SU798658A2

SU798658A2 - Apparatus for measuring time position of pulse

Info

Publication number: SU798658A2
Application number: SU792716849A
Authority: SU
Inventors: Юрий Гаврилович Чистов; Владимир Константинович Волков
Original assignee: Предприятие П/Я В-2203
Priority date: 1979-01-11
Filing date: 1979-01-11
Publication date: 1981-01-23

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ ИМПУЛЬСА(54) DEVICE FOR MEASURING TIME POSITION PULSE

Изобретение относитс к радиолокации и может использоватьс в системах точного измерени малых интервалов времени. По основному авт.св. № 576553 известно устройство дл измерени временного положени импульса, содер жащее последовательно соединенные полосовой фильтр, рёжекторный фильтр блок формировани отсчетной точки и регистратор и последовательно соединенные анализатор знака рассогласовани параметров сигнала, накопитель и коммутатор, причем вход анализатора знака рассогласовани параметров сигнала соединен с выходом блока фор мировани отсчетной точки, выход коммутатора соединен с управл ющим входом блока формировани отсчетной точки, а управл ющие входы анализатора знака рассогласовани параметров сигнала .и коммутатора соединены с соответствукедими выходами регистратора 1 . Однако известное устройство имее недостаточную точность измерени . Цель изобретени - повышение точ . ности измерени . Поставленна цель достигаетс те что в устройство дл измерени временного положени импульса, содержащее последовательно соединенные полосовой фильтр, рёжекторный фильтр, блок формировани отсчетной точки и регистратор и последовательно соединенные анализатор знака рассогласовани параметров сигнала, накопитель и коммутатор, причем вход анализатора знака рассогласовани параметров сигнала соединен с выходом блока формировани отсчетной точки, выход коммутатора соединен с управл ющим входом блока формировани отсчетной точки, а управл кадие входы/ анализатора знака рассогласовани . параметров сигнала и коммутатора соединены с соответствующими выходами регистратора, введены два усилител ограничител , последовательно соединенные .фазовый детектор, интегратор и компаратор, а также источник опорного напр жени , выходы которого соединены с соответствующими входами компаратора, выход которого соединен с дополнительным входом блока формировани отсчетной точки, а входы фазового детектора соединены с выхо .дами соответствующих усилителей-ограничителей , входы которых соединены соответственно с выходом полосовогоThe invention relates to radar and can be used in accurate measurement systems for small time intervals. According to the main auth. No. 576553, a device for measuring the pulse temporal position, comprising a serially connected bandpass filter, a beam filter, a reference point forming unit and a recorder and serially connected signal parameter error analyzer, a drive and a switch, the input of the signal error signal analyzer connected to the output of the form unit reference point, the switch output is connected to the control input of the reference point generation unit, and the control inputs are the lysator of the mismatch sign of the signal parameters. and the switch are connected to the corresponding outputs of the recorder 1. However, the known device has insufficient measurement accuracy. The purpose of the invention is to increase the points. measurement. This goal is achieved in that the device for measuring the temporal position of the pulse, containing a serially connected bandpass filter, a beam filter, a measuring point forming unit and a recorder and a serially connected error parameter analyzer of the signal parameters, a drive and a switch, the input of the signal error analyzer of the signal parameters connected to the output of the reference point forming unit; the switch output is connected to the control input of the reference point forming unit. and control inputs / mismatch analyzers. signal and switch parameters are connected to corresponding recorder outputs; two limiter amplifiers are introduced; a phase detector, an integrator and a comparator are connected in series, as well as a reference voltage source, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of a comparator whose output is connected to an additional input of a reference point forming unit , and the inputs of the phase detector are connected to the outputs of a number of corresponding limiting amplifiers, whose inputs are connected respectively to the output of the band pass

фильтра и вторым выходом режекторного фильтра. . filter and the second output notch filter. .

