Изобретение относитс к фазоимпульсной измерительной технике и може использоватьс дл измерени разности: фаз при наложении радиоимпульсных сигналов с перекрываинцимис спектрами и неизвестными несущими частотами. Известно устройство дл измерени фазовых сдвигов при наложении сигналов , .использующее принцип предварительной фильтрации и содержащее четыре фильтрующих элем&нта,входы которых попарно св заны с входными клеммами устройства, и два фазометра , входы которьк .подключены к выхо дам фильтрующих злементов, причем фильтрующие элементы наход тс в разных парах ГЛ , Недостатками устройства вл ютс значительные аппаратурные затраты при использовании фильтрующих элементов на базе Совокупности параллельных узкополосных фильтров, а также то, что при работе с короткими радиоимпульсными сигналами,врем существовани которых меньше времен отклика узкополосных фильтров, применение описанного устройства не да ет удовлетворительных результатов. I Наиболее близким к изобретению техническим решением вл етс устройство , содержащее сумматор, вычитатель , фазовращатель, два амплитуд ных детектора, два блока определени пол рности, блок определени экстремумов, блок выборки-хранени и блок обработки информации, причем входы сумматора и вычитател объеди нены и соединены с входными клеммами устройства, вход фазовращател св зан с выходом сумматора, вход первого амплитудного детектора соединен с выходом вычитател и входом первого блока определени пол рност вход второго амплитудного детектора соединен с выходом фазовращател и входом второго блока определени пол рности, выход первого амплитудного детектора св зйн с входом блок определени экстремумов, а выход второго - с входом блока рыборки-хр нени , задаюпщй выход блока определени экстремумов соединен с управл ющими входами блоков определени пол рности и блока выборки-хранени , выходы которых и выход блока определени экстремумов соединены с входами блока обработки информации ,два выхода которого соединены с выходными клеммами устройства Ш Недостатками этого устройства вл ютс .ограниченные функциональные возможности при работе с наложенными радиоимпульсными сигналами, имек цими близкие частоты, т.е. перекрывакициес спектры, а также ограничение на минимальное врем обращени к сигналу, т.е. на врем измерени фазовых сдвигов при наложении двух радиоимпульсных сигналов в перекрьтающимис спектрами и неизвестными несущими частотами. Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей и уменьшение времени измерени фазовых сдвигов при наложении двух радиоимпульсных сигналов с перекрываюпщмис спектрами и неизвестными несущими частотами. Указанна цель достигаетс тем, что Б устройство, содержащее сумматор , вьмитатель, входы которых св заны с входными клеммами устройства, фазовращатель, вход которого соеди- , ней с выходом сумматора, и блок выборки-хранени , введены детектор наложени сигналов, адаптер периода, интегратор,клкгч и вычислитель, входы которого соединены с входами детектора наложени сигналов и выходами фазовращател и вычитател , выход вычислител св зан с информаЦИОННЮ1И входами блока выборки-хранени и ключа, выход детектора наложени сигналов подключен к управл лцим входам адаптера периода и ключа, информационный вход адаптера периода соединен с выходом фазовращател , а выход подключен к управл к цему входу блока выборки-хранени , выход которого св зан с входом интегратора, причем выходы интегратора и ключа соединены с выходными клеммами. На фиг.1 представлена структурна схема предлагаемого устройства на фиг.2 - временные диаграммы , по сн ющие принцип работы радиоимпульсного фазометра; на фиг.