью и задержанной.The invention relates to the field of radio measurements and allows you to measure time shifts that occur between sequences of pulses with equal or slightly different repetition periods, for example between the original sequence and the delayed one.

Классический способ измерения относительного временного сдвига импульсов, принятый за прототип, предусматривает формирование временного интервала, равного измеряемому временному сдвигу, границы которого определяются положением передних фронтов импульсов, относительный временной сдвиг которых оценивается, причем началом упомянутого временного интервала считается момент появления первого импульса, концом - момент появления следующего импульса, а оценкой служит результат измерения полученного временного интервала [см., например, Метрология и радиоизмерения/ Под ред. В.И. Нефедова. - М.: Высшая школа, 2003, стр. 302-311].The classical method for measuring the relative time shift of pulses, adopted as a prototype, involves the formation of a time interval equal to the measured time shift, the boundaries of which are determined by the position of the leading edges of the pulses, the relative time shift of which is estimated, and the beginning of the mentioned time interval is considered to be the moment the first pulse appears, the end is the moment the appearance of the next pulse, and the evaluation is the result of measuring the obtained time interval [see, for example, Me rologiya and radio measurements / Ed. IN AND. Nefedova. - M.: Higher School, 2003, p. 302-311].

Существенным недостатком способа является то, что опережающим импульсом считается не импульс из опережающей последовательности, а первый появившийся импульс из любой последовательности, как опережающей, так и запаздывающей. Это приводит к появлению абсолютной ошибки измерения, в ряде случаев близкой к периоду следования импульсов Т, что считается недопустимой погрешностью.A significant disadvantage of this method is that the leading pulse is not the pulse from the leading sequence, but the first pulse that appears from any sequence, either leading or delayed. This leads to the appearance of an absolute measurement error, in some cases close to the pulse repetition period T, which is considered an unacceptable error.

Устройство, реализующее способ в обобщенном виде, на функциональном уровне, содержит фазовый детектор, в простейшем случае RS-триггер или логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, и измеритель временных интервалов, входами устройства являются входы фазового детектора, а выходом - выход измерителя временных интервалов, вход которого соединен с выходом фазового детектора [Соловов В.Я. Фазовые измерения. - М.: Энергия, 1973, стр. 28, рис. 1-13]. Недостатки устройства предопределены особенностями способа: в общем случае устройство обладает невысокой точностью.A device that implements the method in a generalized form, at the functional level, contains a phase detector, in the simplest case, an RS-trigger or an exclusive OR logic element, and a time meter, the inputs of the device are the inputs of the phase detector, and the output is the output of a time meter, the input of which connected to the output of the phase detector [Solovov V.Ya. Phase measurements. - M.: Energy, 1973, p. 28, Fig. 1-13]. The disadvantages of the device are predetermined by the features of the method: in the General case, the device has low accuracy.

Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в повышении точности измерений за счет исключения ошибки, связанной с нарушением порядка поступления информационных импульсов.The technical result achieved by using the present invention is to improve the accuracy of measurements by eliminating errors associated with the violation of the order of receipt of information pulses.

Технический результат достигается тем, что в способе измерения относительного временного сдвига импульсов, согласно которому оценку временного сдвига находят путем формирования и измерения временного интервала, равного измеряемому временному сдвигу, границы которого определяются положением передних фронтов импульсов, относительный временной сдвиг которых оценивается, согласно изобретению до формирования вышеуказанного временного интервала измеряют период Т следования импульсов, далее расширяют импульсы до величины, не превышающей измеренный период Т, после чего формируют временной интервал между передними фронтами расширенных импульсов путем выполнения логической операции «неоднозначность».The technical result is achieved by the fact that in the method for measuring the relative time shift of the pulses, according to which the estimate of the time shift is found by forming and measuring a time interval equal to the measured time shift, the boundaries of which are determined by the position of the leading edges of the pulses, the relative time shift of which is estimated, according to the invention, before formation of the above time interval, the pulse repetition period T is measured, then the pulses are expanded to a value not exceeding it measured period T, after which form the time interval between the leading edges of the extended pulses by performing the logical operation "ambiguity".

