RU2661065C1

RU2661065C1 - Digital phasemeter

Info

Publication number: RU2661065C1
Application number: RU2017132784A
Authority: RU
Inventors: Сергей Петрович Панько; Виталий Владимирович Сухотин; Федор Владимирович Овчинников
Priority date: 2017-09-19
Filing date: 2017-09-19
Publication date: 2018-07-11

Abstract

FIELD: radio engineering.

SUBSTANCE: invention relates to radio engineering, in particular to devices for measuring the phase shift between signals of frequencies that are not synchronized with respect to frequency of close-frequency generators for radio navigation and radio geodetic applications. Essence of the claimed technical solution is that the following elements are added to the digital phase meter: an AND element, a measuring unit for the measurement signal period duration, a block for measuring the duration of a reference signal period, block of subtraction of digital equivalents of signal period durations, comparison unit of period difference with threshold, RS-trigger. These elements, as well as the corresponding connections between them, make it possible to measure the phase difference between harmonic frequencies that are not synchronized with respect to frequencies of close frequencies.

EFFECT: possibility of measuring the phase difference between sinusoidal signals of highly stable, free running generators of close frequencies, assuming that the measurement error caused by frequency inequality will not have a significant effect on the resulting measurement error.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к устройствам измерения сдвига фаз между сигналами несинхронизированных по частоте генераторов близких частот для радионавигационных и радиогеодезических приложений.The invention relates to the field of radio engineering, in particular to devices for measuring the phase shift between signals of frequency-unsynchronized generators of close frequencies for radio navigation and radio geodetic applications.

Известен «Цифровой фазометр» (патент РФ 2207579, опубликован 27.06.2003), обеспечивающий измерение разности начальных фаз сигналов в присутствии переменной фазовой составляющей, имеющей периодический характер, в частности в системах связи, использующих ретранслятор, входящий в состав аппаратуры искусственного спутника Земли, размещенного на геостационарной орбите. Цифровой фазометр содержит двухканальный преобразователь «сдвиг фазы - интервал времени», элемент 2И/ИЛИ, первый элемент И, счетчик, формирователь, генератор квантующих импульсов. Введение в фазометр блока сравнения, коммутатора, вычислительного блока, времязадающего узла, формирователя импульса конца первого измерения, буферного регистра, второго элемента И, формирователя импульса конца второго измерения, элемента задержки, первого элемента ИЛИ, RS-триггера, второго элемента ИЛИ, счетчика количества измерительных циклов 19 позволяет исключить переменную составляющую, вызванную движением спутника за измерительное время, т.е. повысить точность измерения разности начальных фаз.The well-known "Digital phase meter" (RF patent 2207579, published 06/27/2003), which provides the measurement of the difference between the initial phases of the signals in the presence of a variable phase component, which is periodic in nature, in particular in communication systems using a repeater that is part of the artificial Earth satellite equipment, is located in geostationary orbit. The digital phasometer contains a two-channel phase shift - time interval converter, an II / OR element, a first AND element, a counter, a shaper, a quantizing pulse generator. Introduction to the phase meter of the comparison unit, switch, computing unit, timing unit, pulse former of the end of the first measurement, buffer register, second AND element, pulse former of the end of the second measurement, delay element, first OR element, RS trigger, second OR element, quantity counter of measuring cycles 19 allows to exclude the variable component caused by the satellite’s movement during the measurement time, i.e. increase the accuracy of measuring the difference in the initial phases.

