SU1693562A1 - Способ определени сдвига фаз в фазоманипулированном сигнале - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиоизмерени м и может быть использовано в технике св зи и радиолокации Цель изобретени  повышение точности и определени  фазового сдвига На вход анализатора спектра подают фазоманипулированный сигнал с заданной несущей частотой F0, состо щей из двух субимпульсов одинаковой длительности г , Фиксируют положение частоты Рмин, соответствующей ближайшему к несущей частоте минимуму огибающей спектра. Затем подают на вход анализатора спектра тот же сигнал, но без манипул ции. Фиксируют положение верхней Fa и нижней FI частот, соответствующих ближайшим к несущей минимумам огибающей спектра не- манипулированного радиоимпульса Измер ют интервалы частот между F2 и Рмин и между F2 и FI и наход т величину фазового сдвига по определенной формуле 5 ил

Description

ел

С

Изобретение относитс  к радиоизмерени м , а именно к фазометрии, и может быть использовано в технике св зи и радиолокации , где широко примен ютс  фазоманипу- лированные (ФМ) сигналы

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  сдвига фаз в фазо- манипулированном сигнале

Способ определени  сдвига фаз в фазо- манипулированном сигнале основан на использовании спектрального анализа периодического фазоманипулированного сигнала U(t) с известной несущей частотой, состо щего из двух субимпульсов одинаковой длительности, при котором сначала в процессе анализа фиксируют значение частоты Рмин, соответствующее ближайшему к несущей минимуму огибающей спектра, затем на вход анализатора спектра подают тот же сигнал, но без манипул ции фиксируют положени  верхней F2 и нижней FI частот, соответствующих ближайшим к несущей частоте минимумам огибающей спектра, измер ют интервал частот между ними, измер ют интервал частот от F2 до РМин и по измеренным разност м частот определ ют величину фазового сдвига по формуле:

О

ю со

СП

о

ю

Д0 2л

F2 - Рмш F2-Fi

(D

Нафиг.1 представлена структурна  схема устройства, реализующего способ; на фиг.2 - зависимость отношени  интервалов Fa - Рмин ж д.

частот

F2-Fi

от сдвига фаз

на

фиг.З - периодический фазоманипулиро- ванный сигнал U(t) (а) и спектр этого сигнала вблизи несущей частоты F0 (б); на фиг.4 - тот же сигнал без манипул ции (а) и спектр этого сигнала вблизи несущей частоты (б); на фиг.5 - огибающие спектра сигнала U(t) при одинаковой длительности субимпульсов (крива  I) и длительности субимгульсов, отличающейс  на 10%, т.е. 1,05 г- длительность первого и 0,95 т - длительность второго субимпульсов (крива  II).

Величины F2 и FI определ ютс  длительностью радиоимпульса, а с изменением Д0 измен етс  величина РМИн. При этом Fi РМин Fa. Если , то если FMKIH FI, то ,если РМин

-fL+fliTO Д0  .

Устройство состоит из генератора 1 СВЧ-колебаний, подключенного через фазовый манипул тор 2 к входу анализатора 3 спектра, а также из последовательно соединенных генератора 4 импульсов, блока 5 временной задержки и генератора 6 задержанных импульсов, причем выход генератора 4 импульсов подключен одновременно к входу внешней импульсной модул ции генератора 1 СВЧ-колебаний, а выход генератора 6 задержанных импульсов к управл ющему входу фазового манипул тора 2.

Измерение с помощью устройства осуществл етс  следующим образом.

Включают вер блоки устройства. В генераторе 1 СВЧ-колебаний с помощью переключател  режима работы устанавливают режим внешней импульсной модул ции. Генератор 4 импульсов формирует периодически повтор ющиес  импульсы с периодом Т и длительностью 2 г, которые поступают на вход внешней импульсной модул ции генератора 1, а через блок 5 временной задержки , с временем задержки г-на запуск генератора В задержанных импульсов. При этом генератор 1 СВЧ-колебаний формирует радиоимпульсы с частотой F0 длительностью 2 Т и периодом следовани  Т (фиг.4а). Генератор 6задержанных импульсов, при поступлении на его вход запускающих импульсов формирует видеоимпульсы длительностью т , которые подаютс  на управл ющий вход фазового манипул тора 2.

В момент прихода видеоимпульсов на управл ющий вход фазовый манипул тор 2 скачкообразно измен ет фазу высокочастотного колебани  в радиоимпульсе на величину Д0 . Поскольку благодар  наличию блока 5 временной задержки, импульсы на управл ющем входе фазового манипул тора 2 по вл ютс  с задержкой на tотносительно переднего фронта радиоимпульса, а длительность последнего равна In, то скачкообразное изменение фазы происходит в

середине радиоимпульса. Таким образом, на выходе фазового манипул тора 2 формируетс  периодический фазоманипулирован- ный сигнал U(t) (фиг.За) с несущей частотой FO, состо щий из двух субимпульсов одинаковой длительности т с фазовым сдвигом Д# , величину которого необходимо измерить . При высокой скорости манипул ции длительности субимпульсов могут несколько отличатьс  от величины т(отличие может

составл ть несколько процентов).

На экране анализатора 3 наблюдают изображение спектра фазоманипулирован- ного сигнала, состо щее из совокупности линий (фиг.Зб). Огибающа  этих линий соответствует огибающей спектра сигнала, а сам спектр близок к сплошному. Фиксируют положение частоты Рмин (фиг.Зб), соответствующее ближайшему к несущей минимуму огибающей спектра. Затем выключают генератор 6 задержанных импульсов и наблюдают на экране анализатора изображение спектра того же сигнала без манипул ции (фиг.4б). Одним из методов, в зависимости от конкретного типа анализатора спектра,

например, с помощью встроенного частотомера и цифрового индикатора измер ют интервалы частот между верхней Р2 и нижней FI частотами, соответствующими ближайшим к несущей частоте минимумам огибающей спектра и между F2 и РМИн и по отношению разностей частот определ ют величину фазового сдвига

40

Д0 2тсР;: Р ин F2 -Fl

Таким образом, предлагаемый способ определени  сдвига фаз в фазоманипулиро- ванном сигнале не требует знани .значени 

величины т , тем самым не требуетс  при высокой скорости манипул ции проводить измерени  на частоте несущей длительности субимпульса на выходе фазового манипул тора , внос щие дополнительную

погрешность в определение Д0 . Это повышает точность определени  сдвига фаз Д0 в 1,3-1,4 раза.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ определени  сдвига фаз в фазо- манипулированном сигнале, основанный на использовании спектрального анализа периодического с известной несущей частотой

   фаэоманипулированного сигнала, состо щего из двух субимпульсов одинаковой длительности , причем в процессе анализа фиксируют значение первой частоты, ближайшей к несущей и соответствующей ми- нимуму огибающей спектра, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности определени  фазового сдвига, дополнительно анализируют спектр того же сигнала, но без манипул ции, фиксируют

   Ј-

   положение верхней и нижней частот, ближайших к несущей частоте и соответствующих минимумам огибающей спектра, выше и ниже несущей измер ют первый интервал частот между верхней и нижней частотами, а также второй интервал частот ме сду верхней и первой частотами и по измеренным интервалам частот определ ют величину фазового сдвига, какчастноеот делени  второго интервала частот на первый, умноженное на 2 т.

   г

   а

   tit)

   5

   /TTs

   I$U(F)J

   ч

   К/ггпч/ /

   Emln Фи$.3

   а

   nit)

   гг

   «

   ФигЛ

   Isrfrtl

   и

   Фиг.5