SU446018A1

SU446018A1 - Device for measuring the absolute time of signal propagation

Info

Publication number: SU446018A1
Application number: SU1820160A
Authority: SU
Inventors: Георгий Петрович Черный; Виталий Вульфович Цытрон; Василий Григорьевич Бондаренко
Original assignee: Предприятие П/Я А-1221
Priority date: 1972-08-17
Filing date: 1972-08-17
Publication date: 1974-10-05

Description

1one

Изобретение относитс к измерительной технике св зи.This invention relates to a measurement communication technique.

Известно устройство дл измерени абсолютного времени распространени сигналов, содержащее коммутатор, в передающей части- два генератора модулирующих напр жений разных частот, формирователи импульсов , делители частоты, фильтр нижних частот, модул тор и генератор несущей частоты, а в приемной - детектор, фильтр нижних частот, усилитель-ограничитель и фазометрический узел.A device for measuring the absolute propagation time of signals is known, which contains a switch, in the transmitting part two modulators of modulating voltage of different frequencies, pulse shapers, frequency dividers, a low-pass filter, a modulator and a carrier frequency generator, and in the receive one a low-pass filter , limiting amplifier and phase meter.

Однако врем распространени сигналов определ етс расчетным путем по формуле на основе двух результатов измерени , что делает измерени трудоемкими.However, the propagation time of the signals is determined by calculation using a formula based on two measurement results, which makes the measurements time consuming.

С целью упрощени процесса измерений передающа часть устройства снабжена дифференцирующим каскадом, кольцевым распределителем , четырьм схемами «И и двум схемами «ИЛИ, а приемна часть - вторым дифференцирующим каскадом и четырьм схемами «И, причем выходы кольцевого распределител подключены к первым входам схем «И приемной и передающей частей устройства и к входу дифференцирующего каскада передающей части, который через делители частоты соединен с вторыми входами схем «И передающей части устройства, выходы которых через схему «ИЛИ подключены к входу фильтра нижних частот передающей части, при этом два выхода кольцевого распределител через вторую схему «ИЛИ соединены с коммутатором, а выход усилител -ограничител приемной части через второй дифференцирующий каскад и вторые входы схем «И подключены к входам фазометрического узла, два других входа которого соединены с выходами формирователей импульсов передающей части устройства.In order to simplify the measurement process, the transmitting part of the device is equipped with a differentiating cascade, a ring distributor, four AND circuits and two OR circuits, and a second differentiating cascade and four AND circuits, and the outputs of the ring distributor are connected to the first inputs of the And receiver and the transmitting parts of the device and to the input of the differentiating cascade of the transmitting part, which through frequency dividers is connected to the second inputs of the circuits "AND the transmitting part of the device, whose outputs through the circuit OR connected to the input of the low-pass filter of the transmitting part, with two outputs of the ring distributor through the second circuit OR connected to the switch, and the output of the amplifier-limiting receiver of the receiving part through the second differentiating cascade and the second inputs of the circuits And connected to the inputs of the phaseometric node, the other two whose inputs are connected to the outputs of the pulse formers of the transmitting part of the device.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграммы, по сн ющие работу устройства.FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device; in fig. 2 - diagrams on the operation of the device.

Передающа часть устройства состоит из двух генераторов 1 и 2 модулирующих напр жений со своими формировател ми импульсов 3 и 4 и делител д1и частоты 5 и 6, из дифференцирующего каскада 7, кольцевого распределител 8, четырех схем совпадений 9-12, собирательной схемы «ИЛИ 13, фильтра 14 нижних частот, модул тора 15, генератора 16 несущей частоты, второй собирательной схемы «ИЛИ 17. На чертеже изобрал ены также коммутатор 18 и шлейф 19, образованный из пр мого и обратного сигналов.The transmitting part of the device consists of two oscillators 1 and 2 of modulating voltage with its pulse makers 3 and 4 and a divider frequency of 5 and 6, from differentiating stage 7, ring distributor 8, four coincidence circuits 9-12, a collective scheme "OR 13 , a low-pass filter 14, a modulator 15, a carrier frequency generator 16, a second collecting circuit “OR 17. The drawing also shows a switch 18 and a loop 19 formed from forward and reverse signals.