З блок-схема адапера периода; на фиг.4 - временные диаграммы,по сн ющие принцип работы адаптера периода . В состав радиоимпульсного фазометра вход т сумматор 1, фазовращатель 2, детектор 3 наложени сигна3 лов, адаптер 4 периода, блок 5 выбо ки-хранени , интегратор 6, вычитатель 7, вычислитель 8 и ключ 9. Входы сумматора 1 и вычитател 7 объединены и соединены с входными клеммами устройства. Выход сумматора 1 св зан с входом фазовращател 2. Входы вычислител 8 соединены с входами детектора 3 наложени сигналов и выходами фазовращател 2 и вычитател 7. Выход вьгаислител 8 св зан с информационными входами блока 5 выборки-хранени и ключа 9. Выход детектора 3 наложени сигналов подключен к управл ющим входам адаптера 4 периода и ключа ,9. Информационный вход адаптера 4 периода соединен с выходом фазовращател 2, а выход подключен к управл ющему входу блока 5 выборки-хранени , выход которого св зан с входом интегратора 6. Выходы интегратора 6 и ключа 9 соединены с выходными клеммами. Радиоимпульс с пр моугольной сгибающей может быть представлен в виде произведени единичной функции на периодическую f(t). Функци единичного скачка 1 (t) ,(t) . t О, 1/2, t О, ;i, t 0. В общем случае она может быть смещена вдоль оси времени. Дл единичной функции, смещенной вправо на врем о, можно записать 1(t-t).B соответствии с определением (1) умножение функции f(t) на единичную функцию отсекает ее дл времени t 1о так, что имеем. (t) Аналитическое выражение сдвинут по фазе наложенных радиоимпульсов с пр моугольной огибающей может бы записано в следующем виде U,lt)-A,5i(w,i+qi4tv,|2)l(t-tO-l(t-t4 A2S (Wzt-K j- 2/2) ( (Чз U2lt) l,ein(w.itq.,-c,;/2)l(i-t,)M(t-t4) -VA2si lW2t M2- tl /2)(l(t-t2)-l(t-m где и, - выражение дл наложенных радиоимпульс в первом канале; 2 . то же, во, втором каA ,,);,,4i амплитуда, частота и начальна фаза первого радиоимпульса, ( - фазовый сдвиг между первыми радиоимпульса . ми по каналам, А. амплитуда, частота и начальна фаза второго радиоимпульса, 2 фазовый, сдвиг между вторыми радиоимпул-ьсами по каналам, г, ,t4 врем начала и конца первогорадиоргмпульса , врем начала и конца второго радиоимпульса. Детектор 3 наложени сигналов формирует импульс, соответствующий участку наложени сигналов. Блок 3 представл ет собой последовательное соединение фазового детектора,входы которого подключены к выходам фазовращател 2 и вычитател 7, и порогового элемента. На.участке (фиг.2) без наложени сигналов после формировани разностного и сумматорного сигналов и сдвига суммарного сигнала на Ir /2 получаютс сигналы с одинаковой частотой и начальной фазой, но разными амплитудами . Фазовый детектор дает нулевую разность фаз. При наложении сигналов на интервале возникает разность фаз, отлична от нул . Пороговый элемент имеет порог вьше уровн шумов. f Таким образом, при наложении сигналов фазовый детектор даетненулевую текущую разность фаз и на выходе порогового элемента возникает импульс, длительность которого соответствует участку наложени сигналов. Адаптер 4 периода имеет следующие функции. За врем действи открытого участка t -tn осуществл етс адаптаци к периоду высокочастотного заполнени радиоимпульса . Определ ютс моменты перехода через ноль и интервалы зременимежду ними. В этом случае адаптер 4 периода работает в релонме адаптации к сигналу. На интервал времени импульсу с выхода детектора 3 наложени сигнало1в адаптер периода переключаетс на режим экстрапол ции ноль-периодов сигнала , В соответствующие моменты времени формируютс импульсы, которые подаютс на управл ющий вход блока 5 выборки-хранени с целью стробировани выходного сигнала вычислител 8. Пример вьшолнени адаптера 4 периода включает формирователь 10, ключ 11, компаратор 12, ключ 13, интегратор 14, пиковьй детектор 15. Вход формировател 10 вл етс информационным входом адаптера 4 пе риода. Св занные между собой управл ющие входы