Недостатком известного цифрового фазометра является большая погрешность измерения в случае несинхронизированности источников входного и опорного сигналов, что может иметь место в радионавигации, когда частоты колебаний, сдвиг фаз между которыми предстоит измерить, дрейфуют одна относительно другой.A disadvantage of the known digital phase meter is a large measurement error in the case of non-synchronization of the input and reference signal sources, which can occur in radio navigation when the vibration frequencies, the phase shift between which are to be measured, drift relative to one another.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является получивший широкое распространение цифровой фазометр с постоянным измерительным временем [книга М.К. Чмых «Цифровая фазометрия» М.: Радио и связь, 1993, с. 9 (рис. 1.3)]. Цифровой фазометр содержит преобразователь «сдвиг фазы - интервал времени», три схемы совпадения (далее элемент И), генератор импульсов, формирователь, элемент ИЛИ, времязадающий узел, счетчик, причем к первому входу преобразователя «сдвиг фазы - интервал времени» подключен источник опорного напряжения, а ко второму - источник напряжения с измеряемым фазовым сдвигом. Первый выход преобразователя сдвиг фазы - интервал времени подключен к первому входу первого элемента И, второй выход преобразователя сдвиг фазы - интервал времени подключен к первому входу второго элемента И, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом третьего элемента И, а генератор импульсов соединен с формирователем, первый выход которого подключен параллельно ко второму входу первого элемента И и времязадающему узлу, а второй выход формирователя соединен со вторым входом второго элемента И, выход которого подключен ко второму входу элемента ИЛИ, выход времязадающего узла соединен со вторым входом третьего элемента И, чей выход подключен к счетчику.Closest to the proposed technical solution is the widely used digital phase meter with a constant measuring time [book M.K. Chmykh “Digital Phasometry” M.: Radio and Communications, 1993, p. 9 (Fig. 1.3)]. The digital phase meter contains a phase shift - time interval converter, three matching circuits (hereinafter referred to as the AND element), a pulse generator, a shaper, an OR element, a timing unit, a counter, and a reference voltage source is connected to the first input of the phase shift - time interval converter and to the second - a voltage source with a measured phase shift. The first output of the phase shift transducer - the time interval is connected to the first input of the first And element, the second output of the phase shift transducer - the time interval is connected to the first input of the second And element, the output of the OR element is connected to the first input of the third And element, and the pulse generator is connected to the driver, the first output of which is connected in parallel to the second input of the first AND element and the time unit, and the second output of the former is connected to the second input of the second And element, the output of which is connected to the second input at the OR element, the output of the timing unit is connected to the second input of the third AND element, whose output is connected to the counter.

Недостаток известного цифрового фазометра состоит в том, что у него нет возможности с высокой точностью измерить разность фаз между синусоидальными несинхронизированными по частоте опорным и измерительным сигналом. Это связано с тем, что известный фазометр измеряет разность аргументов двух синусоидальных сигналов U₁(t) и U₂(t):A disadvantage of the known digital phase meter is that it does not have the ability to measure with high accuracy the phase difference between the sinusoidal frequency-synchronized reference and measuring signals. This is due to the fact that the known phasometer measures the difference in the arguments of two sinusoidal signals U ₁ (t) and U ₂ (t):

U₁(t)=A sin(ω₁t+ϕ₁) и U₂(t)=A sin(ω₂t+(p₂),U ₁ (t) = A sin (ω ₁ t + ϕ ₁ ) and U ₂ (t) = A sin (ω ₂ t + (p ₂ ),

где ϕ₁ и ϕ₂ - начальные фазы.where ϕ ₁ and ϕ ₂ are the initial phases.

Фазометр измеряет:The phasometer measures:

Δϕ_изм=(ω₁-ω₂)t+ϕ₁-ϕ₂.Δϕ _meas = (ω ₁ -ω ₂ ) t + ϕ ₁ -ϕ ₂ .

Отсюда следует, что при ω₁≠ω₂ результат измерения содержит времязависимую компоненту Δωt=(ω₁-ω₂)t, тогда как интерес представляет измерение разности начальных фаз Δϕ=ϕ₁-ϕ₂, не искаженной времязависимой компонентой или с минимально допустимым влиянием этой компоненты.It follows that, for ω ₁ ≠ ω _2, the measurement result contains a time-dependent component Δωt = (ω ₁ -ω ₂ ) t, while it is interesting to measure the initial phase difference Δϕ = ϕ ₁ -ϕ ₂ , which is not distorted by the time-dependent component or with the minimum allowable the influence of this component.

