Claims (2)
Изобретение относитс к вычислительной технике и предназначено дл оператив- ного одновременного определени величины и момента по влени экстремума сигнала, отклонени частоты и фазы принимаемого гармонического сигнала относительно опор- ного колебани . Известно устройство, содержащее усилитель-ограничитель , полосовой фипьтр, фазочувствитепьный выпр митель, фильтр нижних частот, генератор и формирователь импульсов 1 . Это устройство реагирует на разность фаз между принимаемым и опорным сигналом , но не реагирует на изменение амплитуды принимаемого сигнала, а расхождение по частоте вызывает ошибку в оценке фаЬбвого сдвига между принимаемым и опорным сигнапом. Известно также устройство дл определени экстремальных значений сигнала, содержащее линию задержки с отводами, с помощью которой формируютс значени сигнала, смещенные во на интер- вал квантовани по времени, два элемента сравнени , подключенные своими входа- ми к отводам линий задержки через входные ключи, импульсный генератор, выход которого подключен JK управл ющим входам этих ключей, формирователи импульсов, две схемы совпадени и выходные ключи, причем выходы этих ключей вл ютс выходами устройства, опредепшощего вид и величину экстремума сигнала, а также момент его по влени 2 . Такое устройство не позвол ет определить сдвиги по частоте и фазе между принимаемыми и опорными гармоническими сигналами. Цель изобретени - повышение быстродействи и точности измерени отклоне1га частоты и фазы принимаемого сигнала относительно опорного колебани . Это достигаетс тем, -JTO устройство дл измерени параметре, гармонических сигналов, содержащее импульсный генератор , выходом подключенный к входам трех входных ключей, и линию задержки, выхо- ды которой через два вход ых ключа, два эпемента сравнени , два формировател импульсов, два элемента совпадени соединены с входами двух выходных ключей, снабжено решающим блоком, три входа ко- торого подключены соответственно к выходам входных ключей, элементом НЕ, форми роватепем стробируюшего импульса, двум дополнительными выходными ключами и индикатором нул , вход которого соединен с вторым входом решающего блока, а вы- ход через элемент НЕ - с четвертым его входом, причем второй вход элемента НЕ подключен к выходу импульсного генерато- ра, и через формирователь стробирующего импульса iK входам двух дополнительных выходных ключей, вторые входы которых соединены с двум выходами решающего блока соответственно, На чертеже дана принципиальна электрическа схема устройства дл измерени параметров гармонических сигналов. Оно содержит линию 1 задержки с отводами , входные ключи 2-4, импупьошш генератор 5, элементы 6 и 7 сравнени , выходы 8-11 элементов сравнени , формирователи 12 и 13 импульсов, элементы 14 и 15 совпадени , выходные ключи 16 и 17, индикатор нул 18, эпемент НЕ 19 решающий блок 2О, выходные ключи 21 и 22 сигналов рассогласовани , формирователь 23 стробирующих импульсов, сигналы 24 и 25 соответственно рассогласовани по частоте и фазе, вход 26 опорного сигнала. Устройство работает следующим образом . Входной гармрничес кий сигнал И подаетс на пинию 1 задержки, а также на первый (информационный) вход ключа 2. На линии задержки сигнал задерживаетс на врем at и 2 д1 и подаетс соответственно на первые входы ключей 3, и 4. На вторые (управл ющие) входы ключей от датупьсного генератора 5, который синхронизируетс опорным сигналом, поступающим, например , от второго гетеродина приемника, причем импульсы вырабатываютс при нулевой фазе синхронизирующего опорного свгнапа, а период генератора равен времени задержки сигнала д1 . С выходов кпючей 2-4 сигналы подаютс на элементы 6 и 7 сравнени и на входы решающего блока 2О, а сигнал с выхода ключа 2 еще и на индикатор нул 18. При этом элемент 6 сравнени вырабатывает сигнал на к.1ходе 8, если величипа , поступающа с ключа 3, меньше ве- личины, поступающей с ключа 2. В про- тинном случае сигнал возникает на выходе 9. Элемент 7 сравнени вырабатывает сигтшп на выходе 10, если величина, пос- тупающа с ключа 3, меньше величины, поступающей с ключа 4. В проГивном спучае сигнал возникает на выходе 11. Сигналы с выходов 8-11 подаютс на формирователи 12 и 13 импульсов, на выходе которых по1шл ютс сигналы, поступающие на элементы 14 и 15 совпадени . Элемент 14 вырабатывает на своем выходе сигнал тогда, когда имеет- с минимум функции, а элемент 15 выра- батывает сигнал тогда, когда по вл етс максимум функции. Сигналы с элемента 14 или 15 подаютс на управл ющие входы выходных ключей 16 или 17, на первые (информационные ) входы которых поступает входной сигнал и , задержанный на врем д1 Ключи 16 и 17 открываютс и выдают на выход значение экстремума. Так как гармонический сигнал полнотью описываетс значени ми амплитуды, фазы и частоты, дл их нахождени необходимо составить и решить три уравнени с трем неизвестными, где в качестве известных величин используютс три мгновенных значени гсигнала, сн тых черезинтервалы времени л1 . При этом дл устранени неопредепенности в определении частоты и фазы измерени должны производитс на интервале - , гдеТр - , I we J(j риод частоты ксспедуемого входного сигнала . Так как на интервале - следует произвести три отсчета Д 4 -г- . .ь Сигналы с выходов ключей 2-4 поступают на входы решающего блока 20. Определение отклонени частоты, производимое в решающем блоке, осуществл ° формуле F - -rcipc С05А Y« ч- Y, - частота отсчетов, а VQ,V ы У.