SU1018105A1 - Измеритель неравномерности группового времени запаздывани - Google Patents

Abstract

ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕРАВНШЕРНОСТИ ГРУППОВОГО ВРЕМЕНИ ЗАПАЗДЫВАНИЯ, содеЪжащий передатчик, включающий генератор фиксированной частоты,амплитудный модул тор, генератор модулирующей частоты, смеситель, генератор перестраиваемой частоты и выходной блок, причем выход генератора фиксированной частоты соединен с первым входом амплитудного модул тора, а выход генератора модулирующей частоты соединен со вторым входом амплитудного модул тора, выход последнего соединен с первым входом смесител , выход которого соединен с выходньм блоком, а также приемник, содержащий входной усилитель, амплитудный детектор, фазовый детектор, генератор подстраиваемой частоты и фильтр низких частот, при этом выход входного усилител  соединен, со входом амтлитудного детектора, а выход последнего соединен с первым входом фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом генератора подстраиваемой частоты, управл ющий вход которого соединен .через фильтр низких частот с выходом фазового дхетектора , отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи , расишрени  диапазона рабочих частот и расширени  функциональных возможностей посредством обеспечени  возможности, измерени  .нелинейности фазочастотной характеристики, в передатчик введен блок линейной развертки, соединенный с управл ющим входом генератора перестраиваемой частоты, выход которого соединен со О) вторым входом смесител , а в приемник введен интегратор, панорамный индикатор и преооразователь частотаиапр жение , при зтом вход интегратора соединен с выходом фазового де- S тектора, а выход интегратора соединен с первым входом панорамного индикатора , второй вход которого соединен с выходе фазового детектора, а третий - с выходом преобразовател  частота - напр жение, вход которого соединен с выходом входного 00 усилител .

Description

СЛ

Изобретение относитс  к радибизмерительной технике и может быть использовано в измерител х неравномер костей группового времени запаздывани  (ГВЗ), а также измерител х нелинейности , фазочастотной характеристики (ФЧХ) трактов систем св зи.

Известен измеритель, содержащий передатчик, включающий генератор опорной несущей частоты, генератор измерительной несущей частоты, коммутатор , амплитудный модул тор, генератор модулирующей частоты, выходное устройство и приемник, включающий входное устройство, амплитудный детектор, фазовый детектор, полосовой фильтр. Измеритель работает по принципу коммутации с определенным периодом несущей частоты амплитудно-модулированного (AM) сигнала. После прохождени  такого зондирующего сигнала через исследуемую линию св зи разность ГВЗ линии св зей на опорной и измерительной несущей частотах про вл етс  в виде скачка фазы огибающей AM сигнала. Величина скачка фазы  вл етс  мерой неравномерности ГВЗ линии св зи на опорной и измерительной несущих частотах. В приемнике методом амплитудной демодул ции производитс  выделение огибающей , котора  поступает на один вход фазового детектора. На другой вход фазового детектора поступает сигнал той же огибающей, прошедший узкополосный полосовой фильтр. Ширина полосы пропускани  фильтра (ДР) должна быть намного меньше частоты коммутации (f) несущих частот (ДР ;-с{| . Таким образом в приемнике создаетс  сигнал опорной фазы. Выходной сигнал фазового детектора представл ет собой пр моугольные .импульсы напр жени  с частотой следовани , равной частоте коммутации, амплитуда которых пропорциональна неравномерности ГВЗ l.

Известный измеритель имеет недостатки: на выссэких частотах технически очень сложно реализовать коммутацию несущих частот вследствие перехрдных процессов в момент коммутации;

- низкое быстродействие, так как частота перестройки измерительной несущей частоты должна быть намного меньше частоты коммутации, причем врем  измерени  в полосе частот достигает от нескольких до нескольких дес тков минут, при эт.ом очень трудно проводить оперативную коррекцию частотных характеристик ГВЗ трактов систем св зи.

Наиболее близким по технической . сущности к изобретению  вл етс  измеритель неравномерности ГВЗ, построенный по принципу коммутации несущей частоты. Измеритель содержит

передатчик и приемник, соединенные исследуемой линией св зи. Передатчик включает генератор фиксированной частоты, амплитудный модул тор, генератор модулирующей частоты, генератор частоты опознавани , смеситель высокочастотный коммутатор, генератор опорной несущей частоты, генератор перестраиваемой измерительной несущей частоты и выходной блок, который обычно включает в себ  фильтры , выходные усилители, аттенюаторы, согласующие каскады. Приемник измерител  включает входной усилитель, амплитудный детектор, узлы синхронизации , фазовый детектор, генератор подстраиваемой частоты, фильтр низких частот, управл емый выпр митель 2.

