SU737863A1 - Цифровой фазометр - Google Patents

Description

(54) ЦИФРСВОЙ ФАЗОМЕТР

Изобретение относитс  к фазоиэМеригельной технике и может быть использовано в радиолокации и радионавигации, где необходимо измер ть фазовый сдвиг в услови х шумовых, помех в трактах радио- дальномерных систем. Известен цифровой фазометр, содержащий триггер, преобразователь аналог-код, схему управлени  формирователем, блок анализа области значений измер емого сдвига фаз и схему коррекции результатов измерений И . Известный фазометр обладает недостаточной точностью. Наиболее близок к изобретению - циф ровой фазометр, который содержит формирователи узких и широких импульсов по оторному и исследуемому сит налам, два устройства переключени  импульсов, триггер , схемы совпадени , генератор квантую ших импульсов, устройство отсчета числа измерений, счетчик, а также блок анализа интервала измер емой фазы 2 . Однако этот фазометр имеет невысокую точность измерени  фазы в зоне точбк О и 25f, что объ сн етс  неполной коррекцией текущих значений фазы при выбросах влево от О и вправо or 2 за счет округлени  результатов измерени . Вследствие этого получаетс  смещенна  оценка измер емой фазы. Кроме того, наличие во входных цеп х измерительного и опорного сигналов устройств переключени  узких и широких импульсов приводит к дополнительным ошибкам измерени . Цель изобретени  - повьпиение точности измерени  сдвига фаз вблизи точек О и 2. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в цифровой фазометр, содержащий формирователь строба 0-0 опорного канала, преобразователь аналог-код, состо щий из формирователей узкого импульса дл  опор К го и исследуемого каналов, соединенных Е триггером, генератора квантующих ийдульсов , подсоеднненнотх) через элемент Совпадений к блоку отсчета,числа измерений и триггеру и блок анализа интервала измер емой фазы, состо щий из последоввтелыю включенных алемента совпадений, счегчвка и опеманта сравнени , подключен ный к выходу формировател  строба , введены формирователь команд коррекции в зоне О, формирователь команд коррекции в зоне 2Л и регистр|фук ший узел, под ключенный к элементу совпадений преобравовател  аналог-код. Регистрирующий узел состоит иё счётчвка одного измерени  и реверсивного счётчика П измерений, причем выход счетчика одного измерени  соединен с cyiviMHpyibiUHM входом реверсивного счетчика П измерений, другой сумм1фу1рщий вход которого подключен к выходу формирователи Команд коррекции в зоне а вычитающий вход - к выходу формировател  команд коррекции в зоне О. Формирователь команд коррекции в зоне О содержит последовательно соединенные формирователь строба зоны и :вй1вмент совпадений. Формирователь команд коррекции в аюне 2( содержит инвертор, формирователь строба зоны О и элемент совпадений, один вход которого соединен через (}юрмирователь строба зоны О с источником опорного ,сиг{тла и с формировател  строба зоны 2(i, другой его вход соединен через инвертор с выходом блока анализа инвертора измер емой фазы и с входом элемента совпадений формировател  команд коррекции в зоне О, а третий вход его и третий fiaion элемента совпадений формировател  команд коррекции в зоне О соединены с выходом формировател  узкого ймпуйьса исследуемого сигнала и (« блока анализа интервала измер емой фазы иНа чертеже показана блок-схема фазометра . Фазометр содержит преобразователь 1 аналог-код, включающий в себ  формирова тели 2 и 3 узкого импульса опорного и йСследуемого сигналов, триггер 4, элемен 5 совпадений, генератор 6 квантующих им пульсов и блок 7 отсчета числа измереНИИ , формирователь 8 строба 0-, блок 9 анализа интервала измер емой фазы, со сто щий из элемента 10 совпадений счетчик 11 в элемента 12 сравнени , регнст )рируютий узел 13, содержащий счетчик 14 одного йзмеренв  в реверсивный счетчик 15 h взмерений, формирователь 16 команд коррекцвв в зоне 21, состр швй ва внвертора 17, элемента 18 сбетадёнвй в формировател  19 строба зоны О, I и мвровате ь 2О команд коррекцвв в зоне О, состо щий из элемента совпадений 21 и формировател  22 строба зоны 2, Фазометр работает следующим образом. Формирователь 2 узкого импульса опорного сигнала и формирователь 3 узкого импульса исследуемого сигнала формируют узкие импульсы из положительных фронтов входных сигналов UQ и tJuctA Сдвиг фазы между узкими импульсами преобразуетс  с помощью триггера 4 в пр моугольный импульс длительностью, про- порциональной измер емой разности фаз. С помощью элемента 5 совпадений и генератора , 6 производитс  заполнение пр моугольного импульса импульсами генератора 6, Продолжительность измерени  разтности фаз определ етс  блоком 7, запуск Которого осуществл етс  командой Пуск . БЛОК 9 формирует сигнал, соответствующий нахождению математического ожидани  измер емой разности фаз в интервале O-0 или в интервале -2). Дл  этого на входы элемента 1О совпадений по (тупают узкие имйу ьсы исследуемого сигнала и строб длительностью О-Т. Совпадение строба О-ОГ и узкого импульса исследуемого сигнала свидетельствует о нахождении разности фаз в пределах О-ЧГ, Счетчик 11 подсчитывает количество простробирюванных узких импульсов исследуембГо сигнала. Элемент 12 сравнени  определ ет количество импульсов, поступивших на счетчик 11 за N последовательных йзмереНИИ и вырабатывает сигнал, соответствующий нахождению математического ожидани  измер емой разности фаз в пределах 0-lJi, если число импульсов, подсчитанных счетчиком 11, более N /2. Если же это число менее N /2, то вырабатываетс  сигнал, соответствующий нахождению математического ожидани  измер емой разности фаз в интервале 9 -2. Формирователь 20 вырабатывает команду коррекции чв случае совпадени  сигнала о нахождении математического ожидани  измер емой фазы в интервале , импульса с выхода формировател  3 узкого импуЛьса исследуемого сигнала 3 и строба длительностью ( + Дв )-2, вырабатываемого формнроватедам 22. Величина Л В ш бираетс  с учетом максимального шумового выброса фазы сигнала. Это соответствует- выбросу текущего значени  фазы исследуемого сигнала элево от точки О ра:вному - А ец. 2,С. Коррекци  кода текущего значени  фазы при выбросе влево от точки О производитс  вычитани5737ввЗ4