ключей 11 и 13 вл ютс управл ющим входом адаптера 4 периода, выход формировател 10 св зан с информационным входом ключа 11, выход которого объединен с выходом ключа 13 и св зан со сбросовым входом интегратора 14. Выход интегратора 14 подключен к входам компаратора 12 и пикового детектора 15. Выход пикового детектора 15 св зан с вторым входом компаратора 12, вьпсод которого соединен с информационным входом : ключа 13. Причем выход ключа 13 вл етс выходом узла. В момент по влени разрешающего сигнала Do на управл ющем входе в блоке 5 выборки-хранени запоминаетс значение с выхода вычислител 8 . Интегратор б предназначен дл ус реднени значений с выхода блока вы борки-хранени на всем интервале наложени сигналов с целью снижени вли ни погрешности определени еди ничных выборок. Вычислитель 8 предназначен дл в числени удвоенного значени арктан генса отношени . Может быть реализован путем последовательного соеди нени типового аналогового делител типового формировател функции арктангенса и усилител с коэффициенто усилени , равным двум. Ключ 9 управ л етс детектором 3 наложени сигна лов. При отсутствии перекрыти ключ открыт и на выходе устройства по вл етс сигнал, соответствующий фазо вому сдвигу между радиоимпульсными сигналами на открытых участках , (). Устройство работает следующим образом. Два наложенных радиоимпульсных сигнала с перекрывающимис спектрами и неизвестными несущими частотами , имеющие фазовые сдвиги (, ц; )A,5;w(u,t4C,+ V,|l)Ui-t,)4(t-t4)+ (.i4(,(i42VUt-t3 , Uilt)A,g;n(,-(v,|2)t(t-t,V(t-t4fl + .nC(Oiltcp,-v..t,j.t-i3n, где AI , CO, ,tfi - амплитуда, частота и начальна фаза первого радиоимпульса; ( - фазовый сдвиг между первыми радиоимпульсами по каналам, Ag ,С02,% амплитуда, частота и начальна фаза второго радиоимпульса; Vf - фазовый сдвиг между вторыми радиоимпульсами по каналам, врем начала и конца первого радиоимпульса i 2 4врем начала и конца второго радиоимпульса (и, v, фиг.2, а, б) , поступают на входы сумматора 1 и вычитател 7. На выходах имеем UcWr2ft,co6(()n(,)tHt-t,)-l(t-) П2с(щ12}ъ(п (wii(p2)Ui-t2VHt-t) ; ).2ft,sin(,|2)co5(w,i4Cff)i(t.gH{t-t4)+ + ()cost02 4q j)tl(t-t2)-(t-tin, где Ug(t), Up(t) - суммарный и разностный сигналь соответственно (U4 фиг.2,г). С выхода сумматора 1 полученный сигнал сдвигаетс фазовращателем 2 на фиксированньй угол во всей рабочей полосе частот. На выходе фазовращател 2 I, , Ucol)-2A,cosi{V l2)Gos(Q,iity,)Ht-t,VUi-fc4) -2A2C05CV2f)COs(o t-VMj)(t-t7)-(t-t3n где U(t) - сдвинутый суммарный сигнал (Uj, фиг.2,в). Сдвинутый суммарньй U и разностный U 4 сигналы поступают на вход вычислител 8, реализующего функцию удвоенного значени арктангенса отношени . Выходной сигнал Ui; вьгаислйтел 8, показанный на фиг.2 д, поступает на информационные входы ключа 9 и блока 5 .выборки-хранени . Детек тор 3 наложени сигналов, подключен ный к фазовращателю 2 и вычитатепю 7, формирует импульсы U (фиг.2 е), соответствую1цие участку наложени сигналов ta-t-j. На открытых участках Ц-1л , , вьщел емых ключом 9, который запираетс сигналом U на интервал наложени полученное значение -1)7, (фиг.2,ж) соответствует измер емой разности фаз между одними из наложенных радиоимпульсных сигналов. С ,выхода фазовращател 2 сдвинутый суммарный сигнал Uj поступает н информационный вход адаптера 4 пери да. За врем действи неналоженного сигнала адаптер.4 периода опр дел ет моменты -перехода через ноль входного сигнала и интервалы времени между ними. При по влении на управл ющем входе импульса Ug с выхода детектора 3 наложени сигналов адаптер 4 периода отключаетс от входа и экстраполирует ноль-переход сигнала на участок наложени (Ug,фиг.2,3). Адаптер 4 периода работает следуюпщм образом. , J, . Входной сигнал U (фиг.4) поступ ет на формирователь 