Кроме того, для достижения технического результата в устройство для измерения относительного временного сдвига импульсов, содержащее фазовый детектор и измеритель временных интервалов, выход которого является выходом устройства, а вход соединен с выходом фазового детектора, согласно изобретению введены измеритель периода и два расширителя импульсов, входы первого и второго расширителей импульсов являются соответственно первым и вторым информационными входами устройства, выходы первого и второго расширителей импульсов соединены соответственно с первым и вторым входами фазового детектора, выход измерителя периода соединен с управляющими входами расширителей импульсов, а вход с любым из информационных входов устройства.In addition, to achieve a technical result, a device for measuring the relative time shift of pulses containing a phase detector and a time interval meter, the output of which is the output of the device and the input connected to the output of the phase detector, according to the invention, a period meter and two pulse expanders are introduced, the inputs of the first and second pulse expanders are respectively the first and second information inputs of the device, the outputs of the first and second pulse expanders are connected to Responsibly with the first and second inputs of the phase detector, the output of the period meter is connected to the control inputs of the pulse expanders, and the input is with any of the information inputs of the device.

Сущность изобретения поясняется графическим материалом. На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, на фиг. 2 показаны временные диаграммы, поясняющие принцип измерений, а на фиг. 3 - функциональная схема расширителя импульсов.The invention is illustrated graphic material. In FIG. 1 shows a functional diagram of the device, in FIG. 2 is a timing chart explaining a measurement principle, and FIG. 3 is a functional diagram of a pulse expander.

Функциональная схема по фиг. 1 содержит измеритель 1 периода, расширители 2, 3 импульсов, фазовый детектор 4 и измеритель 5 временных интервалов, выход которого является выходом устройства, входами D1 и D2 устройства являются информационные входы расширителей 2, 3 импульсов соответственно, выходы которых соединены со входами фазового детектора 4, выход которого соединен со входом измерителя 5 временных интервалов, управляющие входы расширителей 2, 3 объединены и подключены к выходу измерителя 1 периода, вход которого объединен со входом D2.The functional diagram of FIG. 1 contains a period meter 1, pulse expanders 2, 3, a phase detector 4 and a time interval meter 5, the output of which is the output of the device, inputs D1 and D2 of the device are information inputs of pulse expanders 2, 3, the outputs of which are connected to the inputs of phase detector 4 the output of which is connected to the input of the meter 5 time intervals, the control inputs of the expanders 2, 3 are combined and connected to the output of the meter 1 of the period, the input of which is combined with the input D2.

Временные диаграммы (фиг. 2) содержат последовательности импульсов D1 и D2 на входах устройства, следующие с периодом Т и относительным временным сдвигом τ, последовательности импульсов d1 и d2 на выходах расширителей 2, 3 импульсов и импульсы на выходе фазового детектора (Выход ФД).Timing diagrams (Fig. 2) contain a sequence of pulses D1 and D2 at the inputs of the device, following with a period T and a relative time shift τ, a sequence of pulses d1 and d2 at the outputs of expanders 2, 3 pulses and pulses at the output of the phase detector (PD output).

Функциональная схема по фиг. 3 содержит D-триггер 6, элемент И 7, счетчик 8, компаратор 9 двоичных кодов и регистр 10, вход которого является управляющим входом расширителя, информационным входом которого является тактовый вход D-триггера 6, выход которого соединен с первым входом элемента И 7, второй вход которого является тактовым входом CLK расширителя, выход элемента И 7 соединен со счетным входом счетчика 8, выход которого соединен с первым входом компаратора 9, второй вход которого соединен с выходом регистра 10, обнуляющие входы D-триггера 6 и счетчика 8 объединены и подключены к выходу компаратора 9, D-вход D-триггера 6 является входом логической единицы, выходом расширителя является выход D-триггера 6.The functional diagram of FIG. 3 contains a D-trigger 6, an And 7 element, a counter 8, a binary code comparator 9 and a register 10, the input of which is a control input of the expander, the information input of which is the clock input of the D-trigger 6, the output of which is connected to the first input of the And 7 element, the second input of which is the clock input CLK of the expander, the output of the element And 7 is connected to the counting input of the counter 8, the output of which is connected to the first input of the comparator 9, the second input of which is connected to the output of the register 10, resetting the inputs of the D-trigger 6 and the counter 8 are combined and connected To the output of the comparator 9, the D-input of the D-trigger 6 is the input of a logical unit, the output of the expander is the output of the D-trigger 6.