ем 2 из измеренного тевущего значени  NtaaeHHft, счетчика и элемента сравнени , фазы ек путем подачи команды с выхода элемента 21 совпадений на вычитающий вход реверсивного счетчика 15.

Формирователь 16 вырабатывает коман- 5 мерени  в зоне точек О и 2, он снаб

ду коррекции в случае совпадени  сигнала о нахождении математического ожидани  измер емой фазы в интервале импульса с выхода формировател  3 узкого импульса исследуемого сигнала и строба длительностью O-{ iT-A9), вырабатываемого формирователем 19, Это соотвег: ствует выбросу текущего значени  фазы исследуемого сигнала вправо от точки 2У , и истинное значение фазы при этом равно теи. Коррекци  кода текущего значени  фазы исследуемого сигнала при выбросе вправо от точки производитс  добавлением 2 к Ртеit. пугем подачи команды коррекции с вь1хода элемента 18 на суммирующий вход реверсиЕу ного счетчика 15.

Предлагаемый цифровой фазометр имеет более высокую точнрсть измерени  разности фаз в зонах О и 2 при наличии щума по сравнению с прототипом за счет коррекции измеренЯь  значений без округлени .

Кроме того, коррекци  текущих значений разности фаз по коду в регистрирующем узле позвол ет дополнительно повысить точность измерени , так как во входах цеп х в отличие от прототипа отсутствуют устройства переключени  импульсов, внос щие дополнительную погрешность из:мерени ..

Claims (4)

1. Формула изобретени 

   t

   1, Цифровой фазометр, содержащий формирователь строба O-4f опорного канала , преобразователь аналог-код, состо щий из формирователей узкого импульса опорного и исследуемого каналов, соединенных с триггером, генератора квантуюших импульсов, подсоединенного через элемент совпадений к блоку отсчета числа измерений и триггеру, и блок анализа интервала измер емой фазы, состо щий из последовательно включенных элемента совподключенный к выходу формировател  строба 0-)Г,, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности йэжен формирователем команд коррекции в зоне О, формирователем команд коррекции в зоне и регистрируюишм узлом, подключенным к элементу совпадений преобразовател  аналог-код.
2. 2.Фазометр по п. 1, о т л и ч а ю ЩИ и с   тем, что регистрирующий узел .состоит из счетчика одного измерени  в

   реверсив1юго счетчика п измерений, причем выход счетчика одного измерени  подключен к суммирующему пхопу рвверс1Юйтго сч«гЧ|Ж1й tf МЩрШй, «pyrSDtiy ммнрующий вход которого поаключ к выхоау формировател  команд коррекции в зоне 2 , -а вычитающий вход - к выходу формировател  команд коррекции 6 зоне О.
3. 3.Фазометр по п. 1, о т л и ч а ю щи и с   тем, что формирователь команд коррекции взон СГсоЕёр1кит последовательно соединенные формирователь строба зоны 2ii и элемент совпадений.
4. 4.Фазометр по п. 1, отличаю - щи и с   тем, что формирователь команд коррекции в зоне 2 содержит инвертор, формирователь строба зоны О и элемент совпадений, один вход которого соединен через формирователь строба зоны О с истбчНШсОм ОпОрн 5ГЬ сйгйайа и с формирова|Телем строба зоны 2Jf, другой его вход через инвертор - с выходом блока анализа интервала измер емой фазы и с вторым входом элемента совпадений формировател  команд коррекции в зоне О, а третий вход его и третий вход элемента совпадений формировател  команд коррекции в эойе р соединеньг с выходом формвроватеп  узкого импульса исследуемого сигнала и входом блока анализа интервала измер емой фазы.

   Источники информации, прин тые во внимание: при экспертизе

   1.Авторское свидетельство СССР

   № 421947, кп, G О1 R 25/ОО, 1975.

   2.Авторское свидетельство СССР № 46485G, кл. 6 01 R 25/ОО, 197§,