SU1201780A1

SU1201780A1 - Радиоимпульсный фазометр

Info

Publication number: SU1201780A1
Application number: SU843732558A
Authority: SU
Inventors: Станислав Михайлович Маевский; Евгений Карлович Батуревич; Игорь Владимирович Богачев; Антон Станиславович Милковский; Алексей Иванович Фендриков
Priority date: 1984-03-13
Filing date: 1984-03-13
Publication date: 1985-12-30

Abstract

Изобретение относитс к фазометрии и может быть использовано при измерении сдвига фаз одиночных коротких радиоимпульсов, а также непрерывных сигналов при малом времени обращени к ним. Цель изобретени - повьшение точности измерений фазового сдвига радиоимпульсных сигналов г достигаетс преобразованием аналоговых величин, соответствующих мгновенным значени м входных сигналов, с помощью аналогоцифрового преобразовател в цифровую форму и запоминани полученных кодов в регистрах, обратным преобразованием цифрового кода в аналоговую величину с помощью цифроаналогового преобразовател и рециркул цией с помощью счетчика и цифрового коммутатора. При этом на выходе фильтра нижних частот получают с копию входного сигнала на более низкой частоте и в течение времени, (Л необходимого дл более точного измерени сдвига фаз. 1 ил.

Description

Изобретение относится к фазометрии и может быть использовано при измерении сдвига фаз одиночных коротких радиоимпульсов, а также непрерывных сигналов при малом времени обращения к ним.

Цель изобретения - повышение точности измерения сдвига фаз радиоимпульсных сигналов.

На чертеже приведена схема радиоимпульсного фазометра.

Устройство содержит два идентичных канала 1 и 2 и блок управления, каждый канал содержит η быстродействующих ключей 3, η запоминающих элементов 4, η ключей 5, аналого-цифровой преобразователь /АЦП) 6, и регистров 7, цифровой коммутатор 8, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 9,,и фильтр 10 нижних частот. Блок.управления образуют формирователь 11 видеоимпульса, первый сдвиговый регистр 12, первый элемент И 13 (совпадения), первый генератор 14 импульсов, делитель 15 частоты, RS-триггер 16, второй сдвиговый регистр 17, второй элемент И 18 (совпадения), второй генератор 19 импульсов, третий элемент И 20 (совпадения), η счетчик 21 импульсов. Кроме того, устройство содержит низкочастотный фазометр 22. При этом каждый из каналов состоит из η ветвей, каждая ветвь состоит из последовательно включенных быстродействующего ключа 3, запоминающего элемента 4 и ключа 5. Входы каждой ветви объединены и подключены к входу устройства, а выходы объединены и подключены к входу АЦП 6, выход АЦП подключен к входам η регистров 7, выходы которых подключены к входам цифрового коммутатора 8, выход которого соединен последовательно через ЦАП 9 и фильтр 10 с входом низкочастотного фазометра 22.

Вход формирователя 11 видеоимпульса соединен с входом устройства, а выход через элемент И 13 подключен к входу сдвигового регистра 12, выходы которого соединены соответственно с управляющими входами быстродействующих ключей 3 каждого из каналов. Второй вход элемента 13 соединен с генератором 14 импульсов и входом делителя 15 частоты) S-вход триггера 16 соединен с первым выходом сдвигового реги

780 ² ^кстра 12, а R-увход триггера 16 соединен с η выходом второго сдвигового регистра 17 и первым входом третьего элемента И 20, второй вход которого соединен с выходом делителя 15 частоты, выход элемента И 20 соединен с входом счетчика 21, информационные выходы которого соединены с управляющими уходами цифровых коммутаторов 8. Выход триггера 16 соединен с первым входом второго элемента И 18, второй вход которого соединен с вторым генератором 19 импульсов, а выход элемента И 18 соединен с управляющими входами АЦП 6 каждого из каналов и входом второго сдвигового регистра 17, выходы которого соответственно соединены с управляющими входами ключей 5 и регистров 7 одновременно.

Радиоимпульсный фазометр работает следующим образом.

При появлении на входе устройства радиоимпульса срабатывает формирователь 11 видеоимпульса и импульсы с генератора импульсов 14 через элемент И 13 поступают на вход сдвигового регистра 12, на выходах которого формируются сигналы управления быстродействующими ключами 3. По этим сигналам быстродействующие ключи открываются и на элементах 4 последовательно запоминается η мгновенных значений входных сигналов. Кроме того, при появлении положительного импульса на первом выходе первого сдвигового регистра 12 срабатывает RS-триггер 16 и импульсы с второго генератора 19 импульсов через второй элемент И I8 поступают на вход второго сдвигового регистра 17, на выходах которого формируются сигналы управления ключами 5 и регистрами 7, и на вход запуска АЦП 6. Под действием управляющих сигналов через ключи 5 выходные сигналы запоминающих элементов 4 последовательно подключаются к входу АЦП 6, преобразуются в цифровую форму и записываются в соответствующий регистр 7. При появлении положительного импульса на последнем выходе второго сдвигового регистра Г7 срабатывает RS-триггер, закрывается элемент И 18 и импульсы с выхода второго генератора импульсов 19 перестают поступать на