Суть предложенного способа проиллюстрируем, рассматривая работу устройства (см. фиг. 1). Входные импульсы D1 и D2 с относительным временным сдвигом τ и периодом Т перед поступлением на входы фазового детектора 4 расширяются в расширителях 2, 3 до величины, которая определяется по результатам измерения периода Т (см. фиг. 2). После чего в фазовом детекторе 4 выделяется информация о временном сдвиге, представляемая в виде импульса длительностью τ, которая определяется измерителем 5 временных интервалов (предполагается, что погрешностью преобразования в фазовом детекторе можно пренебречь). Необходимость предварительного расширения входных импульсов вызвана следующими причинами. Допустим, импульсы, которые могут быть произвольной длительности, поступают на входы фазового детектора в исходном виде, без расширения. Положим, что первым поступил не импульс u1, а импульс u2, то есть импульс из запаздывающей последовательности (см. левую часть фиг. 2). В этом случае обычный фазовый детектор, например на RS-триггере, определит временной сдвиг между поступающими импульсами не как τ, а как τу, формируя в полном соответствии с алгоритмом своей работы выходной импульс длительностью τу. Причем τу=Т-τ, следовательно, абсолютная погрешность определения длительности составит ⎢Т-2τ⎢, а относительная погрешность δ, как это несложно видеть:

Figure 00000001
, которая при больших Т может привести к достаточно серьезным ошибкам. Типичный случай - это оценка расхождения шкал времени: при оценке временного сдвига последовательностей секундных синхронизирующих импульсов (Т=1 с) и максимально допустимом временном сдвиге τ, не превышающем сотен наносекунд, относительная погрешность может быть около 107. Что, строго говоря, следует считать уже не погрешностью, а артефактом. Однако применяемые на практике измерители не выделяют артефакты, так как это не предусматривается принципом их функционирования. В то же время операция предварительного расширения импульсов, приводящая к их перекрытию во времени, позволяет исключить принятие фазовым детектором импульса u2 за первый (опережающий), так как в это же время будет действовать расширенный импульс u1, что легко видеть из графиков, показанных на фиг. 2. Следовательно, если считать, что фазовое детектирование сводится к распространенной в подобных схемах логической операции «неравнозначность», то ошибка исключается на алгоритмическом уровне.The essence of the proposed method is illustrated by considering the operation of the device (see Fig. 1). The input pulses D1 and D2 with a relative time shift τ and period T, before entering the inputs of the phase detector 4, expand in expanders 2, 3 to a value that is determined by measuring the period T (see Fig. 2). After that, information on the time shift, which is presented in the form of a pulse of duration τ, which is determined by the meter of 5 time intervals (it is assumed that the conversion error in the phase detector can be neglected), is highlighted in the phase detector 4. The need for preliminary expansion of the input pulses is due to the following reasons. Suppose that pulses, which can be of arbitrary duration, are supplied to the inputs of the phase detector in its original form, without expansion. We assume that the first to arrive was not the impulse u1, but the impulse u2, that is, the impulse from the retarded sequence (see the left part of Fig. 2). In this case, a conventional phase detector, for example, on an RS-trigger, will determine the time shift between the incoming pulses not as τ, but as τ y , forming, in full accordance with its operating algorithm, an output pulse of duration τ y . Moreover, τ у = Т-τ, therefore, the absolute error in determining the duration will be ⎢Т-2τ⎢, and the relative error δ, as it is easy to see:
Figure 00000001
, which at large T can lead to quite serious errors. A typical case is the assessment of the discrepancy of time scales: when assessing the time shift of the sequences of second synchronizing pulses (T = 1 s) and the maximum allowable time shift τ not exceeding hundreds of nanoseconds, the relative error can be about 10 7 . That, strictly speaking, should no longer be considered an error, but an artifact. However, practical meters do not emit artifacts, since this is not provided for by the principle of their functioning. At the same time, the operation of preliminary expansion of the pulses, leading to their overlapping in time, allows us to exclude the acceptance by the phase detector of the pulse u2 for the first (leading) one, since the expanded pulse u1 will act at the same time, which is easy to see from the graphs shown in FIG. . 2. Consequently, if we assume that phase detection is reduced to the “non-equivalence” logic operation common in such schemes, then the error is eliminated at the algorithmic level.