- соответственно мгновенный значени сигналов, отсчитываемые в моменты времени , - -г - и1., 2д1 tj At причем за нулевой момент времетш усповно принимаетс момент по влени сигнала на выходе ключа 3. Мгновенный фазовый сдвиг между опор ными и анализируемым копебани ми опредеп етс по формупе Y Дл искпючени ошибок, вызванных вы полнением операции делени на малую величину Y , сигналы с ключа 3, формиру ющие величину YJ , подаютс на индикатор нул 18, который при значени х Y, меньших некоторых значений д , вырабатывает импульс, поступающий на элемент НЕ. При. этом импульс от генератора 5 через элемент НЕ не проходит, и сигнал на управл ющий вход решающего блока не поступает. В результате этого решение на данный момент времени не выдаетс . Дл повышени точности измерени от счеты производ тс в те моменты времени , когда переходные процессы успевают закончитьс . С этой целью сигналы 24 и 25 соответственно рассогласовани по частоте и фазе выдаютс с выходных ключей 21 и 22 сигналов рассогласовани лишь при поступлении на управл ющие входы Последних импульсов от формировател 23 стробирующих импульсов, на вход которого поступают сигналы от импульсного генератора 5. В частном случае при применении фазовой или относительной фазовой модул ции на управл ющие входы ключей 1 и 3 могут передаватьс импуль- сы тактовой синхронизации, сдвинутые относительно значащих моментов времени на половину периода частоты модул ции. Формула изобретени Устройство дл измерени парамот юв гармонических сигналов, содержащее импульсный генератор, выходом подключенный к входам трех входных ключей, и пинию задержки, выходы которой через два входных ключа, два элемента сравнени , два формировател импульсов, два элемента совпадени соединены с входами двух выходных ключей, отличающеес тем, что, с целью повышени быстродействи и точности измерени отклонени частоты и фазы принимаемого сигнала относительно опорного колебани , снабжено решающим блоком, три входа KOTOpcHfo подключены соответственно к выходам входных ключей, элементом НЕ, формирователем стробирующего импульса, двум дополнительными выходными кпючами и индикатором нул , вход которого соединен с вторым входом решающего блока, а выход через элемент НЕ - с четвертым его входом, причем второй элемента НЕ подключен к выходу импульсного генератора, и через формиро- ватель стробируюшего импульса - к аходам двух дополнительных выходных ключей, вторые входы которых соединены с двум выходами решающего блока соответственно . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Фремке Л. Ф. Телеизмерени . М., Высша школа, 1975, с. 212. The invention relates to computing and is intended for the simultaneous rapid determination of the magnitude and moment of occurrence of an extremum of a signal, a deviation of the frequency and a phase of a received harmonic signal relative to a reference oscillation. A device containing an amplifier-limiting device, a band-pass filter, a phase-sensitive rectifier, a low-pass filter, a generator, and a pulse shaper 1 is known. This device responds to the phase difference between the received and the reference signal, but does not respond to changes in the amplitude of the received signal, and the frequency difference causes an error in estimating the FFB shift between the received and reference signal. It is also known a device for determining the extreme values of a signal, containing a delay line with taps, with which signal values shifted during a time interval, two comparison elements, connected by their inputs to the taps of delay lines through input keys, pulse, are generated. a generator, the output of which is connected JK to the control inputs of these keys, pulse drivers, two coincidence circuits and output keys, the outputs of these keys being the outputs of the device, of a certain size and magnitude at an extremum of the signal, as well as its moment of occurrence 2. Such a device does not allow to determine the frequency and phase shifts between the received and reference harmonic signals. The purpose of the invention is to increase the speed and accuracy of measuring the deviation of the frequency and phase of the received signal relative to the reference oscillation. This is achieved by a -JTO device for measuring a parameter, a harmonic signal containing a pulse generator, an output connected to the inputs of three input keys, and a delay line, the outputs of which through two input keys, two comparison epimets, two pulse drivers, two elements matches are connected to the inputs of two output keys, equipped with a decision block, three inputs of which are connected respectively to the outputs of the input keys, an element NOT to form a gate pulse, two additional output keys indicator zero, the input of which is connected to the second input of the decision block, and the output through the element NOT to its fourth input, the second input of the element is NOT connected to the output of the pulse generator, and through the gate generator iK to the inputs of two additional output switches, the second inputs of which are connected to the two outputs of the decision block, respectively. The circuit diagram of the device for measuring the parameters of harmonic signals is given in the drawing. It contains a delay line 1 with taps, input keys 2-4, an impulse generator 5, comparison elements 6 and 7, outputs 8-11 comparison elements, pulse formers 12 and 13, coincidence elements 14 and 15, output keys 16 and 17, an indicator zero 18, the HE 19 epic element, the decisive block 2O, the output switches 21 and 22 of