SU1172010A1 - Pulse-frequency phase-lock loop - Google Patents
Pulse-frequency phase-lock loop Download PDFInfo
- Publication number
- SU1172010A1 SU1172010A1 SU833581206A SU3581206A SU1172010A1 SU 1172010 A1 SU1172010 A1 SU 1172010A1 SU 833581206 A SU833581206 A SU 833581206A SU 3581206 A SU3581206 A SU 3581206A SU 1172010 A1 SU1172010 A1 SU 1172010A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- inputs
- error
- trigger
- Prior art date
Links
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
1. ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНОЕ УСТРОЙСТВО АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ, содержащее два смесител , первые входы, которых объединены и вл ютс входом устройства, вторые входы соединены с квадратурными выходами управл емого генератора, а выход каждого через фильтр нижних частот соединен с входами формировател импульсов ошибки автоподстройки и входами блока определени квадрата огибающей сигнала, выход которого соединен с входом триггера Шмидта, а также последовательно соединенные блок оценки мгновенной частоты ошибки и блок управлени , выход которого подключен к входу управл емого генератора , отличающеес тем, что, с целью повьштени точности измерени мгновенных скоростей потока, в него дополнительно введены последовательно включенные между одним выходом формировател импульсов ошибки автоподстройки и входом установки О блока оценки мгновенной частоты оишбки первый элемент ИЛИ, второй вход которого соединен с другим выходом формировател импульсов ошибки автоподстройки, первый элемент задержки, первый RS-триггер, S-вход которого соединен с выходом триггера Шмидта, и второй RS-триггер, а между выходом первого элемента ИЛИ и R-входом второго RS-триггера первый элемент И и второй элемент задержки, а также включенные последовательно между одним выходом формировател импульсов ошибки автоподстройки и входом сложени вычитани блока управлени второй элемент И, дискретный фильтр и третий RS-триггер, S-вход которого соединен с вторым выходом дискрет (Л ного фильтра, между другим выходом формировател импульсов ошибки автоподстройки и вторым входом дискретного фильтра включен третий элемент И, а между вторым выходом дискh ч ретного фильтра и тактовыми входами блока оценки мгновенной частоты ошибки и блока управлени включен N0 второй элемент ИЛИ, другой вход коО торого соединен с первым выходом дискретного фильтра, при этом вторые входы первого, второго и третьего ° элементов И соединены с выходом первого RS-триггера, 2. Устройство по П.1, отличающеес тем, что блок оценки мгновенной частоты ошибки содержит последовательно соединенные измеритель временных интервалов и посто нное запоминающее устройство, а блок управлени состоит из последовательно соединенных накапливающего сумматора, входы которого соединены с информационными выходами1. A FREQUENCY-PULSE AUTO-CONSTRUCTED FREQUENCY device containing two mixers, the first inputs that are combined and are the device input, the second inputs are connected to the quadrature outputs of the controlled generator, and the output of each through a low-pass filter is connected to the inputs of the auto-tuning error generator and the input the block of determining the square of the envelope of the signal, the output of which is connected to the input of the Schmidt trigger, as well as the serially connected block for estimating the instantaneous error frequency and the control block, Which is connected to the input of a controlled generator, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy of the instantaneous flow rates, it additionally includes serially connected between one output of the pulse former and the input of the unit for estimating the instantaneous frequency of the first element OR, the second the input of which is connected to another output of the auto-tuning error pulse generator, the first delay element, the first RS trigger, the S input of which is connected to the output of the Schm trigger dta, and the second RS flip-flop, and between the output of the first element OR and the R-input of the second RS flip-flop, the first element And the second delay element, as well as the automatic control error connected in series between one output of the pulse driver and the input of the control unit readout, the second element And , a discrete filter and a third RS trigger, whose S input is connected to the second output of the discrete filter (a left filter, between the other output of the auto-tuning error pulse generator and the second input of the discrete filter, the third And element is turned on, and ezhdu second output diskh h retnogo filter and clock inputs of the block estimates the instantaneous frequency error, and the control unit included N0 second OR gate, the other input of the CCW torogo connected to the first output of the digital filter, wherein the second inputs of the first, second and third ° elements And are connected to the output of the first RS-flip-flop, 2. The device according to claim 1, characterized in that the unit for estimating the instantaneous error frequency contains a series-connected time interval meter and a permanent memory, and the control unit consists of a series-connected accumulating adder, inputs which is connected to information outlets
Description
посто нного запоминающего устройства и цифроаналогового преобразовател , причем входы управлени измерител временных интервалов, посто нного запоминающего устройства и накапливающего сумматора объединены и вл ютс тактовыми входами другой вход измерител временных интервалов вл етс входом установки О, а другой вход накапливающего сумматора вл етс входом сложени -вычитани .A fixed memory and a D / A converter, the control inputs of the time interval meter, the persistent storage device and the accumulating adder are combined and are clock inputs, the other input of the time interval meter is the installation of O, and the other input of the accumulating adder is input of addition-subtraction .