Перекрытие импульсов во времени, показанное на фиг. 2 в виде заштрихованных участков, должно осуществляться при любых временных сдвигах τ. Это обеспечивается при принудительном расширении импульсов до значения Т/2. В этом случае импульсы d1 и d2 будут перекрываться как в диапазоне изменения τ от 0 до T/2, так и при изменении от Т/2 до Т. При τ=Т/2 перекрытия не будет, если считать, что импульсы прямоугольные. Однако при указанном значении τ перекрытия импульсов не требуется, так как на произвольно выбранном отрезке времени при τ=Т/2, если нет априорной информации о знаке временного рассогласования сигналов, учитывая периодический характер последовательностей, определить какая из них опережающая, а какая запаздывающая, невозможно. При этом сдвиг любого импульса из одной последовательности относительно соседних импульсов другой последовательности будет одинаковым как слева, так и справа. В этом случае фазовый детектор не может неверно сформировать выходной импульс. При дальнейшем увеличении относительного сдвига, то есть при τ>Т/2, импульсы начинают перекрываться, но временной сдвиг, определяемый как расстояние по оси времени t от переднего фронта первого импульса слева до переднего фронта ближайшего импульса справа, будет уменьшаться и соответственно уменьшится длительность импульса на выходе фазового детектора 4. То есть оценкой τ будет величина, меньшая T/2. Это несложно увидеть из временных диаграмм, показанных в правой части фиг. 2. Указанное полностью соответствует характеристике классического фазового детектора, реализуемого на логическом элементе ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (операция «неоднозначность»), более подробно см. [Аванесян Г.Р. Цифровые интегральные микросхемы. - М.: Радиотехника, 2008, стр. 250-251].The pulse overlap in time shown in FIG. 2 in the form of shaded sections, should be carried out at any time shifts τ. This is ensured by forced expansion of the pulses to a value of T / 2. In this case, the pulses d1 and d2 will overlap both in the range of variation of τ from 0 to T / 2, and when changing from T / 2 to T. At τ = T / 2, there will be no overlap if we assume that the pulses are rectangular. However, for the indicated value of τ, pulse overlapping is not required, since on an arbitrarily selected time interval at τ = T / 2, if there is no a priori information about the sign of the temporal mismatch of signals, given the periodic nature of the sequences, it is impossible to determine which one is leading and which is delayed. . In this case, the shift of any pulse from one sequence relative to neighboring pulses of another sequence will be the same both on the left and on the right. In this case, the phase detector cannot form the output pulse incorrectly. With a further increase in the relative shift, i.e., at τ> T / 2, the pulses begin to overlap, but the time shift, defined as the distance along the time axis t from the leading edge of the first pulse to the left to the leading edge of the nearest pulse to the right, will decrease and, accordingly, the pulse duration will decrease at the output of the phase detector 4. That is, the estimate of τ will be a value less than T / 2. This can be easily seen from the timing diagrams shown on the right side of FIG. 2. The aforementioned fully corresponds to the characteristic of a classical phase detector implemented on an EXCLUSIVE OR logic element (operation “ambiguity”); for more details see [G. Avanesyan Digital integrated circuits. - M .: Radio engineering, 2008, pp. 250-251].