На фиг. 1 -представлена структурна электрическа схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу, где а - сигнал системы точного времени , б - соответствуюшчй ему неискаженный сигнал на выходе блока формировани отсчетной точки, в - сигнал на выходе блока формировани отсчетной точки при наличии в нем искажений , г - стробирующие импульсы на фиг. 3 - график,по сн ющий работу уст:ойства.FIG. 1 - the structural electrical circuit of the proposed device is presented; in fig. 2 - timing diagrams explaining his work, where a is the signal of the exact time system, b is the corresponding undistorted signal at the output of the reference point forming unit, c is the signal at the output of the reference point forming unit if there are distortions in it, g is strobe the pulses in FIG. 3 - the schedule, which shows how the device works.

Устройство содержит полосовой фильтр 1, режекторный Фильтр 2,блок 3 формировани отсчетной точки, ре;гистратор 4, анализатор 5 знака рассогласовани параметров сигнала,накопитель 6, коммутатор 7, усилителиограничители 8 и 9, фазовый детектор 10, интегратор 11, компаратор 12 и источник 13 опорного напр жени .The device contains a band-pass filter 1, a notch Filter 2, a reference point formation unit 3, re; a horn 4, a signal parameter mismatch analyzer 5, a drive 6, a switch 7, limit amplifiers 8 and 9, a phase detector 10, an integrator 11, a comparator 12 and a source 13 reference stress.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

На вход режекторного фильтра 2 от антенны через полосовой фильтр 1 поступает смесь полезного сигнала, фиг. 2а, и узкополосной помехи. Режекторный фильтр 2 настраиваетс на частоту помехи. При этом изменение временного положени отсчетной точки д t за счет искажений частотной характеристики тракта, определ емое искажени ми полуволн А а (фиг. 2,б),имеет зависимость, представленную кривой 1 (фиг. 3) Af f - fQ , fц - частота помехи, fg несуща частота принимаемого сигнала .The input of the notch filter 2 from the antenna through the band-pass filter 1 receives a mixture of the useful signal, FIG. 2a, and narrowband interference. The notch filter 2 is tuned to the interference frequency. The change in the temporal position of the reference point d t due to distortions of the frequency response of the path, determined by the distortions of the half-waves A a (Fig. 2, b), has a dependence represented by curve 1 (Fig. 3) Af f - fQ, f c - frequency interference, fg is the carrier frequency of the received signal.

Зависимость д1 (дЯ) может быть пересчитана в такую зависимость изменени параметров блока 3 формировани отсчетной точки сигнала отчастоты f , при которой временное положение отсчетной .точки будет оставатьс практически неизменным. Зависимость S 2.н) Д® к эффициент передачи в канале дифференцировани формирующей схемы представлена кривой II (фиг. 3).The dependence d1 (DM) can be recalculated into such a dependence of the parameters of the block 3 forming the reference point of the signal of frequency f, at which the temporary position of the reference point will remain almost unchanged. The dependence of S 2.n) D® to the transmission efficiency in the channel of differentiation of the forming circuit is represented by curve II (Fig. 3).

На контуре режекторного фильтра 2 выдел етс напр жение синусоидальной помехи, амплитуда которого может мен тьс в значительных пределах при перемещени х объекта, на котором установлен измеритель. Дл того чтобы исключить зависимость напр жени коррекции от амплитуды помехи, сигналы с контура режекторного фильтра 2, с его второго выхода и непосредственно с его входа поступают на усилители-ограничители 8 и 9.On the loop of the notch filter 2, the voltage of the sinusoidal noise is released, the amplitude of which can vary within considerable limits when moving the object on which the meter is mounted. In order to eliminate the dependence of the correction voltage on the amplitude of the interference, the signals from the notch filter circuit 2, from its second output and directly from its input, go to limit amplifiers 8 and 9.