Во многих радионавигационных, радиогеодезических и других технических приложениях существует необходимость производить измерения сдвига фаз между двумя сигналами, несинхронизированными друг относительно друга по частоте. Так, например, если на передающем и приемном концах радиолинии работают два одинаковых генератора, но в силу естественной нестабильности их частоты, дрейфуют в определенных пределах, то при измерении сдвига фаз в этом случае будет иметь место времязависимая компонента Δωt, что делает невозможным извлечение информационной составляющей Δϕ, необходимой при проведении, в частности, угломерных измерений. Однако различие частот может быть настолько незначительным, что погрешность, вызванная этим, не окажет существенного влияния на результирующую погрешность измерения. Например, исходя из требований к практическому использованию результатов измерения фазовых сдвигов необходима точность измерения фазовых сдвигов порядка 1°. Поэтому нет смысла обеспечивать метрологическое значение точности, а допустимо согласиться с времязависимой компонентой, вызванной неравенством частот, в пределах, не превышающих необходимые требования.In many radio navigation, radio geodetic and other technical applications, there is a need to measure phase shift between two signals that are not synchronized with respect to each other in frequency. So, for example, if two identical generators operate at the transmitting and receiving ends of a radio link, but due to the natural instability of their frequency, drift within certain limits, then when measuring the phase shift in this case, a time-dependent component Δωt will take place, which makes it impossible to extract the information component Δϕ, necessary when carrying out, in particular, goniometric measurements. However, the difference in frequencies can be so insignificant that the error caused by this will not have a significant effect on the resulting measurement error. For example, based on the requirements for the practical use of the results of the measurement of phase shifts, an accuracy of measuring phase shifts of the order of 1 ° is necessary. Therefore, it makes no sense to ensure the metrological value of accuracy, but it is acceptable to agree with the time-dependent component caused by the frequency inequality, within the limits not exceeding the necessary requirements.

В основу изобретения положена задача измерения разности фаз между синусоидальными сигналами высокостабильных несинхронизированных генераторов близких частот при допущении, что погрешность измерения, вызванная неравенством частот, не окажет существенного влияния на результирующую погрешность измерения.The basis of the invention is the task of measuring the phase difference between the sinusoidal signals of highly stable non-synchronized generators of close frequencies with the assumption that the measurement error caused by the frequency inequality will not significantly affect the resulting measurement error.

