SU702313A1 - Устройство дл выделени текущей фазы - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области обработки гидроакустической информации , в частности к устройствам выделени  текущей фазы случайных процессов и может быть использовано дл  ис следовани  общих закономерностей изменени  во времени фазы пр мых и рас се нных сигналов активной гидролока (4ИИ. Известно устройство, которое содержит блок аналого-цифрового выделе ни  квадратурных составл ющих, осуществл емого путем аналогового преоб разовани  Гильберта исходного процес са с последующей синхронной дискрети зацией с помощью двухканального преобразовател  напр жение-код (ПНК) с частотой, кратной uUo, обоих сопр жен ных по Гильберту процессов, и цифровое вычислительное устройство, реали зующее алгоритм (t) + М arc tg Кроме того,|Дл  визуального наблюдени  текущей фазы в состав устройства включаетс  блок преобразовани  коднапр жение (ПКН) . Дискретность выделени  текущей фазы .подобным устройст вом составл ет 21t/cv, где согласно требованию,теоремы Котельникова всегда выполн етс  условие практически выбираетс  q 2,5-7-3 1. Недостатком устройства  вл етс  его сложность. Известно устройство, содержащее блок ана.поговрго преобразовани  процесса по Гильберту, два аналоговых преобразовател  частоты, гетеродин с выходным напр жением частоты двухканальный ПНК, осуществл ющий синхронную дискретизацию U5(t) и Uc(t) с частотой, удовлетвор ющей условию q 2, цифровое вычислительное устройство и ПКН 2 . Недостатками данного устройства  вл ютс  сложность и недостаточное быстродействие. Целью насто щего изобретени   вл етс  уменьшение габаритов, веса и стоимости и повышение надежности работы устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  выделени  текущей фазы, содержащее последовательно, -оединенные блок аналогового выделени  квадратурных составл ющихи гетеродин снабжено блоком компенсации сдвига фаз между квадратурными составл ющими , подключеннЕлм к синусному выходу блока выделени  квадратурных.составл ющих , блоками суммировани  и вычитани , первые входы которых соединены с косинусным вькодом блока выделени  в квадратурных составл ющих, а вторые - с выходом блока компенсации сдвига фаз, снабжено также двум  блоками дл  формировани  импульсов, входы которых соединены с блоками суммировани  и вычитани  соответственно, и накопителем, входы которого подключены к формировател м импульсов,

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство включает в себ : блок аналогового выделени  квадратурных составл ющих 1, гетеродин 2, блок компенсации сдвига фаз It/2 3, блок суммировани  4, блок вычитани  5, блоки -формировани  калиброванных импульсов б, 7, накопитель 8, Выход последнего  вл етс  выходомвсего устройства.

Устройство работает следующим образом ..

На вход; блока 1 выделени  квадра-г турных составл ющих поступает напр жение U(t) исследуемого процесса и напр жение с гетеродина 2 частоты . Известно, что косинусна  квадратурна  составл юща  U(-(t) как функци  четна  не мен ет знака U) при изменении знака отклонени  мгновен- ной частоты от частоты uUj,; эта сос-. тавл юща  используетс  как опорное напр жение и поступает непосредственно на блоки суммировани  4 и вычитани  5. Синусна  составл юща Ug(t) , знак которой определ етс  знаком разности ии-ии - поступает в блоки 4 и 5 через блок 3 компенсации сдвига фаз 1Cl2. При этом должно выполн тьс  условие JUc(t)f us (t)j; где UQ (t) напр жение на выходе блока 3. В зависимости от знака разности и)-С)У -напр жени  Uc(t) и Ug (t) ок азываютс  либо в фазе, либо в противофазе и соответственно в блоке 4 удваиваютс  а в блоке 5 уничтожаютс , или наоборот - в блоке 4 уничтожаютс , а в блоке 5 удваиваютс . С выходов блоков 4 или 5 напр жение поступает в блок 6 или 7 соответственно г где в моменты перехода его через ноль формируютс  импульсы,- калиброванные по длительности и амплитуде. Период их: следовани  соответствует интервалу приращени  фазы напр жений Uc(t) или Uc(t) , равному ft. Из блока б импульсы поступают на суммирующий, а из блока 7 на вычитающий входы накопител  8, с выхода которого снимаетс  напр жение, пропорциональное алгебраической сумме приращений фазы, равйых Т . Если частота tju, выбрана таким образом, что по вление исходного процесса с мгновенной частотой U. щ. и си ии, равноверо тно (например, при белом шуме), токоличество импульсов, поступающих в накопитель 8 из блоков б и 7 в среднем будет примерно 5 одинаковым, а выходное напр жение устройства будет колебатьс  около нулевого значени . По вление когерентной составл ющей в исходном процессе на частоте oi+ии ч нарушает баланс энергии в накопителе и приводит к закономерному отклонению выходного напр жени  от нулевого значени . При этом знак отклонени  напр жени  определ етс  знаком разности CD-tJff-, крутизна отклонени  - величиной этой

разности, а линейность - соотнощением энергии когерентной и случайной составл ющих в исследуемом процессе, Таким образом, по характеру изменени 

Q данных предлагаемое устройство близко к известному и обеспечивает выделение .текущей фазы в реальном масштабе во всех случа х. При этом дискретность фазы, равна  fC и несколько более высока , чем у известного устройства , не преп тствует исследованию общих закономерностей изменени  во времени фазы гидролокационных процессов (например, наличи  или отсутстви  монотонности), а также выделению детерминированных сигналов на фоне по мех по этим закономерност м и т.п. Теоретической основой близости результатов , получаемых при использовании двух сравниваемых устройств  вл етс  то, что дл  узкополосных процессов (с которыми приходитс  иметь дело в активной гидролокации) дисперси  моментов перехода через ноль, их спектри другие статические характе0 ристики близки к соответс вующим характеристикам фазы.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  выделени  текущей фазы, содержащее последовательно соединенные блок аналогового выделени  квадратурных составл ющих и гетеро0 дин, отличающеес   тем, что, с целью уменьшени  его габаритов , веса и стоимости и повышени  надежности работы, оно снабжено блоком компенсации сдвига фаз между квадра5 турныйи составл ющими, подключенным к синусному выходу блока выделени  KBадратурных составл ющих, блоками Ьуммировани  и вычитани , первые входы которых соединены с косинусным выходом блока выделени  квадратурных составл ющих, а вторые - с выходом блока компенсации сдвига фаз, снабжено также двум  блоками дл  формировани  импульсов, входы которых соединены с блоками суммировани  и вычихани  соответственно, и накопителем , входы которого подключены к формировател м импульсов.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1, Захаров В.А. о вьаделении огибающей и фазы случайного процесса.

   Труды Акустического ии -титута, 1966 вып. 1 с. 134-136.
2. 2. Котюк А.ф. и др. Методы и аппаратура Жналиэа хараГтерйстик случайных процессов. М.,Энерги  1967, с. 223.