Данный измеритель характеризуетс  большим временем измерени  неравномерности ГВЗ в полосе частот. Частот перестройки измерительной несущей частоты должна быть минимум на пор док меньше частоты коммутации. Частота коммутации в свою очередь ограничиваетс  переходными процессами в исследуемой линии св зи и узлах измерител . Вследствие этого врем  измерени  в широком диапазоне частот занимает от нескольких до нескольких дес тков минут. При этом крайне затруднена оперативна  настройка корректора ГВЗ в линии св зи. Кроме того , реализовать метод коммутации на частотах, превышакицих несколько дес тков мегагерц практически невозможно из-за переходных процессов и технической сложности высокочастотных коммутаторов. Степень фазовых искажений нар ду с ,HepaBHOMepHOCTbTO ГВЗ характеризуетс  отклонением фазочастотной характеристики (ФХЧ) от линейного закона, т.е. нелинейностью ФЧХ. При этом необходимо эти обе характеристики определ ть одновременно, однако устройства дл  измерени  нелинейности ФЧХ линий св зи отсутствуют

Цель изобретени  - повышение быстродействи , расширение диапазона рабочих частот и расширение функциональных возможностей посредством обеспечени  возможности измерени  нелинейности фазочастотной характеристики .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в измеритель неравномерности группового времени запаздывани , содержащий передатчик, включгиощий генератор фиксированной частоты, амплитудный модул тор, генератор модулирующей частоты, смеситель, генератор перестраиваемой частоты и выходной блок, причем выход генератора фиксированной частоты соединен с пер вым входом амплитудного модул тора, а выход генератора модулирующей частоты соединен со вторым входом амплитудного модул тора/ выход последнего соединен с первым входом смесител , выход которого соединен с выходным блоком, а также приемник, содержащий входной усилитель, амплитудный детектор, фазовый детектор, генератор подстраиваемой частоты и фильтр низких частот, при этом выход входного усилител  соединен со вхо ,до,м амплитудного детектора, а выход последнего соединен с первым входом фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом генератора подстраиваемой частоты, управл ющий вход которого соединен через фильтр низких частот с выходом фазового детектора , в передатчик введен блок .линейной развертки, соединенный с управл ющим входом генератора перестраиваемой частоты, выход которого соединен со вторым входом смесител , а в приемник введен интегратор, панорамный индикатор и преобразователь частота - напр жение, при этом вход интегратора соединен с выходом фазового детектора, а выход интегратора соединен с первым входом панорамного индикатора, второй вход которого соединен с выходом фазового детектора, а третий - с выходом преобразовател  частота - напр жение, вход которого соединен с выходом входного усилител .

На фиг.1. приведена структурна  схема предложенного измерител ; на фиг.2 - диаграммы, по сн ющие его работу.

Измеритель неравномерностей ГВЗ содержит передатчик 1, включающий генератор 2 фиксированной частоты, амплитудный модул тор 3, генератор 4 модулирующей частоты, смеситель 5, генератор 6 перестраиваемой частоты, блок 7 линейной развертки, соединенный с генератором 4 перестраиваемой частоты, и выходной блок 8. Измеритель содержит также прие14ник 9, включающий входной усилитель 10, амплитудный детектор 11, фазовый детектор 12, генератор 13 подстраиваемой частоты , фильтр 14 низких частот, интегратор 15, подключенный к выходу фазового детектора 12, панорамный индикатор 16, входы которого соедане Ш с выходами интегратора 15 и фазового детектора 12, причем вход развертки панорамного индикатора 16 через преобразователь 17 частота - напр жение соединен с выходом входного усилител  10.

Предложенный измеритель работает следующим образом.

генератора 2 фиксированной частоты модулируетс  по амплитуде в амплитудном модул торе 3 сигналом генератора 4 модулирующей частоты и поступает в смеситель 5. На, другой вход смесител  5 поступает сигнал

генератора 6 перестраиваемой частоты. На выходе смесител  5 образуетс  AM сигнал в необходимом частотном диапазоне . Частота генератора 6 управл етс  пилообразным сигналом блока 7 линейной раэвертки. Выходной блок 8 содержит узлы, необходимые дл  обработки выходного сигнала смесител  5 (фильтр, усилитель, аттенюатор). Таким образом на выходе передатчика

0

Iобразуетс  AM сигнал,- несуща  частота которого перестраиваетс  с большой скоростью линейным законом в не;Обходимом частотном диапазоне.

