SU789887A1 - Устройство дл измерени фазового набега по радиосигналам - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл  фазовых измерений и сличени  частот на приемных пунктах службы времени, провер емых по сигналам времени сверхдлинноволнового и длинноволнового диапазонов.

Известно устройство дл  долговременного сличени  частот генераторов по радиоканалу, содержащее радиоприемник супергетеродинного типа,опорный генератор с хранителем фазы (времени), схему сравнени  фаз и регистратор (самописец). Такие устройства позвол ют осуществл ть сличение частот опорных генераторов по радиосигналам путем хранени  фазы сигнала опорного генератора и определени  величины изменени  разности фаз опорного и принимаемого сигналов за интервал времени I .

Однако это устройство обеспечивает сличение частот только при непрерывном режиме работы, так как фаза гетеродинного сигнала и соответственно задержки в радиоприемнике от включени  к включению  вл етс  случайной величиной.

Известно также устройство, содер .жаиее последовательно соединенные

опорный генератор, хранитель фазы, блок пилот-сигнала, радиоприемник супергетеродинного типа, компенсационный цифровой фазометр, блок управлени , преобразователь число-код, генератор заданного количества импульсов и цифровойиндикатор, а также корректор фазового отсчета 2Д.

С помсндью этого устройства осу10 щестйл етс  автоматическа  компенсаци  задержки приемно-усилительного тракта путем запоминани  калибровочного отсчета и последующего автоматического вычитани  его из фазового отсчета по радиосигналу, что

15 приводит к повышению надежности сличени  частот.

Однако такое устройство ограничено в точности сличени  частот, котора  определ етс  точностью отдельных фазовых измерений, точность фазового измерени  зависит от времени отработки цифровым компенсационным 25 фазометром рассогласовани  между фазами опорного и принимаемого сигналов и от соотношени  сигнал/шум.Величина рассогласовани  зависит от стабильности сличаемых генераторов, 30 а также  вл етс  случайной величиной вследствие случайного характера фазы гетеродина радиоприемника при его каждом включении, поэтому положение импульсной последовательности компенсационного фазометра после ее совмещени  по фазе с пилот-сигналом случайно по отношению к фазе принимаемого эталонного сигнала. При этом даже при незначительном изменении фазы эталонного сигнала за интервал сличени  (когда частоты опорных генераторов весьма близки друг к друГУ ) компенсационный фазометр должен отрабатывать значительное рассогласование вплоть до максимального fl80. Поэтому дл  достижени  заданной точности измерени  при работе по сигнсшу в шумах отработка рассогласовани  потребует значительного времени, которое может оказатьс  существенно больше времени передачи эталонного сигнала, что приведет к получению результата с пониженной точностью. Если же ограничени  на продолжительность передачи эталонного сигнала нет, то на фиксированном интервале времени точность сличени  также снижаетс  за счет уменьшени  числа измерений по сравнению с максимально достижимым и соответствующего уменьшени  точности усредненной поправки на частоту.

Цель изобретени  - повышение точности измерени .

Дл  достижени  поставленной цели в устройстве, содержащем последовательно соединенные опорный генератор, хранитель фазы, стабилизированный приемник , фазометр,и блок управлени ,выход которого  вл етс  выходом устройства и который св зан по второму входу со вторым выходом хранител  фазы, второй выход хранител  фазы подключен ко вто рому входу фазометра через введенный узел восстановлени  фазы, св занный по второму и третьему входам со вторым и третьим выходами блока управлени  соответственно, при этом четвер тый вход узла восстановлени  фазы  вл етс  входом устройства, кроме тог узел восстановлени  фазы содержит последовательно соединенные блок прог .нозировани  фазового отсчета, первый вход которого  вл етс  входом устройства , а второй - третьим входом узла в целом, сумматор, второй вход которого  вл етс  вторым входом узла, и элемент управлени -задержки,второй вход которого  вл етс  первым входом узла восстановлени  фазы, а выход, соответственно, выходом его.

На чертеже представлена принципиальна  схема устройства.

Предлагаемое устройство содержит опорный генератор 1, подключенный к хранителю фазы 2, выходы которого соединены с входами стабилизированного приемника 3 и элемента управл емой задержки 4, вход щего в соетав блока вг сстановлени  фазы 5, содержащего также сумматор б и блок прогнозировани  фазового отсчета 7. Устройство содержит также фазометр 8 и блок управлени  9.

Работа устройства дл  измерени  фазового набега по радиосигналам осуществл етс  следующим образом.

Перед началом сеанса приема эталонного радиосигнала производитс  калибровка (определение задержки) приемоизмерительного тракта, во вре которой из импульсной последовательности хранител  фазы 2 формируютс  импульсы пилот-сигнала, спектр которых содержит гармонику, равную частоте эталонного сигнала, на которую настроен приемник 3, с выхода которого калибровочный сигнал поступает на сигнальный вход фазометра 8. С его помощью производитс  отработка россогласовани  опорной последоватености фазометра 8, формируемой из сигналов хранител  фазы 2 и калибровочного сигнала, котора  приводит к совмещению их по фазе. При этом с помощью блока управлени  9 формируетс  пакет импульсов, число которых соответствует величине j/, задержки приемно-измерительного тракт После этого со входа приемника 3 снимаетс  калибровочный сигнал и подаетс  принимаемый эталонный радиосигнал , который поступает с выхода приемника 3 на сигнальный вход фазометра 8. С помощью последнего производитс  отработка рассогласовани  и совмещение по фазе опорной последовательности и сигнала на выходе .приемника 3. При этом в блоке управлени  9 формируетс  пакет импульсов , длительность которого, а следовательно- и количество импульсов в нем, соответствует фазовому отсчету

На втором выходе блока управлени  9 формируютс  импульсы, количество которых равно разности фаз сигналов хранител  фазы 2 и эталонного сигнала на входе приемника 3

(и).

