SU1499512A1 - Устройство дл измерени фазовых флуктуаций - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электросв зи. Цель изобретени  - повышение точности измерени . Устройство дл  измерени  фазовых флуктуаций содержит усилитель 1, блок 2 выделени  тактовой частоты, делители 3 и 11 частоты, формирователь 4 временного интервала, блок 5 подстройки частоты, врем амплитудный преобразователь 6, АЦП 7, г-р 8 опорной частоты, эл-т запрета 9, вычислительный блок 10 и индикатор 12. Цель достигаетс  за счет исключени  вли ни  дестабилизирующих факторов путем обеспечени  чередовани  измерени  фазовых флуктуаций входного сигнала с проведением внутренней калибровки блоков, вход щих в устройство и определ ющих точность измерени . 1 ил.

Description

о со

С71 Ю

31499512

Изобретение относитс  к технике электросв зи и может использоватьс  дл  измерени  интенсивности фазовых флуктуации в процессе настройки, г технической эксплуатации и нормировани  электрических параметров оборудовани  линий св зи.

Цель изобретени  - повьшёние точности измерени  за счет исключени  ю вли ни  дестабилизирующих факторов.

. На чертеже представлена CTpS KTyp- на  электрическа  схема предлагаемого устройства.

Устройство дл  измерени  фазовых 15 флуктуации содержит входной усилитель 1, блок 2 выделени  тактовой частоты, первый делитель 3 частоты, формирователь 4 временного интервала, блок 5 подстройки частоты, врем ам- 20 плитудный преобразователь 6, аналого- цифровой преобразователь 7, генератор 8 опорной частоты, элемент 9 запрета , вычислительный блок 10, второй делитель 11 частоты, индика- 25 тор 12.

Устройство работает следующим образом .

Дл  измерени  фазовых флуктуации осуществл етс  периодическа  калиб- 30 ровка блоков, вход щих в устройство и определ ющих точность измерени , а именно врем амплитудного преобра- зовател  6 и аналого-цифрового преобразовател  7. Результаты калибров- ки учитьшаютс  при измерении фазовьк флуктуации входного сигнала, что позвол ет обеспечить максимальную точность измерений.

Устррйство дл  измерени  фазовых 40 ;флуктуаций работает по программе, заложенной в вычислительном блоке 10, согласйо которой происходит чередование измерени  фазовых флуктуации входного сигнала с внутренней калиб- дд ровной.

Измерение фазовых флуктуации вход- :ного сигнала происходит следующим об- :разом.

. Входной сигнал поступает на первый вход входного усилител  1, где :происходит усиление и преобразование его в уровень эмиттерно-св занной логики. С выхода входного усилител  1 сигнал поступает на блок 2 вьщеле- ни  тактовой частоты, который, необ- ;ходим дл  сигнала, в котором имеютс  пробелы. Непрерывна  последователь- ность импульсов с выхода блока 2 вы50

55

делени  тактовой частоты поступает на первый делитель 3 частоты с коэффициентом делени , равным 16, что определ ет измерение фазовых флуктуации до 10 Т, где Т - п ериод тактовой частоты. Импульсы с первого делител  3 частоты запускают формирователь 4 временного интервала, где вырабатываемые импульсы, равные по длительности периоду тактовой частоты, стро- бируютс  сигналом с выхода входного усилител  1, что обеспечивает измерение непосредственно по информационному сигналу.

Блок 5 подстройки частоты сравнивает частоты сигналов блока 2 вьщеле- ни  тактовой частоты и генератора 8 опорной частоты.

Вырабатываемое блоком 5 подстрой- ки частоты управл ющее напр жение подстраивает частоту генератора 8 опорной частоты до полного совпадени  с центральной частотой сигнала на выходе блока 2 вьщелени  тактовой частоты. Сигнал с выхода генератора 8 опорной частоты поступает через второй делитель 11 частоты с коэффициентом делени , равным 16, на второй вход врем амплитудного преобразовател  6.

Временное рассогласование между сигналами на выходах формировател  4 временного интервала и второго делител  11 частоты преобразуетс  врем - амплитудным преобразователем 6 в напр жение , и, если входной сигнал флуктуирует по фазе, на вькоде врем амплитудного преобразовател  6 образуетс  переменное напр жение, пропорциональное фазовым флуктуаци м входного сигнала.

Аналого-цифровой преобразователь 7 измер ет поступак цее на его вход напр жение, а вычислительный блок 10 вычисл ет среднеквадратическое значение по формуле

и (t)-U(t)|V/n, (1) t-.i

где п - число измерений;

U (t) - текущее значение напр  жени ;

U(t) - среднее значение напр жени , равное

uTt) i: u;(t)/n. (2)

Ul

51

Среднеквадратическое значение, вычисл емое по формуле (1), пропорциональное среднеквадратическому значению фазовых флуктуации входного сигнала, запоминаетс  в вычислительном блоке 10.