Поставленная задача решается тем, что в цифровом фазометре, содержащем преобразователь «сдвиг фазы - интервал времени», входы которого являются соответственно входом опорного и входом измерительного сигналов цифрового фазометра, генератор импульсов, три элемента И, элемент ИЛИ, счетчик, времязадающий узел, формирователь, при этом выходы преобразователя «сдвиг фазы - интервал времени» подключены соответственно к одному из входов первого и второго элементов И, выходами соединенных с элементом ИЛИ, который выходом соединен с одним из входов третьего элемента И, чей выход подключен к счетчику, формирователь своими выходами соединен со вторыми входами первого и второго элементов И соответственно, а второй вход третьего элемента И соединен с времязадающим узлом, согласно изобретению, к входу опорного сигнала подключены последовательно соединенные блок измерения длительности периода опорного сигнала, блок вычитания цифровых эквивалентов длительностей периодов сигналов, блок сравнения разности длительностей периодов с порогом, RS-триггер и четвертый элемент И, который выходом соединен с формирователем и с одним из входов времязадающего узла, а к входу измерительного сигнала подключен блок измерения длительности периода измерительного сигнала, который выходом соединен со вторым входом блока вычитания цифровых эквивалентов длительностей периодов сигналов, причем генератор импульсов соединен со вторым входом четвертого элемента И и со вторыми входами блока измерения длительности периода опорного сигнала и блока измерения длительности периода измерительного сигнала, вход S - типа RS-триггера соединен со вторыми входами счетчика и времязадающего узла, а второй вход блок сравнения разности длительностей периодов с порогом является управляющим входом цифрового фазометра.The problem is solved in that in a digital phase meter containing a phase shift - time interval converter, the inputs of which are respectively the reference input and the input signal of the digital phase meter measuring signals, a pulse generator, three AND elements, an OR element, a counter, a timing unit, a shaper, wherein the outputs of the phase shift - time interval converter are connected respectively to one of the inputs of the first and second AND elements, outputs connected to the OR element, which is connected to one of the input by the output in the third element And, whose output is connected to the counter, the shaper with its outputs is connected to the second inputs of the first and second elements And, respectively, and the second input of the third element And is connected to the timing unit, according to the invention, a periodically connected period measurement unit is connected to the input of the reference signal a reference signal, a unit for subtracting the digital equivalents of the durations of the signal periods, a unit for comparing the difference in the durations of the periods with a threshold, an RS trigger and a fourth AND element, which is output the house is connected to the driver and to one of the inputs of the timing unit, and a measuring unit for measuring the period of the measuring signal is connected to the input of the measuring signal, which is connected to the second input of the unit for subtracting digital equivalents of the durations of the signal periods, the pulse generator being connected to the second input of the fourth element And and with the second inputs of the unit for measuring the duration of the reference signal period and the unit for measuring the duration of the period of the measuring signal, the input S - type RS-trigger is connected to orymi counter-input node of the timing, and the second input unit comparing the difference with a threshold duration periods is a control input of the digital phase meter.

На Фиг. 1 представлена структурная схема заявляемого цифрового фазометра, а на Фиг. 2 - график условной зависимости частот сигнал от времени, приведенный исключительно для облегчения понимания сущности технического решения, поскольку в реальных условиях эта зависимость может сильно отличаться от приведенной.In FIG. 1 is a structural diagram of the inventive digital phase meter, and FIG. 2 is a graph of the conditional dependence of the frequencies of the signal on time, presented solely to facilitate understanding of the essence of the technical solution, since in real conditions this dependence can be very different from the one given.

Цифровой фазометр содержит преобразователь «сдвиг фазы - интервал времени» 1, четыре элемента И 2₁, 2₂, 2₃ и 2₄, генератор импульсов 3, формирователь 4, элемент ИЛИ 5, счетчик 6, времязадающий узел 7, блок 8 измерения длительности периода измерительного сигнала, блок 9 измерения длительности периода опорного сигнала, блок 10 вычитания цифровых эквивалентов длительностей периодов сигналов, блок 11 сравнения разности длительностей периодов с порогом и RS-триггер 12.The digital phase meter contains a phase shift - time interval converter 1, four AND 2 ₁ , 2 ₂ , 2 ₃ and 2 ₄ elements, a pulse generator 3, a shaper 4, an OR 5 element, a counter 6, a timing unit 7, a duration measuring unit 8 the period of the measuring signal, block 9 for measuring the duration of the period of the reference signal, block 10 for subtracting the digital equivalents of the durations of the periods of the signals, block 11 for comparing the difference in the durations of the periods with a threshold and RS trigger 12.