Изобретение относитс к радиоизмерительной технике и предназначено дл приема и обработки сигналов лазерных доплеровских измерителей скорости турбулентных потоко жидкости или газа. Цель изобретени - повышение точности измерений мгновенных скоростей потока. На фиг. 1 представлена структур на электрическа схема частотноимпульсного устройства автоподстро ки частоты; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие принцип действи устройства. Частотно-импульсное устройство автоподстройки частоты содержит смесители 1 и 2, фильтры 3 и 4 ниж них частот, управл емый генератор формирователь 6 импульсов ошибки автоподстройки (ФИОА), блок 7 опре д еле ни к вадр ат а оги б ающей сиг нала триггер Шмидта (ТШ) 8 первый 9 и второй 10 RS-триггеры, первый 11 второй 12 и третий 13 элементы и первый элемент 14 задержки, первый элемент ИЛИ 15, второй элемент 16 задержки, дискретный фильтр (ДФ) 1 третий RS-триггер 18, второй элемент ИЛИ 19, блок 20 оценки мгновенной частоты ошибки, блок 21 увравлени , измеритель 22 временны интервалов (ИВИ), посто нное запоминающее устройство (ПЗУ) 23, на капливающий сумматор 24 и цифроана логовый преобразователь (ЦАП) 25. На диаграммах фиг. 2 прин ты следующие обозначени : A(t) - одночастотный доплеровс кий сигнал на выходе фильтров 3 и нижних частот; 8,(t}) - импульсна последовател ность на выходе первого элемента ИЛИ 15 в моменты перехода доплеровс ких сигналов через ноль; SjCt) - бланк сигнала на выходе ТШ 8; 8(t) - бланк сигнала на выходе первого RS-триггера 9; импульсна последовательность на выходе первого элемента И 11; Sj(t) - бланк сигнала на выходе второго RS-триггера 10; О/(ц) и 8-j(tj) - импульсные последовательности на выходах ФИОА 6 в . моменты времени перехода ортогональных сигналов фильтров нижних частот через ноль bg(t) - логический сигнал знака импульсных последовательностей S/(t) и S(t) на выходе третьего RS-триггера 18; N(t)- числовое значение кодов, считываемое из ПЗУ 23 по адресу, формируемому в ИВИ 22; и у, - сигнал управлени на выходе ЦАП 25. Устройство работает следующим образом. Доплеровский сигнал A(t) cos q (t) , где A(t) - огибающа и ( (t) - фаза колебани умножаетс в смесител х 1 и 2 на колебани sinCfyr t) cos({i(.p (t) , поступающие с квадратурных выходов управл емого генератора 5, и с помощью фильтров 3 и 4 нижних частот вьздел ютс колебани с разностной фазой K-A(t) (t) -CpyrCt) и К A(t) (t) -qiyr(t) . Б блоке 7 определени квадрата огибающей сигнала оба колебани возвод тс в квадрат и суммируютс , что дает квадрат огибающей доплеровского сигнала )J , где Kj - коэффициент передачи схем.The invention relates to a radio metering technique and is intended for receiving and processing signals from laser Doppler velocity meters for turbulent flow of a liquid or gas. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy of instantaneous flow rates. FIG. Figure 1 shows the structures on the electrical circuit of the frequency-pulse device for automatic frequency control; in fig. 2 - timing diagrams explaining the principle of operation of the device. The pulse-frequency auto-tuning device contains mixers 1 and 2, low-pass filters 3 and 4, a controlled generator shaper of 6 self-tuning error pulses (FIOA), block 7 determining the Schmidt trigger signal ( TSH) 8 first 9 and second 10 RS-triggers, first 11 second 12 and third 13 elements and first delay element 14, first element OR 15, second delay element 16, discrete filter (DF) 1 third RS-trigger 18, second element OR 19, unit 20 for estimating the instantaneous error rate, unit 21 of the control, meter 22 times there are intervals (IVI), read-only memory (ROM) 23, a cumulative adder 24, and a digital converter (D / A converter) 25. In the diagrams of FIG. 2 the following notation is adopted: A (t) is a single-frequency Doppler signal at the output of filters 3 and low frequencies; 8, (t}) is the pulse sequence at the output of the first element OR 15 at the moments of the transition of the Doppler signals through zero; SjCt) - the form of the signal at the output of TS 8; 8 (t) - the form of the signal at the output of the first RS-flip-flop 9; the pulse sequence at the output of the first element And 11; Sj (t) is the signal form at the output of the second RS flip-flop 10; O / (c) and 8-j (tj) - pulse sequences at the outputs of FIOA 6 in. the time of transition of orthogonal low-pass filter signals through zero bg (t) is the logical signal of the sign of the pulse sequences S / (t) and S (t) at the output of the third RS flip-flop 18; N (t) is the numerical value of the codes read from ROM 23 at the address configured in IVI 22; and y, is the control signal at the output of the DAC 25. The device operates as follows. The Doppler signal A (t) cos q (t), where A (t) is the envelope and ((t) - the phase of the oscillation is multiplied in mixers 1 and 2 by the oscillations sinCfyr t) cos ({i (.p (t), The oscillations with the difference phase KA (t) (t) -CpyrCt) and K A (t) (t) -qiyr (t) are extracted from the quadrature outputs of the controlled oscillator 5, and using filters 3 and 4 of the lower frequencies. block 7, determining the square of the signal envelope, both oscillations are squared and summed, which gives the square of the Doppler envelope) J, where Kj is the transmission coefficient of the circuits.