Зондирующий AM сигнал с линии св 5 зи, поступает на ВХОДНОЙ усилитель 10 приемника 9. В амплитудном детекторе

IIвьщел етс  огибающа  AM сигнала, фаза которой содержит информацию о неравномерности ГВЗ исследуемой линии св зи. Сигнал огибающей поступает

0 на один вход фазового детектора 12, на другой вход которого поступает

сигнал генератора 13, управл емого выходным напр жением фазового детектора 12 через фильтр 14. Частота сре5 за фильтра 14 должна бьггь такой, чтобы составл ющие с частотой перестройки несущей частоты и выше были подавлены. Таким образом создаетс  сигнал опорной фазы в приемном конце

0 линии св зи. Выходное напр жение фазового детектора 12 пропорционально величине неравномерности ГВЗ исследуемой слинии св зи. При перестройке :несущей частоты в панорамном индика5 JTOpe воспроизводитс  характеристика, неравномерности гвЗ. Врем  измерени  не превышает нескольких дес тков миллисекунд, что намного меньше чем в известном измерителе, а частотный

0 диапазон измерител  больше частотного диапазона известного устройства.

Степень фазовых искажений нар ду с неравномерностью ГВЗ характеризует:с  отклонением ФЧХ от линейного закона , т.е. нелинейностью ФЧХ.-В лини х

5 ;св зи, где вход и выход разнесены на значительные рассто ни , пр мое измерение ФЧХ и определение .нелинейности ФЧХ невозможно. В предлагаемом измерителе неравномерности ГВЗ изме0 |рёние нелинейности ФЧХ обеспечиваетс  :введением интегратора 15. Выходное напр жение фазового детектора 12 интегрируетс , что соответствует алгоритму

5

глг«)а$--лф(),

(1)

где ЛТ({) - частотна  неравномерность

ГВЗ ;

60 Лф() частотна  .зависимость нелинейности ФЧХ.

Принцип измерени  нелинейности :ФЧХ по сн етс  диаграммами на фиг.2. Очевидно, то погрешность измере 5 Ни  нелинейности ФЧХ зависит от сте-;

пени линейности перестройки несущей частоты, т.е. линейности частотного масштаба, бднако существующие различные методы линеаризации позвол ют достигнуть линейности частотного масштаба пор дка (0,1-1)%, что вполне удовлетвор ет требовани м измерени  нелинейности ФЧХ.

Положительный эффект дос1игаетс  за счет того, что перестройка несущей частоты AM сигнала осуществл етс  линейно с большей скоростью,что позвол ет значительно повысить быстродействие измерител ,. Введение в приемник 9 измерител  неравномерности ГВЗ интегратора 15, панорамного индикатора 16 и преобразовател  17 позвол ет измер ть нелинейность ФЧХ, что значительно расшир ет функционаленые возможности измерител .

Кроме того, заложенный в измеритель метод измерени  позвол ет проводить измерение неравномерности ГВЗ и нелинейности ФЧХ практически во всем частотном диапазоне, включа  СВЧ.

Г t

Частотна  зависимость отоиптного Г8Л

Claims (1)

1. ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ГРУППОВОГО ВРЕМЕНИ ЗАПАЗДЫВАНИЯ, содержащий передатчик, включающий генератор фиксированной частоты,амплитудный модулятор, генератор модулирующей частоты, смеситель, генератор перестраиваемой частоты и выходной блок, причем выход генератора фиксированной частоты соединен с первым входом амплитудного модулятора, а выход генератора модулирующей частоты соединен со вторым входом амплитудного модулятора, выход последнего соединен с первым входом смесителя, выход которого соединен с выходным блоком, а также приемник, содержащий входной усилитель, амплитудный детектор, фазовый детектор, генератор подстраиваемой частоты и фильтр низких частот, при этом выход входного усилителя соединен, со входом амплитудного детектора, а выход последнего соединен с первым входом .фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом генератора подстраиваемой частоты, управляющий вход которого соединен через фильтр низких частот с выходом фазового детектора, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия _f расширения диапазона рабочих частот и расширения функциональных возможностей посредством обеспечения возможности, измерения нелинейности фазочастотиой характеристики, в передатчик введен блок линейной развертки, соединенный с управляющим входом генератора перестраиваемой частоты, выход которого соединен со вторым входом смесителя, а в приемник введен интегратор, панорамный индикатор и преобразователь/частота¹ напряжение, при этом вход интегратора соединен с выходом фазового де- — тектора, а выход интегратора соединен с первым входом панорамного индикатора, второй вход которого соединен с выходом фазового детектора, а третий - с выходом преобразователя частота - напряжение, вход которого соединен с выходом входного усилителя.