Фазовый детектор вышеупомянутого типа, работающий с сигналами со скважностью, равной двум («меандр»), выдает на выходе по два импульса на период, как показано на фиг. 2. Однако «вторые» импульсы, показанные на фиг. 2 штриховыми линиями, следует использовать для последующих измерений с обязательным учетом того, что их длительность равна τ+(t2-t1), здесь t2 и t1 - длительности импульсов соответственно второй (d2) и первой (d1) последовательностей. В общем случае следует исходить из того, что во «вторые» импульсы вносится дополнительная погрешность, численно равная модулю разности длительностей импульсов: ⎢t2-t1⎢. Указанная погрешность может возникать по причине неидеальной идентичности параметров расширителей 2 и 3.A phase detector of the aforementioned type, working with signals with a duty cycle equal to two (“meander”), outputs two pulses per period, as shown in FIG. 2. However, the “second” pulses shown in FIG. 2 by dashed lines, it should be used for subsequent measurements with the obligatory taking into account the fact that their duration is τ + (t 2 -t 1 ), here t 2 and t 1 are the pulse durations of the second (d2) and first (d1) sequences, respectively. In the general case, one should proceed from the fact that an additional error is introduced into the “second” pulses, numerically equal to the absolute value of the pulse duration difference: ⎢t 2 -t 1 ⎢. The indicated error may occur due to imperfect identity of the parameters of expanders 2 and 3.

На практике нередко приходится измерять с высокой точностью временные сдвиги между последовательностями импульсов значительно меньшие (на несколько порядков) их периода. В этом случае, если априори известно, что временной сдвиг не превысит значения τmах, входные информационные импульсы целесообразно расширять до τmax. В ряде случаев это может существенно упростить аппаратную часть измерителей.In practice, it is often necessary to measure with high accuracy the time shifts between sequences of pulses significantly smaller (by several orders of magnitude) of their period. In this case, if a priori it is known that the time shift does not exceed the value of τ max , the input information pulses should be expanded to τ max . In some cases, this can greatly simplify the hardware of the meters.

Существенной операцией способа является измерение периода Т, что необходимо для корректного расширения входных импульсов. Строго говоря, измеритель 1 периода совместно с управляемыми расширителями импульсов служит для преобразования входных импульсных последовательностей с произвольной скважностью, в последовательности типа «меандр». Расширители 2, 3 импульсов идентичны, служат для получения импульсов с равными длительностями и могут быть построены по схеме, показанной на фиг. 3. Принцип действия расширителя достаточно прост: по переднему фронту импульса на входе D-триггер 6 переходит в состояние логической единицы на выходе, в связи с чем на счетный вход счетчика 8 начинают поступать счетные импульсы с выхода элемента И 7, при этом текущий код на разрядных выходах счетчика 8 сравнивается в компараторе 9 с кодом, хранящимся в буферном регистре 10. В момент равенства кодов D-триггер 6 обнуляется и таким образом на выходе указанного триггера формируется импульс, длительность которого задается кодом, хранящимся в регистре 10. В указанный регистр информация поступает с выхода измерителя 1 периода. Поскольку импульсы на выходе расширителя должны иметь длительность, вдвое меньшую периода Т, то разумно предположить, что на вход регистра 10 (управляющий вход расширителя) следует подавать код величины T/2. Такое возможно, но потребует дополнительных аппаратурных и/или вычислительных затрат на выполнение относительно сложной арифметической операции деления. Более интересным и рациональным как с практической, так и с теоретической точек зрения является другой подход: на вход регистра 10 подают код величины Т, но частоту счетных импульсов CLK, определяющую скорость наращивания кода на выходе счетчика 8, увеличивают в два раза по отношению к частоте счетных импульсов, которые использовались при измерении периода. Это эквивалентно уменьшению значения кода на входе регистра 10 в два раза. Убедиться в этом несложно, если положить, что временной интервал Т, измеряемый с дискретом Δt1 в блоке 1, представлен кодом числа N=T/Δt1±1 (для упрощения последующих записей положим, что дискрет Δt1 выбран таким образом, что T/Δt1>>1 и, следовательно, ошибкой в виде единицы младшего разряда можно пренебречь). В то же время в расширителе импульсов при периоде следования счетных импульсов Δt2 формируемый временной интервал TX связан с кодом N следующим образом: ТX=NΔt2, следовательно, при