1 вход второго сдвигового регистра 17. Кроме того, открывается третий элемент И 20 й импульсы с выхода делителя частоты 15 подаются на вход счетчика импульсов 21, выходные сигналы которого задают номер регистра 7, подключаемого через коммутатор 8 к входу ЦАП 9. Таким образом на выходе ЦАП 9 формируется ступенчатый сигнал, который после прохождения- через фильтр 10 нижних частот представляет собой копию входного сигнала на более низкой частоте. Кроме того, этот сигнал может формироваться в течение любого времени, необходимого для более точного измерения сдвига фаз на низкой частоте с помощью фазометра 22, Частота следования импульсов на · выходе первого генератора 14 импульсов выбирается из условия:

где - частота заполнения входных радиоимпульсов;

η - количество элементов 4.

Частота следования импульсов на выходе второго генератора 19 импульсов выбирается из следующего неравенства: где - частота следования импульсов на выходе второго генератора импульсов;

fj - частота, определяемая выражением:

I “f j ^{+ +} ’ где - время установления и счета АЦП 6;

t.j - время срабатывания ключей 5;

- время записи в регистр 7.

Емкость счетчика 21 выбирается равной п.

Таким образом повышение точности измерений фазового сдвига радиоимпульсных сигналов достигается преобразованием аналоговых величин, соответствующих мгновенным значениям входных сигналов, с помощью аналого-цифрового преобразователя 6 в цифровую форму и запоминанием полученных кодов в регистрах 7. Обратным преобразованием цифрового

780 4 кода в аналоговую величину с помощью ЦАП 9 и рециркуляцией с помощью счетчика 21 и цифрового коммутатора 8 на выходе фильтра нижних частот 10 получают копию входного сигнала на более низкой частоте и в течение времени, необходимого для более точного измерения сдвига фаз.