Приемна часть содержит цепь выделени моментов перехода огибающей через нулевое значение, состо щую из последовательно соединенных детектора 20, фильтра 21 нижних частот, усилител -ограничител 22 и дифференцирующего каскада 23, четыре схемы совпадени 24-27, обеспечивающих определенную последовательность фазировани делителей в фазометрическом узле, и фотометрический узел 28, который содержит четыре делител частоты 29-32, предназначенных дл динамического запоминани моментов перехода , огибающих через нулевое значение, двух схем совпадений 33 и 34, осуществл ющих совместно с дифференцирующими каскадами 35-38 формировани стартового и стопового импульсов, формирующие временной интервал триггера 39, и счетно-индикаторного устройства 40, осуществл ющего врем -импульсное преобразование и цифровую индикацию результатов измерени . Устройство работает следующим образом. На объединенные первые входы схем совпадени 9, 11 и 10, 12, которые в исходном состо нии схемы устройства закрыты ко вторым входам, поступают пр моугольные импульсы с выходов делителей частоты соответственно 5 и 6. В момент по влени потенциала на первом выходе распределител 8 (диаграмма а на фиг. 2) оба делител частоты 5 и 6 сбрасываютс в состо ние, предшествующее нулевому, в результате чего передние фронты первых после сброса импульсов на выходах обоих делителей 5 и 6 будут совпадать по времени (диаграммы б и ба). При этом совпадение по времени передних фронтов импульсов будет повтор тьс с частотой, равной разности частот импульсов на выходах делителей 5 и 6. Через поочередно открываемые входными потенциалами распределител 8 схемы совпадени 9-12 и собирательную схему 13 пачки пр моугольных импульсов поступают на вход фильтра нижних частот (диаграмма в). Выделенное с помощью фильтра нижних частот напр жение первой, гармоники спектра импульсов (диаграмгуга г) в качестве модулирующего поступает на модул тор 15. Модулированна несуща частота с выхода устройства через контакты коммутатора 18 в исходном состо нии поступает не во вход. На приеме через цепь выделени огибающей 20-21 (диаграмма д) и усилитель-ограничитель 22 (диаграмма е) испытательный сигнал поступает на дифференцирующий каскад 23, осуществл ющий выделение моментов перехода огибающей через нулевое значение (диаграмма ж). Так как элементы схемы устройства всегда имеют задержку, моменты перехода огибающей через нулевое значение на передаче и приеме будут сдвинуты относительно друг друга на величину iy, равную суммарной задержке элементов (диаграммы г VL д. С выхода дифференцирующего каскада 23 короткие импульсы поступают на входы схем Совпадени 24-27, поочередно открываемые выходными потенциалами распределител 8. В результате поочередно сбрасываютс в состо ние , предществуюЦ,ее нулевому, делители частоты 29 и 30 в узле 28 (диаграммы Зь «i и 32, иа)После по влени потенциала на третьем выходе распределител 8 срабатывает коммутатор 18, в результате чего устройство подключаетс к измер емому каналу. При этом, аналогично описанному выше, но с задержкой , равной сумме задержки, вносимой устройством, %у и времени распространени по измер емому каналу, поочередно сбрасываютс делители 31 и 32 узла 28 (диаграммы Зз, «3 и 34, «4) При по влении потенциала на последнем выходе распределител 8 открываютс схемы совпадени 33 и 34 по разрешающим входам. В результате на выходах этих схем по вл ютс короткие импульсы, опрокидывающие триггер 39. С выхода триггера сигнал в виде пр моугольного импульса определенной длительности поступают в счетно-индикаторное устройство 40, где осуществл етс врем -импульсное преобразование и цифрова индикаци результатов измерени . По диаграмме можно убедитьс , что временной интервал, полученный на выходе триггера 39, равен величине измер емого времени распространени по каналу. Причем задержки , вносимые элементами схемы устройства , из результатов измерени автоматически вычитаютс . Предмет изобретени Устройство дл измерени абсолютного времени распространени сигналов, содержащее коммутатор, в передающей части - два генератора модулирующих напр жений разных частот, формирователи импульсов, делители частоты, фильтр нижних частот, модул тор и генератор несущей частоты, а в приемной - детекторы, фильтр нижних частот, усилительограничитель и фазометрический узел, отлич а ю од и и с тем, что, с целью упрощени пресса измерений, передающа часть устройства снабжена дифференцирующим каскадом, кольцевым распределителем, четырьм схемами «И и двум схемами «ИЛИ, а приемна часть - вторым дифференцирующим каскадом и четырьм схемами «И, причем выходы кольцевого распределител подключены к к первым входам схем «И приемной и передающей частей устройства и к входу дифферейдирующего каскада передающей части, который через делители частоты соединен со вторыми входами схем «И передающей части устройства, выходы которых через схему «ИЛИ подключены к входу фильтра нижних частот Передающей части, при этом два выода кольцевого распределител через втоую схему «ИЛИ соединены с коммутатоом , а выход усилител -ограничител приемой части через второй дифференцирующий аскад и вторые входы схем «И подключе5 ны к входам фазометрического узла, два других входа которого соединены с выходами б формирователей импульсов передающей части устройства.The receiving part contains a circuit for selecting the moments of the transition of the envelope through a zero value, consisting of a series-connected