Напр жение на выходе усилител ограничител имеет вид меандров, причем на выходе усилител -ограничител 9 частота первой гармоники меандра равна частоте настройки f режекторного фильтра 2. Полученные меандры поступают на фазовый детектор 10 и далее на интегратор 11, на выходе которого выдел етс посто нное напр жение , уровень которого однозначно -соответствует разности частот настройки fц режекторного фильтра 2 и частоты помехи. Это напр жение поступает на компаратор 12. При достижении уровн сигнала на входе компаратора Ug , (фиг. 3) , на его выходе по вл етс сигнал управлени коррекцией отсчетной точки, который сохран етс до тех пор, пока разность частот настройки режекторного фильтра и принимаемого полезного сигнала ,. находитс в пределах ,j, а напр жение на входе компаратора лежит в пределах от Ug до U соответствующей напр жению U(,j . При достижении разности частотaf.j, на выходе компаратора 12 по вл етс сигнал, CJOTветствующий логическому нулю, т.е. отсутствию коррекции отсчетной точки .The voltage at the output of the limiter amplifier has the form of meanders, and at the output of amplifier-limiter 9 the frequency of the first harmonic of the square wave is equal to the tuning frequency f of the notch filter 2. The resulting meanders are fed to the phase detector 10 and then to the integrator 11, at the output of which The level of which is uniquely corresponds to the difference between the frequencies of tuning fc notch filter 2 and the frequency of interference. This voltage is applied to the comparator 12. When the signal level at the input of the comparator Ug reaches (Fig. 3), a reference control correction signal appears at its output, which is maintained until the frequency difference between the tuning of the notch filter and the received useful signal is within, j, and the voltage at the input of the comparator lies in the range from Ug to U corresponding to the voltage U (, j. When the frequency difference af.j is reached, the output of the comparator 12 is a signal CJOT corresponding to a logical zero, i.e. . no reference point correction.

При аппроксимации кривой When fitting the curve

) пр моугольником III ((1ЧГ.З) ) rectangle III ((1ЧГ.З)

где порогам UQ и 1), однозначно соответствуют разности частот л f и Afg, коррекци в блоке 3 формировани осуществл етс только в этом диапазоне разностей частот.where the thresholds UQ and 1) unambiguously correspond to the difference in frequencies lf and Afg, the correction in block 3 of the formation is carried out only in this range of frequency differences.

Ошибка коррекции за счет неточности аппроксимации составл ет не более 0,2-0,3 МКС. Ошибки, обусловленные нестабильностью элементов в цепи коррекции предложенного устройства, не превышают 0,1 мкс в диапазоне ч-60°С, так как они выполнены на современных широкополосных интегральных микросхемах , а источники опорных напр жений обладают стабильностью в доли процента . Таким образом, практически исключаетс уход временного положени отсчетной точки при перестройках режекторного фильтра. В то же врем рассогласование, обусловленное трассой распространени , составл ет 44 ,5 МКС. С учетом ошибок коррекции, обусловленных неточностью аппроксимации при введенной цепи коррекции 0,2-0,3 МКС, обща ошибка составит 4,3-4,8 МКС, т.е. не превышает кмс на частоте 100 кГц.The correction error due to the inaccuracy of the approximation is no more than 0.2-0.3 of the ISS. Errors due to the instability of the elements in the correction circuit of the proposed device do not exceed 0.1 µs in the range of h-60 ° C, since they are made on modern broadband integrated circuits, and the sources of reference voltages are stable in fractions of a percent. Thus, the departure of the temporal position of the reference point during rearrangement of the notch filter is practically eliminated. At the same time, the mismatch due to the propagation path is 44.5 of the ISS. Taking into account the correction errors caused by the inaccuracy of the approximation when the correction chain of 0.2-0.3 MKS is entered, the total error will be 4.3-4.8 MKS, i.e. does not exceed kms at a frequency of 100 kHz.

Таким образом улучшаетс точность измерени временного положени импульса в услови х одновременного воздействи искажений сигнала, обусловленных как трассой распространени с плохой проводимостью, так и синусоидальных помех.This improves the accuracy of the measurement of the temporal position of the pulse under the conditions of the simultaneous effect of signal distortions due to both the propagation path with poor conductivity and sinusoidal interference.

Claims

1. USSR author's certificate 576553, cl. G 01 S 3/10, 1976.