Claims

00 1 Изобретение относитс к фазометрии и может быть использовано при измерении сдвига фаз одиночных коротких радиоимпульсов, а также непрерывных сигналов при малом времани обращени к ним. Цель изобретени - повышение точ ности измерени сдвига фаз радиоимпульсных сигналов. На чертеже приведена схема радиоимпульсного фазометра. Устройство содержит два идентичных канала 1 и 2 и блок управлени , каждый канал содержит п быстродействующих ключей 3, п запоминаиощих элементов 4, п ключей 5 аналого-цифровой преобразователь {АЦП) 6, п регистров 7, цифровой коммутатор 8, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 9,,и фильтр 10 нижних частот. Блок.управлени образуют формирователь 11 видеоимпульса , первый сдвиговьй регистр 12, первый элемент И 13 (совпадени ), первьй генератор 14 импульсов делитель 15 частоты, RS-триггер 16 второй сдвиговый регистр 17, второй элемент И 18 (совпадени ), второй генератор 19 импульсов, третий элемент И 20 (совпадени ), п счетчик 21 импульсов. Кроме того, устройство содержит низкочастотньй фазометр 22. При этом каждый из каналов сост ит из п ветвей, кажда ветвь состоит из последовательно включенных быстродействующего ключа 3, запоминающего элемента 4 и ключа 5. Входы каждой ветви объединены и подключены к входу устройства, а выходы объединены и подключены к входУ АЦП 6, выход АЦП подключен к входам п регистров 7, выходы которых подключены к входам цифрового комму татора 8, выход которого соединен последовательно через ЦАП 9 и фильтр 10 с входом низкочастотного фазометра 22. Вход формировател 11 видеоимпульса соединен с входом устройства , а выход через элемент И 13 подключей к входу сдвигового регистра 12, выходы которого соединены соответственно с управл ющими входами быстродействующих ключей 3 каждого из каналов. Второй вход элемента 13 соединен с генератором 14 импульсов и входом делител 15 частот1э1|о-вход триггера 16 соединен с первым выходом сдвигового реги80 стра 12, а R-вход триггера 16 соединен с п выходом второго сдвигового регистра 17 и первым входом третьего элемента И 20, второй вход которого соединен с выходом делител 15 частоты, выход элемента И 20 соединен с входом счетчика 21, информационные выходы которого соединены с управл ющими уходами цифровых коммутаторов 8. Выход триггера 16 соединен с первым входом второго элемента И 18, второй вход которого соединен с вторым генератором 19 импульсов, а выход элемента И 18 соединен с управл ющими входами АЦП 6 каждого из каналов и входом второго сдвигового регистра 17, выходы которого соответственно соединены с управл ющими входами ключей 5 и регистров 7 одновременно. Радиоимпульсный фазометр работает следующим образом. При по влении на входе устройства радиоимпульса срабатывает формирователь 11 видеоимпульса и импульсы с генератора импульсов 14 через элемент И 13 поступают на вход сдвигового регистра 12, на выходах которого формируютс сигналы управлени быстродействующими ключами 3. По этим сигналам быстродействующие ключи открьшаютс и на элементах 4 последовательно запоминаетс п мгновенных значений входньк сигналов. Кроме того, при по влении положительного импульса на первом выходе первого сдвигового регистра 12 срабатывает RS-триггер 16 и импульсы с второго генератора 19 импульсов через второй элемент И I8 поступают на вход второго сдвигового регистра 17, на выходах которого формируютс сигналы управлени ключами 5 и регистрами 7, и на вход запуска АЦП 6. Под действием управл ющих сигналов через ключи 5 выходные сигналы запоминающих элементов 4 последовательно подключаютс к входу АЦП 6, преобразуютс в цифровую форму и записываютс в соответствующий регистр 7. При по влении положительного импульса на последнем выходе второго сдвигового регистра Г 7 срабатывает RS-триггер , закрываетс элемент И 18 и импульсы с выхода второго генератора импульсов 19 перестают поступать на вход йторого сдвигового регистра I Кроме того, открываетс третий элемент И 20 и импульсы с выхода делител частоты 15 подаютс на вход счетчика импульсов 21, выходные сигналы которого задают номер регистра 7, подключаемого через коммута тор 8 к входу ЦАП 9. Таким образом на выходе ЦАП 9 формируетс ступенчатый сигнал, который после прохождени - через фильтр 10 нижних ча тот представл ет собой копию вход кого сигнала на более низкой часто те. Кроме того, этот сигнал может формироватьс в течение любого времени , необходимого дл более точно го измерени сдвига фаз на низкой частоте с помощью фазометра 22. Частота следовани импульсов на выходе первого генератора 14 импульсов выбираетс из услови : /1 где ( - частота заполнени входны радиоимпульсов; п - количество элементов 4. Частота следовани импульсов на выходе второго генератора 19 импульсов выбираетс из следующего не равенства: f. fz 6 fj . где f - частота следовани импульсов на выходе второго гене ратора импульсов; fj - частота, определ ема выра жением: f7 (п + fcs где t - врем установлени и счета АЦП 6; tj - врем срабатывани ключей 5; t - врем записи в регистр 7 Емкость счетчика 2 выбираетс равной п. Таким образом повышение точности измерений фазового сдвига радиоимпульсных сигналов достигаетс преобразованием аналоговых величин, соответствующих мгновенным значени м входных сигналов, с помощью аналого-цифрового преобразовател 6 в цифровую форму и запоминанием полученных кодов в регистрах 7. Обратным преобразованием цифрового 80Л кода в аналоговую величину с помощью ЦАП 9 и рециркул цией с помощью счетчика 21 и цифрового коммутатора 8 на выходе фильтра нижних частот IО получают копию входного сигнала на более низкой частоте и в течение времени, необходимого дл более точного измерени сдвига фаз. Формула изобретени Радиоимпульсный фазометр, содержащий блок управлени , состо щий из первого сдвигового регистра, первого элемента совпадени , формировател видеоимпульса, первого генератора импульсов и делител частоты , причем вход формировател видеоимпульса соединен с одним из входов всего устройства, а выход его с управл ющим входом первого элемента совпадени , второй вход которого св зан с выходом первого 1енератора импульсов и входом делител частоты, выход первого элемента совпадени соединен с входом первого сдвигового регистра, два идентичных канала,ка)вдый из которых содержит и быстродействующих ключей , 11 запоминающих элементов, h ключей и фильтр нижних частот , причем входы быстродействую-; щих ключей соединены с одним из входов всего устройства,управл ющие . входы указанных ключей соединены с соответствующими выходами первого сдвигового регистра, а выходы этих ключей - с входами запоминающих элементов, выходы которых соединены с входами ключей, и низкочастотный фазометр, входы которого соединены с выходами фильтров нижних частот, о.тличающийс тем, что, с целью повышени точности измерени сдвига фаз радиоимпульсных сигналов в него введены аналого-цифровой преобразователь, И регистров , цифровой коммутатор, цифроаналоговый преобразователь, а в . блок управлени введены второй сдвиговый регистр, второй элемент совпадени , R,S -триггер, второй генератор импульсов, третий элемент совпадени и счетчик и 1пульсов, причем первый вход -аналого-цифрового преобразовател св зан с выходами ключей, а выходы его - с входами регистров, выходы которых соединены с соответствующими входами цифрового коммутатора, входы цифроаналогового преобразовател соединены с выходами цифрового коммутатора, а выход цифроаналогового преобразовател - с входом фильтра нижних частот, выходы второго сдвигового регистра соединены с управл ющими входами соответствующих ключей и входами записи соответствующих регистров , а вход второго сдвигового регистра св зан с входом запуска аналого-цифрового преобразовател и выходом второго элемента совпадеки , первый вход которого соединен с выходом ftS -триггера, а второй вход - с выходом второго генератора импульсов, S -вход -.( -триггера соединен с первым выходом первого сдвигового регистра, а Я -входс последним, выходом второго сдвигового регистра и первым входом третьего элемента совпадени , второй вход которого св зан с выходом делител частоты, а выход - с входом счетчика импульсов, выходы которого соединены с управл ющими входами цифрового коммутатора.