Преобразователь «сдвиг фазы - интервал времени» 1 подключен одним из выходов к первому элементу И 2₁ а другим выходом - ко второму элементу И 2₂, выходы которых подключены к элементу ИЛИ 5, соединенному своим выходом с третьим элементом И 2₃, который в свою очередь выходом соединен со счетчиком 6. К входу измерительного сигнала преобразователя «сдвиг фазы - интервал времени» 1 (измерительный вход цифрового фазометра) Вх. изм. подключен блок 8 измерения длительности периода измерительного сигнала, а к входу опорного сигнала преобразователя «сдвиг фазы - интервал времени» 1 (опорный вход цифрового фазометра) Вх. оп. подключен блок 9 измерения длительности периода опорного сигнала. Выходы блоков 8 и 9 подключены к блоку 10 вычитания цифровых эквивалентов длительностей периодов сигналов, который выходом соединен с блоком 11 сравнения разности длительностей периодов с порогом, на второй вход которого, являющийся управляющим входом (Вх. упр.) цифрового фазометра, подается пороговый сигнал. Блок 11 сравнения разности длительностей периодов с порогом соединен с RS-триггером 12, который своим S-входом также соединен с одним из входов времязадающего узла 7 и со вторым входом счетчика 6, а выходом - с четвертым элементом И 2₄. Генератор 3 импульсов цифрового фазометра подключен ко второму входу четвертого элемента И 2₄ и ко второму входу блока 8 измерения длительности периода опорного сигнала и блока 9 измерения длительности периода измерительного сигнала, соответственно. Формирователь 4 имеет один вход, соединенный с выходом четвертого элемента И 2₄ и со вторым входом времязадающего узла 7, и два выхода, подключенные ко второму входу первого 2₁ и второго 2₂ элементов И, соответственно.The phase shift - time interval converter 1 is connected by one of the outputs to the first element And 2 ₁ and the other output to the second element And 2 ₂ , the outputs of which are connected to the OR element 5, connected by its output to the third element And 2 ₃ , which in turn, the output is connected to the counter 6. To the input of the measuring signal of the Converter "phase shift - time interval" 1 (measuring input of the digital phase meter) Vh. rev. a unit 8 for measuring the length of the period of the measuring signal is connected, and to the input of the reference signal of the transducer "phase shift - time interval" 1 (reference input of the digital phase meter) Vh. op. a unit 9 for measuring the duration of the reference signal period is connected. The outputs of blocks 8 and 9 are connected to a block 10 for subtracting the digital equivalents of the durations of the signal periods, which is connected by an output to the block 11 for comparing the difference in the durations of the periods with a threshold, the threshold signal being supplied to the second input of which is the control input (Input) of the digital phase meter. Block 11 comparing the difference in the durations of periods with a threshold is connected to the RS-trigger 12, which is also connected with its S-input to one of the inputs of the timing unit 7 and to the second input of the counter 6, and the output to the fourth element And 2 ₄ . The digital phase meter pulse generator 3 is connected to the second input of the fourth AND element ₄ and to the second input of the reference signal period measuring unit 8 and the measuring signal period measuring unit 9, respectively. Shaper 4 has one input connected to the output of the fourth element And 2 ₄ and to the second input of the timing unit 7, and two outputs connected to the second input of the first 2 ₁ and second 2 ₂ And elements, respectively.

Работает устройство следующим образом.The device operates as follows.

Преобразователь «сдвиг фаз - интервал времени» 1 является двухполупериодным преобразователем. На первом выходе преобразователя 1 формируется прямоугольный импульс, передний фронт которого привязан к положительному нулевому переходу сигнала на Вх. оп. преобразователя, а задний фронт - к аналогичной точке сигнала на Вх. изм. преобразователя. На втором выходе преобразователя 1 имеет место другой прямоугольный импульс, привязанный аналогичным образом к отрицательным нулевым переходам сигнала на Вх. оп. и Вх. изм. преобразователя 1. Эти прямоугольные импульсы принято называть фазовыми интервалами. Генератор импульсов 3 формирует бесконечную последовательность импульсов, которые принято называть квантующими. Из последовательности квантующих импульсов на выходах формирователя 4 формируются две последовательности, сдвинутые на половину периода одна относительно другой.The phase shift-time interval converter 1 is a half-wave converter. At the first output of the converter 1, a rectangular pulse is formed, the leading edge of which is tied to the positive zero transition of the signal at Bx. op. transducer, and the trailing edge - to a similar point of the signal at I. rev. transducer. At the second output of converter 1, another rectangular pulse takes place, similarly tied to the negative zero transitions of the signal at Bx. op. and Vh. rev. Converter 1. These rectangular pulses are called phase intervals. The pulse generator 3 forms an infinite sequence of pulses, which are called quantizing. From the sequence of quantizing pulses at the outputs of the former 4, two sequences are formed, shifted by half the period relative to one another.