detector 20, a low-pass filter 21, a limiting amplifier 22 and a differentiating stage 23, four coincidence circuits 24-27 providing a specific sequence of phasing dividers in the phase meter node, and a photometric node 28, which contains four frequency dividers 29-32, designed to dynamically memorize transition times, envelopes through a zero value, the two schemes 33 and 34, which together with the differentiating cascades 35-38 form the start and stop pulses, which form the time interval of the trigger 39, and the counting device 40, which performs the time-pulse conversion and digital indication of the measurement results. The device works as follows. The combined first inputs of the coincidence circuits 9, 11 and 10, 12, which in the initial state of the device circuit are closed to the second inputs, receive square pulses from the outputs of frequency dividers 5 and 6, respectively. At the moment when the potential at the first output of the distributor 8 ( diagram a in Fig. 2) both frequency dividers 5 and 6 are reset to the state preceding zero, with the result that the leading edges of the first pulses after the reset on the outputs of both dividers 5 and 6 will coincide in time (diagrams b and ba). In this case, the coincidence of the leading edges of the pulses will be repeated at a frequency equal to the difference in the frequency of the pulses at the outputs of dividers 5 and 6. Through the alternate opening of the potentials of the distributor 8, the coincidence circuit 9-12 and the collective circuit 13 of the bottom impulse filter frequency (diagram in). The voltage selected by the low-pass filter of the first harmonic of the pulse spectrum (diagram g) as modulating is fed to the modulator 15. The modulated carrier frequency from the output of the device through the contacts of the switch 18 in the initial state does not enter the input. At reception through the envelope selection circuit 20-21 (diagram e) and amplifier-limiter 22 (diagram e), the test signal is fed to a differentiating stage 23, which selects the transition times of the envelope through the zero value (diagram g). Since the device circuit elements always have a delay, the envelope transition times through a zero value are transmitted and received relative to each other by an iy equal to the total element delay (r VL diagrams). From the output of the differentiating cascade 23 short pulses arrive at the inputs of the schemes 24-27, alternately opened by the output potentials of the distributor 8. As a result, they are alternately reset to the state prior to its zero state, frequency dividers 29 and 30 at node 28 (diagrams i and 32, ia). The potential at the third output of the distributor 8 triggers the switch 18, as a result of which the device is connected to the channel being measured. Similarly to that described above, but with a delay equal to the sum of the delay introduced by the device,% y and the propagation time over the channel being measured, they are alternately reset dividers 31 and 32 of node 28 (Charts 3, 34 and 4) When a potential appears at the last outlet of the distributor 8, coincidence circuits 33 and 34 are opened according to the enable inputs. As a result, short pulses appearing at the outputs of these circuits overturning flip-flop 39. From the flip-flop output, a signal in the form of a square pulse of a certain duration is fed to the metering device 40, where the time-pulse conversion and digital indication of the measurement results are performed. The diagram shows that the time interval obtained at the output of flip-flop 39 is equal to the value of the measured propagation time over the channel. Moreover, the delays introduced by the elements of the device circuit are automatically subtracted from the measurement results. Object of the Invention A device for measuring the absolute propagation time of a signal, containing a switch, in the transmitting part — two modulators of modulating voltage of different frequencies, pulse shapers, frequency dividers, a low-pass filter, a modulator and a carrier frequency generator, and in the receiving one - detectors, a low-pass filter frequency amplifier, limiting amplifier and phase meter node, which is different from the fact that, in order to simplify the measurement press, the transmitting part of the device is equipped with a differentiating cascade, ring distributes Four AND and two OR circuits, and the receiving part by the second differentiating cascade and four AND circuits, and the outputs of the ring distributor are connected to the first inputs of the And receiving and transmitting parts of the device and to the input of the diffusing cascade of the transmitting part, which, through frequency dividers, is connected to the second inputs of the circuits "AND the transmitting part of the device, whose outputs through the circuit" OR are connected to the input of the low-pass filter of the transmitting part, with two outputs of the ring distributor through the second the OR circuit is connected to the switchboard, and the output of the limiting amplifier receiving part via the second differential ascade and the second inputs of the AND circuit are connected to the inputs of the phase node, the other two inputs of which are connected to the outputs of the transmitting part of the device transmitters.