the error signals, the gate driver 23, the gate pulses, the signals 24 and 25, respectively, the frequency and phase mismatches, the input 26 of the reference signal. The device works as follows. The input harmonic signal AND is fed to the pin 1 of the delay, as well as to the first (informational) input of key 2. On the delay line, the signal is delayed by time at and 2 d1 and fed respectively to the first inputs of keys 3 and 4. To the second (control ) the key inputs from the data generator 5, which is synchronized by a reference signal, for example, coming from the second local oscillator of the receiver, the pulses being generated at the zero phase of the synchronous reference signal, and the period of the generator is equal to the delay time of the signal d1. From the outputs of the battery 2-4, signals are sent to the comparison elements 6 and 7 and to the inputs of the decision block 2O, and the signal from the output of the key 2 is also sent to the zero indicator 18. At this, the comparison element 6 produces a signal at step 1, 8, if coming from key 3, less than the value coming from key 2. In the case of a signal, the signal occurs at output 9. Comparison element 7 produces a signal at output 10 if the value received from key 3 is less than the value coming from key 4. In the progressive case, a signal occurs at the output 11. The signals from the outputs 8-11 are fed to the form The worlds 12 and 13 pulses, at the output of which 1 are sent signals arriving at the elements 14 and 15 of the coincidence. Element 14 produces a signal at its output when it has a minimum function, and element 15 produces a signal when the function appears maximum. The signals from element 14 or 15 are fed to the control inputs of the output keys 16 or 17, the first (informational) inputs of which receive the input signal and are delayed by the time e1. The keys 16 and 17 are opened and output the extremum value. Since the harmonic signal is fully described by the values of amplitude, phase and frequency, in order to find them, it is necessary to compile and solve three equations with three unknowns, where three instantaneous values of the signal, taken through time intervals l1, are used as known values. At the same time, in order to eliminate uncertainty in determining the frequency and phase of measurement, it should be carried out on the interval -, where Tr -, I we J (j is the frequency period of the input signal. Since on the interval - three readings D 4 - r should be made. Signals c the outputs of the keys 2-4 are fed to the inputs of the decision block 20. The determination of the frequency deviation produced in the decision block is carried out using the formula F - -rcipc С05А Y "h-Y, - the sampling rate, and VQ, V and V.- respectively signals, counted at time points, - -r - u1., 2d1 tj At and for zero the time moment is taken in time when the signal appears at the output of the key 3. The instantaneous phase shift between the reference and analyzed copebels is determined by the form Y To eliminate errors caused by performing the division by a small amount Y, the signals from the key 3 forming the value YJ, are applied to the indicator zero 18, which, at values Y smaller than some values of g, produces a pulse arriving at the element NOT. At. In this case, the pulse from generator 5 does NOT pass through the element, and the signal to the control input of the decision block is not received. As a result, the solution is not currently being issued. In order to increase the accuracy of measurement, scores are produced at those points in time when the transients are finished. For this purpose, the signals 24 and 25, respectively, the frequency and phase mismatch are output from the output switches 21 and 22 of the error signals only when the Last impulses from the gate generator 23 of the pulses arrive at the input of which receives signals from the pulse generator 5. In the particular case when applying phase or relative phase modulation, clock control pulses can be transmitted to the control inputs of keys 1 and 3, shifted relative to significant time points by half a period of hours modulation points. A device for measuring paramots of harmonic signals, containing a pulse generator, an output connected to the inputs of three input keys, and a delay line, the outputs of which are via two input keys, two reference elements, two pulse shapers, two elements of coincidence , characterized in that, in order to increase the speed and accuracy of measuring the deviation of the frequency and phase of the received signal relative to the reference oscillation, the KOTOpc is provided with a decisive block Hfo are connected respectively to the outputs of the input keys, the NOT element, the gate pulse shaper, two additional output terminals and the zero indicator, whose input is connected to the second input of the decision unit, and the output through the NO element to its fourth input, and the second element is NOT connected to the output pulse generator, and through the gate pulse generator, to the outputs of two additional output switches, the second inputs of which are connected to the two outputs of the decision unit, respectively. Sources of information taken into account in the examination 1.Fremke LF Telemetry. M., Higher School, 1975, p. 212.
2.Авторское свидетельство СССР № 424162, кл. G 06 G 7/12, 1974.2. USSR author's certificate number 424162, cl. G 06 G 7/12, 1974.