Пакет импульсов, соответствующий этой величине, поступает на блок 7 дл  запоминани .

Claims (2)

1. Во врем  следующего сеанса прием радиосигналов той же радиостанции, например через сутки, вновь производитс  калибровка приемно-измерительного тракта аналогичным образом, указанным выше. При этом пакет импульсов , соответствующий калибровочному отсчету U)j , со второго выхода блока управлени  поступает также на вход сумматора 6 узла восстановлени фазы 5. С помощью сумматора 6 производитс  суммирование количества импульсов , запомненного в блоке 7, и Количества импульсов, соответствующего фазе Р эталонного сигнала в предыдущем измерении; а также преобразование полученной суммы в параллельный код, который управл ет величиной задержки в элементе управл емой задержки 4. Таким образом, опорна  последовательность фазометра 8, сформированна  из сигналов хранител  фазы 2, задержана с помощь узла восстановлени  фазы 5 относительно сигналов хранител  2 на величину ьосст. ( Тогда временное рассогласование опорной последовател ности фазометра 8 и принимаемого радиосигнала на выходе приемника 3 равно только изменению фазы эталонного сигнала,на входе радиоприемников за интервал между сеансами измерений . Если стабильность сличаемых опорных генераторов высока, и за интерва между сеансами изменение фазы эталонного сигнала Ф -Фг незначительно , то незначительно и восстановленное рассогласование последователь ности фазометра В и сигнала. Поэтому на отработку этого рассогласовани , которое производитс  аналогично описанному выше, затрачиваетс  существенно меньшее врем , чем при случайном рассогласовании без восстановлени . Резерв времени используетс  фазометром 8 дл  повЕЛиени  точности измерени  фазы сигнала в шумах, или же обеспечивает возможность получени  заданной точности при ограничении времени передачи эталонного сигнала. Результат измерени  и ф, поступает в блок прогнозировани  фазового отсчета 7. С его помощью по результатам измерений и к интервалу, Т между двум  измерени ми определ етс  величина приращени  фазы лЧ эталонного сигнала за единицу времени и формируетс  пакет импульсов, количество которых соответствует ожидаемой фазе сигнала Л4T- ii дл  следующего измерени  (величина интервала Т и ожидаема  фаза сигнала могут также вводитьс  в блок прогнозировани  фазового отсчета 7 извне). Сформированный пакет импульсов суммируетс  с пакетом импульсов , соответствующих калибровочному отсчету , в процессе следующего сеанса измерений, и перед прие мом эталонного сигнала опорна  после довательность фазометра 8 и фаза си нала на выходе приемника 3 будут совмещены с точностью до прогноза ожидаемой фаэы. При этом уход фазы эталонного сигнала за интервал между сеансами может быть значительным. Так как на обработку рассогласовани  по фазе опорной последовательности фазометра 8 с заданной точностью и радиосигнала потребуетс  незначительное врем , то резерв времени позволит фазометру 8 повысить точность измерени  фазы и сличени  частот генераторов. Предварительные расчеты и испытани  предлагаемого устройства дл  долговременного сличени  частот высокостабильных генераторов по радиосигналам показали, что при соотношении сигнал/шум 0,1 в полосе 2Af 1 кГц на входе приемника и заданном времени передачи эталонного сигнала погрешность измерени  уменьшаетс  в 1,5 раза. Формула изобретени  1.Устройство дл  измерени  фазового набега по радиосигналам, содержащее последовательно соединенные опорный генератор, хранитель фазы, стабилизированный приемник, фазометр и блок управлени , выход которого  вл етс  выходом устройства и который св зан по второму входу со вторым выходом хранител  фазы, о т л и ч а ю- щ е е с   тем, что, с целью повышени  точности измерени , второй выход хранител  фазы подключен ко второму входу фазометра через введенный узел восстановлени  фазы,св занный по второму и третьему входам со вторым и третьим выходами блока управлени  соответственно, при этом четвертый вход узла восстановлени  фазы  вл етс  входом устройства. 2.Устройство дл  измерени  фазового набега по радиосигналам по П.1, отличающеес  тем, что узел восстановлени  фаэы содержит последовательно соединенные блок прогнозировани  фазового отсчета, первый вход которого  вл етс  входом устройства , второй - третьим входом узла в целом, сумматор, второй вход которого  вл етс  вторым входом узла, и элемент управлени -задержки, второй вход которого  вл етс  первым входом узла восстановлени  фазы, а выход, соответственно, выходом его. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 482693, кл. G 01 R 23/10, 1975.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 467289, кЛ. G 01 R 23/02, 1974.