Фазовые интервалы квантуются в первом и втором элементах И 2₁ и И 2₂, соответственно. Квантующие импульсы, прошедшие на выход первого 2₁ элемента И и второго 2₂ элемента И, объединяются в элементе ИЛИ 5. Подсчет количества импульсов, прошедших на выход элемента ИЛИ 5, производится счетчиком 6 за измерительное время (например, 1 с), которое формируется из квантующей последовательности времязадающим узлом 7, который, в сущности, представляет собой счетчик импульсов. Это обеспечивает постоянство времени измерения. Подсчет импульсов за постоянное время измерения производится с помощью третьего элемента И 2₃. Таким образом, производится измерение сдвига фаз при равных частотах сигналов на Вх. оп. и Вх. изм. цифрового фазометра.Phase intervals are quantized in the first and second elements of And 2 ₁ and And 2 ₂ , respectively. The quantizing pulses transmitted to the output of the first 2 ₁ AND element and the second 2 ₂ AND element are combined in the OR element 5. The number of pulses transmitted to the output of the OR element 5 is counted by the counter 6 during the measurement time (for example, 1 s), which is formed from the quantizing sequence by the timing unit 7, which, in essence, is a pulse counter. This ensures a constant measurement time. The pulses are counted for a constant measurement time using the third element And 2 ₃ . Thus, the phase shift is measured at equal signal frequencies at Bx. op. and Vh. rev. digital phase meter.

Узлы 8, 9, 10, 11, 12 обеспечивают измерение сдвига фаз при относительном различии частот сигналов на Вх. оп. и Вх. изм. На фиг 2 показан возможный вариант дрейфа частоты f₂ одного из сигнала относительно частоты f₁ другого сигнала. Пределами ±Δf обозначена область гарантированной относительной нестабильности частот. Из графика фиг. 2 видно, что измерения можно производить в моменты времени равенства частот или в некоторой области вокруг точки равенства, размер которой определяется допустимой погрешностью измерения. Момент начала области обозначен t_н, момент окончания области - t_к. Поэтому необходимо формировать в момент t_н импульс, устанавливающий RS-триггер 12 в единичное состояние. В результате этого квантующие импульсы с генератора 3 начинают проходить через четвертый элемент И 2₄, и процесс измерения проходит в соответствии с описанным выше. В момент времени t_кнеобходимо формировать импульс, устанавливающий RS-триггер 12 в нулевое состояние, и процесс измерения прекращается. Выход из разрешенной области может произойти в произвольное время, в т.ч. ранее окончания процесса подсчета импульсов счетчиком 6, поэтому накопленный результат в счетчике является неверным и должен быть уничтожен, что обеспечивается сбросом в нулевое состояние как счетчика 6, так и времязадающего узла 7 в момент времени t_к, при котором формируется импульс S установки RS-триггера в нулевое состояние. Технически это достигается следующим образом.The nodes 8, 9, 10, 11, 12 provide a measurement of the phase shift with a relative difference in the frequencies of the signals at the input. op. and Vh. rev. Figure 2 shows a possible drift of the frequency f _{2 of} one of the signal relative to the frequency f _{1 of} another signal. The limits ± Δf denote the region of guaranteed relative frequency instability. From the graph of FIG. Figure 2 shows that measurements can be made at times of equal frequency or in a certain region around an equal point, the size of which is determined by the permissible measurement error. The moment of the beginning of the region is designated t _n , the moment of the end of the region is t _k Therefore, it is necessary to form a pulse at time t _n , which sets the RS-trigger 12 in a single state. As a result of this, the quantizing pulses from the generator 3 begin to pass through the fourth element And 2 ₄ , and the measurement process proceeds as described above. At time t _k, it is necessary to generate a pulse that sets the RS-flip-flop 12 to the zero state, and the measurement process stops. The exit from the allowed area can occur at any time, including earlier than the end of the process of counting pulses by counter 6, therefore, the accumulated result in the counter is incorrect and must be destroyed, which is ensured by resetting both counter 6 and the timing unit 7 to zero at time t _k , at which the impulse S of setting the RS trigger to zero state. Technically, this is achieved as follows.