Figure 00000002
An essential operation of the method is to measure the period T, which is necessary for the correct expansion of the input pulses. Strictly speaking, a period meter 1 together with controlled pulse expanders serves to convert input pulse sequences with an arbitrary duty cycle into a meander-type sequence. Pulse expanders 2, 3 are identical, they are used to receive pulses with equal durations and can be constructed according to the circuit shown in FIG. 3. The principle of operation of the expander is quite simple: along the leading edge of the pulse at the input, the D-trigger 6 enters the state of the logic unit at the output, and therefore the counting pulses from the output of the And 7 element begin to arrive at the counting input of the counter 8, while the current code the discharge outputs of counter 8 are compared in comparator 9 with the code stored in the buffer register 10. At the time of equality of the codes, the D-trigger 6 is zeroed and thus an impulse is generated at the output of the specified trigger, the duration of which is set by the code stored in the register e 10. In the specified register information comes from the output of the meter 1 period. Since the pulses at the output of the expander should have a duration half that of the period T, it is reasonable to assume that the value T / 2 should be supplied to the input of register 10 (the control input of the expander). This is possible, but will require additional hardware and / or computational costs to perform a relatively complex arithmetic division operation. More interesting and rational from both practical and theoretical points of view is a different approach: a code of magnitude T is supplied to the input of register 10, but the frequency of counting pulses CLK, which determines the rate of increase of the code at the output of counter 8, is doubled in relation to the frequency counting pulses that were used to measure the period. This is equivalent to halving the value of the code at the input of register 10. This is easy to verify if we assume that the time interval T, measured with the discrete Δt 1 in block 1, is represented by the code of the number N = T / Δt 1 ± 1 (to simplify the subsequent entries, we assume that the discrete Δt 1 is chosen so that T / Δt 1 >> 1 and, therefore, the error in the form of a unit of the least significant bit can be neglected). At the same time, in the pulse expander, when the counting pulses Δt 2 follow, the generated time interval T X is associated with code N as follows: T X = NΔt 2 , therefore, for
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

или, учитывая, что N=Т/Δt1 or, given that N = T / Δt 1

Figure 00000004
Figure 00000004

Последняя запись устанавливает простую количественную связь между измеренным периодом Т и длительностью импульсов ТX на выходе расширителей. Для реализации показанного целесообразно использовать единый для блоков 1-3 генератор тактовых (счетных) импульсов, частота которого в измерителе 1 делится в два раза (на функциональной схеме по фиг. 1 единые цепи синхронизации не показаны).The last record establishes a simple quantitative relationship between the measured period T and the pulse duration T X at the output of the expanders. To implement the shown, it is advisable to use a single clock (counting) pulse generator for blocks 1-3, the frequency of which in meter 1 is divided twice (the synchronization chains are not shown on the functional diagram of Fig. 1).

Касаясь вопроса реализации измерителя 1 периода, заметим, что особые требования, кроме выше предложенного единого тактирования, к нему не предъявляются, он может быть построен по известным схемам. Обновление информации на выходе измерителя 1 периода целесообразно подтверждать импульсом с его выхода, который может быть использован как синхроимпульс, подаваемый на тактовый вход регистра 10 (на схеме не показан).Concerning the issue of the implementation of a period 1 meter, we note that there are no special requirements, except for the above proposed single clocking, it can be built according to well-known schemes. Updating the information at the output of the period meter 1 is advisable to confirm with a pulse from its output, which can be used as a clock pulse supplied to the clock input of register 10 (not shown in the diagram).