По переходам через ноль квадратурных колебаний формируютс импульс ные последовательности й (tj) и Sf (t, ) на выходе ФИОА 6, которые на выходе первого элемента ИЛИ 15 образуют импульсную последовательность ; (t. ) .By transitions through zero quadrature oscillations, pulse sequences d (tj) and Sf (t,) are formed at the output of FIOA 6, which at the output of the first element OR 15 form a pulse sequence; (t.).
Из сигнала квадрата огибающей с помощью ТШ 8 формируетс бланк сигнала 52(t), у которого передний и задний фронт размыт из-за многокраного срабатывани от шума и остаточных пульсаций второй гармоники доплеровского сигнала.A signal blank 52 (t) is formed from the square envelope signal by the TS 8, in which the leading and trailing edges are blurred due to the multiple triggering from noise and residual pulsations of the second harmonic of the Doppler signal.
Кроме того, первые и последние импульсы S(tj), получаемые от ортогональных сигналов (на фиг. 2 показаны сплошной и штриховой лини ми ) , имеют низкую достоверность из-за сильного вли ни шума, неопределанности начальной фазы и амплитуды колебани . Эти импульсы необходимо исключить, так как они не несут информацию о фазовых соотношени х сигналов. Дл этого сигнал с ТШ 8 подаетс на S-вход первого RS-триггера 9, а на его R-вход - сигнал с выхода первого элемента ИЩ 15 через первый элемент 14 задержки. . Сформированный таким образом бланк 8(t) подаетс на первый 11, второй 12 и третий 13 элементы И в качестве сигнала разрешени . В результате формируютс импульсные последовательности 4 (t), Sg(t;), Sj(tj). С помощью последовательности S(tj) второго элемента 16 задержки и второго RS-триггера 10 формируетс чистьш бланк сигнала (t). ДФ 17 исключает чередукмциес импульсы, которые характерны при флюктуаци х фазы сигнала. Затем с помощью третьего RS-триггера 18 формируют логический сигнал знака импульсныхIn addition, the first and last pulses S (tj) received from orthogonal signals (shown in Fig. 2 with solid and dashed lines) have low reliability due to the strong influence of noise, the uncertainty of the initial phase and the amplitude of oscillation. These pulses must be eliminated, since they do not carry information about the phase relationships of the signals. For this, the signal from the TS 8 is fed to the S input of the first RS flip-flop 9, and to its R input, the signal from the output of the first TIG 15 through the first delay element 14. . The form 8 (t) thus formed is fed to the first 11, second 12 and third 13 elements AND as a resolution signal. As a result, pulse sequences 4 (t), Sg (t;), Sj (tj) are formed. Using the sequence S (tj) of the second delay element 16 and the second RS flip-flop 10, a blank signal form (t) is generated. DF 17 eliminates the interlaced pulses that are characteristic of the fluctuations of the phase of the signal. Then using the third RS flip-flop 18 form a logical signal sign of the pulse
последовательностей Oi(ti) и S,.(t;) о 4 г t sequences Oi (ti) and S,. (t;) about 4 g t
Выходна импульсна последовательностей снимаетс с выхода второго элемента ИЛИ 19.The output pulse of the sequence is removed from the output of the second element OR 19.
Таким образом достигаетс дополнительна фильтраци импульсов ошибки автоподстройки от фазовых шумов доплеровского сигнала и обеспечиваетс синхронизаци бланка сигнала oj (t), импульсной последовательности §4(tt) и логического сигнала знака Su (t).In this way, additional filtering of the auto-tuning error pulses from the phase noise of the Doppler signal is achieved, and the blank of the signal oj (t), the pulse sequence §4 (tt) and the logic signal Su (t) are synchronized.