В блоках 8 и 9 производится цифровое измерение длительностей периодов сигналов по Вх. изм. и, соответственно, по Вх. оп. с помощью квантующих импульсов с генератора 3. В блоке 10 определяется в цифровом виде разность длительностей периодов, а в блоке 11 эта разность сравнивается с порогом, который устанавливается по Вх. упр. ручным или любым иным образом. Если разность оказалась меньше порогового значения, что означает нахождение частот сигналов внутри областей, указанных на фиг. 2, то формируется импульс R, устанавливающий RS-триггер 12 в единичное состояние, и процесс измерения начинается. Как только разность длительностей периодов окажется больше значения порога, формируется импульс S, по которому измерение прерывается.In blocks 8 and 9, a digital measurement of the durations of the signal periods by I rev. and, accordingly, according to Bx. op. using quantizing pulses from the generator 3. In block 10, the difference between the durations of the periods is determined in digital form, and in block 11 this difference is compared with a threshold that is set according to Bx. control manually or in any other way. If the difference turned out to be less than the threshold value, which means that the frequencies of the signals are inside the areas indicated in FIG. 2, a pulse R is formed, setting the RS flip-flop 12 in a single state, and the measurement process begins. As soon as the difference in the duration of the periods is greater than the threshold value, an impulse S is formed, along which the measurement is interrupted.

Поэтому исключается работа цифрового фазометра при произвольном соотношении начальной разности частот, что приводит к значительной погрешности за счет времязависимой составляющей. Измерение производится только в пределах соотношения частот, когда времязависимая компонента достаточно мала и не оказывает существенного влияния на результат измерения разности начальных фаз.Therefore, the operation of the digital phase meter is excluded at an arbitrary ratio of the initial frequency difference, which leads to a significant error due to the time-dependent component. The measurement is carried out only within the frequency ratio, when the time-dependent component is small enough and does not significantly affect the measurement result of the initial phase difference.

Таким образом, производится измерение сдвига фаз между двумя синусоидальными сигналами высокостабильных несинхронизированных по частоте генераторов близких частот.Thus, a phase shift is measured between two sinusoidal signals of highly stable frequency-synchronized generators of close frequencies.

Claims

A digital phase meter containing a phase shift - time interval converter, the inputs of which are respectively the reference input and the measurement signal input of the digital phase meter, a pulse generator, three AND elements, an OR element, a counter, a timing unit, a shaper, while the outputs of the phase shift converter - time interval "respectively connected to one of the inputs of the first and second AND elements, outputs connected to the OR element, which is connected to one of the inputs of the third AND element, whose output is connected n to the counter, the shaper with its outputs is connected to the second inputs of the first and second elements And, respectively, and the second input of the third element And is connected to a timing unit, characterized in that a measuring unit for measuring the duration of the reference signal, a digital subtraction unit, are connected in series equivalents of the durations of the periods of the signals, a unit for comparing the difference between the durations of the periods with a threshold, an RS trigger and a fourth AND element, which is connected to the driver and to one and of the inputs of the timing unit, and a measuring unit for measuring the period of the measuring signal is connected to the input of the measuring signal, which is connected by an output to the second input of the unit for subtracting digital equivalents of the durations of signal periods, the pulse generator being connected to the second input of the fourth AND element and to the second inputs of the measuring unit for the duration of the reference period the signal and the unit for measuring the length of the period of the measuring signal, the input S - type RS-trigger is connected to the second inputs of the counter and the timing node, and the second input unit comparing the difference in the duration of periods with a threshold is the control input of the digital phase meter.