Представленные способ и устройство свободны от недостатка, свойственного прототипу, и позволяют полностью исключить ошибку определения относительного временного сдвига, вызванную нарушением порядка поступления информационных импульсов. Некоторое алгоритмическое усложнение по сравнению с прототипом достаточно просто реализуется в цифровом базисе, поскольку все основные дополнительные операции осуществляются во временной области.The presented method and device are free from the disadvantage inherent in the prototype, and can completely eliminate the error in determining the relative time shift caused by the violation of the order of receipt of information pulses. Some algorithmic complication compared to the prototype is quite simply implemented in a digital basis, since all the basic additional operations are carried out in the time domain.

Claims (4)

1. Способ измерения относительного временного сдвига импульсов, согласно которому оценку временного сдвига находят путем формирования и измерения временного интервала, равного измеряемому временному сдвигу, границы которого определяются положением передних фронтов импульсов, относительный временной сдвиг которых оценивается, отличающийся тем, что до формирования вышеуказанного временного интервала измеряют период Т следования импульсов, далее расширяют импульсы до величины, не превышающей измеренный период Т, после чего формируют временной интервал между передними фронтами расширенных импульсов путем выполнения логической операции «неоднозначность».1. A method of measuring the relative time shift of the pulses, according to which the estimate of the time shift is found by forming and measuring a time interval equal to the measured time shift, the boundaries of which are determined by the position of the leading edges of the pulses, the relative time shift of which is estimated, characterized in that before the formation of the above time interval measure the pulse repetition period T, then expand the pulses to a value not exceeding the measured period T, and then form the time interval between the leading edges of the extended pulses by performing the logical operation "ambiguity". 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что импульсы расширяют до величины, равной T/2.2. The method according to p. 1, characterized in that the pulses are expanded to a value equal to T / 2. 3. Устройство для измерения относительного временного сдвига импульсов, содержащее фазовый детектор и измеритель временных интервалов, выход которого является выходом устройства, а вход соединен с выходом фазового детектора, отличающееся тем, что в него введены измеритель периода и два расширителя импульсов, входы первого и второго расширителей импульсов являются соответственно первым и вторым информационными входами устройства, выходы первого и второго расширителей импульсов соединены соответственно с первым и вторым входами фазового детектора, выход измерителя периода соединен с управляющими входами расширителей импульсов, а вход с любым из информационных входов устройства.3. A device for measuring the relative temporal shift of pulses, containing a phase detector and a time interval meter, the output of which is the output of the device, and the input is connected to the output of the phase detector, characterized in that a period meter and two pulse expanders are inserted into it, the inputs of the first and second pulse extenders are respectively the first and second information inputs of the device, the outputs of the first and second pulse extenders are connected respectively to the first and second phase inputs th detector output period meter is connected to the control inputs of the pulse extender, as input information from any of the input devices. 4. Расширитель импульсов для применения в устройстве по п. 3, отличающийся тем, что содержит D-триггер, элемент И, счетчик, компаратор двоичных кодов и регистр, вход которого является управляющим входом расширителя, информационным входом которого является тактовый вход D-триггера, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого является тактовым входом расширителя, выход элемента И соединен со счетным входом счетчика, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом регистра, обнуляющие входы D-триггера и счетчика объединены и подключены к выходу компаратора, D-вход D-триггера является входом логической единицы, выходом расширителя является выход D-триггера.4. The pulse expander for use in the device according to claim 3, characterized in that it contains a D-trigger, an And element, a counter, a binary code comparator and a register, the input of which is a control input of the extender, the information input of which is the clock input of the D-trigger, the output of which is connected to the first input of the element And, the second input of which is the clock input of the expander, the output of the element And is connected to the counting input of the counter, the output of which is connected to the first input of the comparator, the second input of which is connected to the output of the register RA, the zeroing inputs of the D-trigger and counter are combined and connected to the output of the comparator, the D-input of the D-trigger is the input of a logical unit, the output of the expander is the output of the D-trigger.
RU2017104694A 2017-02-13 2017-02-13 Method of measuring the relative time shift of impulses and the device for its implementation RU2645775C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017104694A RU2645775C2 (en) 2017-02-13 2017-02-13 Method of measuring the relative time shift of impulses and the device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017104694A RU2645775C2 (en) 2017-02-13 2017-02-13 Method of measuring the relative time shift of impulses and the device for its implementation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2017104694A RU2017104694A (en) 2017-04-06
RU2645775C2 true RU2645775C2 (en) 2018-02-28