В ИВИ 22 формируетс код временного интервала (t,. - t р &t; , который вл етс адресом, по которому считьгоаютс данные, предваритеЛьно сформированные или записанные в ПЗУ 23. Каждому адресу соответствует выборка (обратно пропорциональна величина измер емого временного интервала г/ , где К посто нньш коэффициент). Учитьгоа , что фазовый набег за врем а t равен lf/2, то частота колебаний доплеровского сигнала на выходе (льтров 3 и 4 нижних частот равна до;. 1Л.In IVI 22, a time interval code is formed (t ,. - t p &t; which is the address at which the data previously formed or written in ROM 23 is counted. A sample corresponds to each address (inversely proportional to the measured time interval r /, where K is a constant coefficient. If the phase shift during a t is equal to lf / 2, then the oscillation frequency of the Doppler signal at the output (liter 3 and 4 low frequencies is equal to ;. 1Л.
Следовательно, числовое значение кода выборки определ етс соотношением вл етс оцен-iTTherefore, the numerical value of the sample code is determined by the ratio is the estimate-iT
кой мгновенной разностной частоты входного доплеровского сигнала и сигнала управл емого генератора 5. Выборки оценок частоты суммируютс с учетом их знака в накапливакнцем сумматоре 24 и преобразуетс в ЦАПе 25 в сигнал управлени . Скорость движени схемы к равновесию в такой схеме определ етс величиной дсо .The instantaneous difference frequency of the input Doppler signal and the signal of the controlled oscillator 5. A sampling of frequency estimates are summed based on their sign in the accumulative adder 24 and converted in the DAC 25 into a control signal. The speed of movement of the circuit towards equilibrium in such a scheme is determined by the value of dso.
Благодар тому, что в предлагаемом устройстве осуществл етс дополнительна фильтраци импульсных последовательностей ошибки автоподстройки и их взаимна синхронизаци по которым затем формируетс оценка мгновенной частоты разбаланса и знак, веро тность срьгаа слежени за частотой доплеровского сигнала значительно уменьшаетс и тем самым по вышаетс надежность работы устройства .Due to the fact that the proposed device performs additional filtering of the pulse sequences of the auto-tuning error and their mutual synchronization over which then an estimate of the instantaneous frequency of the imbalance and sign is formed, the probability of tracking the Doppler signal frequency is significantly reduced and thereby increasing the reliability of the device.
Фиг.FIG.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833581206A SU1172010A1 (en) | 1983-04-16 | 1983-04-16 | Pulse-frequency phase-lock loop |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833581206A SU1172010A1 (en) | 1983-04-16 | 1983-04-16 | Pulse-frequency phase-lock loop |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1172010A1 true SU1172010A1 (en) | 1985-08-07 |
Family
ID=21059779
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU833581206A SU1172010A1 (en) | 1983-04-16 | 1983-04-16 | Pulse-frequency phase-lock loop |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1172010A1 (en) |
-
1983
- 1983-04-16 SU SU833581206A patent/SU1172010A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Проспект фирмы US TSI: Thermo systems, ins. Laser anemometer system. Авторское свидетельство СССР № 698113, кл. H 03 D 13/00, 1979. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4011755A (en) | Acoustic flowmeter | |
SU1172010A1 (en) | Pulse-frequency phase-lock loop | |
SU546845A1 (en) | Time Meter | |
JP2623931B2 (en) | Phase-synchronized transceiver | |
RU2050552C1 (en) | Device measuring phase of radio signal | |
SU1169191A1 (en) | Device for reception of signals with synchronous keying | |
US3375517A (en) | Phase-change rate detector | |
SU627420A1 (en) | Radio signal phase measuring arrangement | |
RU2346292C2 (en) | Method for generating tracking error signal and correction signal for input signal complex envelope tracking filter readings | |
SU556327A1 (en) | Single channel ultrasonic flow meter | |
US4183245A (en) | Synchronous frequency-to-voltage converter for doppler apparatus | |
SU1312399A1 (en) | Device for measuring phase velocity of ultrasound | |
SU1626176A1 (en) | Digital frequency and phase meter for harmonic signals | |
JPH0674786A (en) | Polyphase signal counter circuit | |
EP0361945A2 (en) | Measuring doppler velocity | |
JPH07198833A (en) | Fm-cw radar apparatus | |
JPS58172559A (en) | Measuring system of signal power to noise power ratio | |
SU1499259A1 (en) | Apparatus for measuring average speed of frequency and linearity change of modulation characteristics of frequency-modulated generators | |
SU1370585A2 (en) | Device for measuring mean speed change of frequency and linearity of generator modulation characteristics | |
US5732108A (en) | Method and apparatus for producing a difference signal between two signal frequencies, and for detection of modulation | |
SU1163280A1 (en) | Forming device for phase-meter | |
SU1396103A1 (en) | Complex range finder | |
SU1107294A1 (en) | Phase-lock loop | |
SU1291890A1 (en) | Meter of frequency errors | |
SU1335891A1 (en) | Device for measuring short-time instability of frequency |