Калибровка в устройстве дл  измерени  фазовых флуктуации происходит следующим образом.

Вычислительный блок 10 соглано заложенной в него программе вьфабаты- вает уровни напр жений, под воздействием которых элемент 9 запрета рыра- батывает на своих выходах чередующиес  импульсы длительностью, равной периоду тактовой частоты, с частотой следовани  на каждом выходе, равном

IкГц, а генератор 8 опорной частоты начинает вьщавать на второй вход входного усилител  1 напр жение стабильной частоты, запрещающее прохождение входного сигнала через входной усилитель 1.

Указанное напр жение стабильной частоты проходит входной усилитель 1 блок 2 вьщелени  тактовой частоты, первый делитель 3 частоты, формирователь 4 временного интервала точно так же, как проходил бы зти цепи измер емьй входной сигнал.

Импульс, поступающий с. первого выхода элемента 9 запрета на второй вход первого делител  3 частоты, запрещает его работу на врем , равное периоду тактовой частоты, при этом происходит временной сдвиг между .выходными импульсами с формировател  4 временного интервала и второго делител  11 час тоты, равный одному периоду тактовой частоты

Поступающий затем с второго выхода элемента 9 запрета импульс на второй вход второго делител  11 частоты точно так же, как и в первом случае, запрещает его работу и восстанавливает исходное временное рассогласование между импульсами, поступающими на первьй и второй входы врем амплитудного преобразовател  6.

Чередование импульсов на выходах элемента 9 запрета приводит к тому, что рассогласование между импульсами на выходах формировател  4 временного интервала и второго делител 

I1частоты измен етс  на один период тактовой частоты с частотой, равной

1 кГц. Частота 1 кГц выбрана в соответствии с рекомендаци ми МККТТ.

Переменное рассогласование между входными импульсами врем амплитудного преобразовател  6 приводит к по влению , на выходе последнего пр моугольного напр жени  частотой, равной 1 кГц, амплитуда которого соответствует одному периоду тактовой частоты.

.Аналого-цифровой преобразователь 7 измер ет полученный сигнал, а вычислительный блок 1 О обрабатывает данные с выхода аналого-цифрового преобразовател  7 по формуле (1).

Далее вычислительный блок 10 вычисл ет значение фазовых флуктуации входного сигнала по формуле

0

5

0

5

0

5

0

и и/и

К

(3)

где О к - Среднеквадратическое зна1

5

чение фазовых флуктуации входного сигнала, вьфажен- ное в периодах тактовой частоты;

и - Среднеквадратическое значение , полученное по формуле (1) при измерении вход- . ного сигнала и запомненное в вычислительном блоке 10; Среднеквадратическое значение , полученное по формуле (1) при измерении калиброванного сигнала, соответствующего одному периоду тактовой частоты.

Значение фазовых флуктуации, полученное по формуле (3), выводитс  вычислительным блоком 10 на индикатор 12. Как видно из формулы (3), если значение U измен етс  в результате внешних факторов и становитс  равньш oiiU, где об - коэффициент дестабилизации , соответственно, U принимает значение, равное oi-U, т.к. измерительный тракт один и тот же, тогда в результате сокращени  в числителе и знаменателе коэффициента ed. , получаем точное значение величины фазовых флуктуации.

Claims (1)

1. Формула изобретен, и 

   Устройство дл  измерени  фазовых флуктуации, содержащее входной усилитель , первый вход которого  вл етс  входом устройства, индикатор, генератор опорной частоты, последовательно соединенные блок вьщелени  тактовой частоты, вход которого соединен с выходом входного усилител , первьп

   делитель частоты, формирователь временного интервала, второй вход которого соединен с выходом входного усилител , и врем амплитудный преобразователь , второй делитель частоты, блок подстройки частоты, первьй вход и выход которого соединены соответственно с выходом блока вьщелени  тактовой частоты и первым входом генератора опорной частоты,, первый выход которого соединен с первым входом второго делител  частоты и вторым входом блока подстройки частоты, отличающеес  тем, что, целью повьшени  точности измерени  за счет исключени  вли ни  дестабилизирующих факторов, введены элемент запрета, первьй и второй выходы ко14995128

   торого соединены соответственно с вторыми входами первого и второго делителей частоты, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь , вход которого соединен с вь1ходом врем амплитудного преобразовател , и вычислительный блок, первьй и второй выходы которого со- JO единены соответственно с входом индикатора и входом элемента запрета, выход второго делител  частоты подключен к второму входу врем амплитудного преобразовател , третий выход с 15 вычислительного блока подключен к

   второму входу генератора опорной частоты , второй выход которого соединен с вторым входом рходного усилител .