Family

ID=58505210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017104694A RU2645775C2 (en) 2017-02-13 2017-02-13 Method of measuring the relative time shift of impulses and the device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2645775C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2778160C1 (en) * 2021-11-08 2022-08-15 Гарри Романович Аванесян Method for extending pulses (variants)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU781755A1 (en) * 1978-12-12 1980-11-23 За витель Time shift measuring device
SU808963A1 (en) * 1978-12-29 1981-02-28 Skvortsov Oleg B Device for measuring relative time shifts
SU1068886A1 (en) * 1982-07-02 1984-01-23 Рижский Краснознаменный Институт Инженеров Гражданской Авиации Им.Ленинского Комсомола Device for measuring pulse signal relative delay
RU2229157C2 (en) * 2002-09-03 2004-05-20 Аванесян Гарри Романович Correlation time displacements measuring device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU781755A1 (en) * 1978-12-12 1980-11-23 За витель Time shift measuring device
SU808963A1 (en) * 1978-12-29 1981-02-28 Skvortsov Oleg B Device for measuring relative time shifts
SU1068886A1 (en) * 1982-07-02 1984-01-23 Рижский Краснознаменный Институт Инженеров Гражданской Авиации Им.Ленинского Комсомола Device for measuring pulse signal relative delay
RU2229157C2 (en) * 2002-09-03 2004-05-20 Аванесян Гарри Романович Correlation time displacements measuring device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2778160C1 (en) * 2021-11-08 2022-08-15 Гарри Романович Аванесян Method for extending pulses (variants)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017104694A (en) 2017-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2277457T3 (en) DETERMINATION OF DELAY AND DETERMINATION OF SIGNAL DISPLACEMENT.
JP2005181180A (en) Radar system
JP2006504303A (en) Method and apparatus for generating a clock signal having predetermined clock signal characteristics
US3820022A (en) Asymmetrical wave digital phase measuring system
JP2019022237A (en) Temporal digital converter with high resolution
RU2645775C2 (en) Method of measuring the relative time shift of impulses and the device for its implementation
US3840815A (en) Programmable pulse width generator
RU2721231C1 (en) Method of synchronizing clock pulses with external pulse
RU2566333C1 (en) Differential measuring transmitter
US7649969B2 (en) Timing device with coarse-duration and fine-phase measurement
RU2561999C1 (en) Interpolating converter of time interval into digital code
RU2615159C2 (en) Method for measuring time interval and device variants of its implementation
RU2551788C2 (en) Synchronisable phase shift meter
RU2557448C2 (en) Digital phase detector (versions)
RU2582880C2 (en) Digital meter of sinusoidal voltage parameters
RU2717722C1 (en) Pulse sequence converter to "meander"
RU2246133C2 (en) Correlation time delay discriminator
RU2577549C2 (en) Method of measuring parameters of sinusoidal voltage and meter therefor (versions)
RU2582848C2 (en) Method of measuring mean-square values of sinusoidal voltage and meter therefor (versions)
US5533038A (en) Method and apparatus for the rapid detection and measurement of differential phase offset between two identical binary code sequences
RU2570116C1 (en) Device for digital conversion of time interval
TW202024649A (en) Circuit and method for measuring signal period
CN101326470A (en) Electric counter circuit
RU2536393C1 (en) Correlation device
RU2007753C1 (en) Correlation measuring system