10,на выходе ко торого в моменты перехода сигнала .U через ноль формируютс импульсы Ufj, Эти импульсы поступают на сбросовый вход интегратора 14 через ключ 11,к . торый управл етс по сигналам Ug от Йетектора наложени сигналов. При отсутствии наложени ключ 11 открыт при наложении - закрыт. На вход интегратора 14 подан посто нный потен циал. На выходе интегратора 14 формируетс напр жение пилообразной формы U|2 с периодом, равным периоду несущей частоты радиосигнала. Осуществл етс режим адапта1даи. На пиковом детекторе 15 запоминаетс амплитуда пилы UQ,котора сравниваетс компаратором 12 с теку|Дим значением напр жени Ui на выходе интегратора 14. В моменты совпадени на выходе компаратора 12 формируютс импульсы и (3 , соответствующие моментам перехода через ноль входного сигнала Uj иинтервала времени между ними. Ключ 13 на вькоде компаратора 12 управл етс по Сигналам и от детектора наложени сиг налов, но противофазно первому ключу 12. При наложении сигналов происходит переключение на режим экстрапол ции . G выхода второго ключа 13 импульсы Ug поступают на сброс интегратора 14, осуществл автоматически режим формировани пилы, и на управл юп)ий вход блока 5 выборки-хранени с целью стробировани выходного сигцала вычислител 8. Дл обеспечени режима адаптации адаптера 4 периода практически достаточно одного-двух периодов высокочастотного заполнени радиоимпульсных сигналов на интервале tj-t Режим экстрапол ции позвол ет провести измерени фазового сдвига на участке наложени тоже за один-два периода высокочастотного заполнени . Таким образом, радиоимпульсньй фазометр может работать практически безынерционно по коротКИМ радиоимпульсам (пор дка несколь1КИХ периодов высокочастотного заполнени ). Импульсы Ug, управл ющие блоком 5 выборки-хранени , фактически осуществл ют стробирование выходного сигнала Uс вычислител 8 в моменты времени, когда на входах вычислител 8 в аддитивной смеси один из сигналов равен нулю. В результате на выходе блока 5 выборки-хранени по вл етс сигнал UQ (фиг.2,и), соответствуюдай измер емой разности фаз другого сигнала. Сигнал U поступает на вход интегратора 6, который усредн ет значени с выхода блока 5 выборки-хранени на всем интервале наложени сигналов ,,чтр приводит к снижению вли ни погрешности определени единичных выборок (U0 .2,к). Таким образом, на выходах интегратора 6 и ключа 9 формируютс импульсы, соответствующие измер емым фазовым сдвигам. Предлагаемое устройство обеспечивает расширение функ1щональных возможностей , уменьшение времени измерени . В устройстве при работе по наложенным радиоимпульсным сигналам, имекицим близкие несущие частоты,техническа реализаци затруднена. В предлагаемом устройстве на соотношение Hecymjix частот наложенных радиоимпульсов ограничени не накладьгааютс . В базовом устройстве минимальное врем обращени к сигналу, необхо-910 димое дл съема информации об экстремумах огибающей аддитивной смеси двух сигналов равно периоду разностной .частоты. Например, при несущих частотах радиоимпульсных сигналов f,j 100 кГц, fj 100,1 кГц, минимальное врем измерени равно . 0,1 .105с-1 В предлагаемом устройстве минимальное врем измерени практически равно 2-3 периодам высокочастотного запблнени радиоимпульсов, и при тех же несущих частотах составл ет (2-3)-10 с. Малое врем обращени к сигналу позвол ет использовать предлагаемый радиоимпульсный фазометр в современных фазоимпульсных измерительных системах, работающих с короткими (пор дка нескольких периодов высокочастотного заполнени ) радиоимпульсами . Расширение возможного соотношени несущих частот наложенных радиоимпульсных сигналов увеличивает функциональные возможности систем на базе предлагаемого устройства за счет расширени номенклатуры входных сигналов.
, Фиг.З