SU855528A1 - Быстродействующий радиоимпульсный преобразователь фаза-код - Google Patents

Description

(54) БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ РАДИОИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ФАЗА-КОД

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  разности фаз радиосигналов в фазовых системах Дл  измерени  разности фаз в случае коротких и одиночных радиоимпуль сов используетс  метод с промежуточным преобразованием разности фаз вхо ных сигналов в частотно-независимые квсщратурные компоненты. Формирование частотно-независимых квадратурных компонент осуществл етс  двум  фазовыми детекторами. Максимальное быстродействие достигаетс  применением параллельной пространственно интерпол ционной обработки квадратур ных компонент, известен быстродействугаций радиоимпульсный преобразователь фаза-код, использующий известный метод преобразовани  и содержащий формирователь квадратурных составл ющих (два усилител -ограничител , два фазовых детектора и фазосдвигающие цепи), блок интерпол тора и преобразователь позиционного кода в двоичный. Выходы формировател  квадратурных составл ю щих соединены с входами блока интерпол тора , выходы интерпол тора подключены к входам пре образовател  позиционного кода в двоичный код. формирователь квадратурных составл ющих преобразует ргщиоимпульсы, разность фаз между высокочастотными заполнени ми которых необходимо измерить, в видеоимпульсы с амплитудами, пропорциональными ± S i п Чи ± 0054, где Ч - измер ема  разность фаз. Сигналы с выходов формировател  квадратурных составл ющих поступают в блок интерпол торов , осуществл ющих сложение видеоимпульсов C+sin, loos/) с определенными весами. В результате значени  квадратурных составл ющих преобразуютс  в позиционный код, однозначно св занный с измер емой разностью фаз соотношением UN U slgntsin(NdL-.V)v Число единиц в позиционном коде равно числу интервалов, соответствующих измер емой разности фаз. Число интервгшов N кодируетс  в преобразователе позиционного кода в двоичный код. измер емый фазовьШ сдвиг на выходе преобразовател  определ етс  соотношением; 1 , 4,-...-D а

360

где rL- дискрет отсчета;

i - разр дность двоичного кода Ij .

Недостатком такого преобразовател  фаза-код Явл етс  то, что велик и резко возрастает с увеличением разр дности двоичного кода его аппаратурный объем.

Цель изобретени  - повьш1ение надежности при сохранении высокого быстродействи .

Поставленна  цель достигаетс  тем что в быстродействующий радиоимпульсный преобразователь фаза-код, содержащий формирователь квадратурных составл ющих , преобразователь позиционного кода в двоичный код, введены К узлов выделени  фазовых интервалов, причем каждый из узлов содержит интерпол тор , блок логической обработки и Р пар элементов выборки и хранени , при этом выходы интерпол тора, соответствующие границам фазовых интервалов , соединены с входами блока логической обработки и с сигнальными входами каждой из Р пар элементов выборки и хранени , управл ющие входы которых подключены соответственно к выходам блока логической обрабоки , а. аналоговые выходы всех первых из Р пар и соответственно аналоговые выходы всех вторых из Р пар элементов выборки, и хранени  соединены между собой и с входами интерпол тора последующего узла выделени  .фазовых интервалов, а входы интерпол тора первого узла вьщелени  фазовых интервалов подключены к выходам формировател  квадратурных составл ющих и выходьа блоков логической обработки всех К узлов выделени  фазовых интервалов подключены к входам преобразовател  позиционного кода в двоичный код.

На чертеже приведена схема быстродействующего радиоимпульсного преобразовател  фаза-код.

Быстродействующий радиоимпульсный преобразователь фаза-код содержит формирователь 1 квадратурных составл ющих К узлов 2 вьщелени  фазовых интервалов, преобразователь 3 позиционного кода в двоичный код. Каждый из узлов выделени  фазовых интервалов содержит интерпол тор 4, блок 5 логической обработки Р пар элементов б выборки и хранени .

Предлагаемый быстродействующий радиои 11пульсный преобразователь фазакод работает следунзщим образом.

На входы формировател  1,  вл ющиес  входами преобразовател  фазакод , подаютс  сигналы -,

UBX-, (ijLit +Ч )

Uftxa U r COSVSJt

где Uy (II) - амплитуды огибак цей ра диосигнала )

UJ - частота заполнени ;

- разность фаз между высокочастотными заполнени ми двух радиоимпульсных сигналов.

Формирователь 1 преобразует входные импульсы, разность фаз между высокочастотными заполнени ми которых необходимо измерить, в видеоимпульсы с амплитудами, пропорциональными tcos. Видеоимпульсы с выходов формировател  1 поступают на входы интерпол тора 4 первого узла 2 выборки фазовых интервалов. На выходе интерпол тора 4 устанавливаетс  расраспределение потенциалов, подчин ющеес  закону Ui и. а.

(1

где d.,

- общее число интервалов ; i 1,2...р - номер выхода интерпол тора ,

соответствующий номеру интервала, которому принадлежит значение измер емой разности фаз.

Напр жени , определ емые соотношением (1), подаютс  на входы узла 2 логической обработки. С помощью элементов блока 5 определ етс  номер i-го интервала, на котором распределение (1) мен ет знак + на - и дл  которого формируетс  логический уровень у., 1, а дл  всех остальных интервалов логический уровень ук 0. В результате на выходах Р еттока 5 формируетс  позиционный код, который подаетс  на входы преобразовател  позиционного кода в двоичный код. На выходе преобразовател  имеет п разр дов двоичного кода .

Фиксаци  значений U и , соответствующих границам выбранного фазового интервала, которому принадлежит измер емое значение разности фаз, осуществл етс  с помощью Р пар элементов б выборки и хранени . Управление узлами выборки и хранени  блока 5 осуществл етс  позиционным кодом , поступающим на управл емые входы с Р выходов блока 5 на управл емые входы Р пар элементов б. Аналоговые выходы всех первых из Р пар и соответственно аналоговые выходы

всех вторых из Р пар элементов 6 соединены между собой, так что одновременно в группе, состо щей из Р элементов открыт только один из элементов , а именно тот, управл ющий вход

которого соединен с тем из Р входов блока логической обработки 5, которому в позиционном коде соответствует логический уровень у 1.

Напр жение на выходах элементов б

Claims (1)

1. выборки и хранени  f  вл ющихс  выходами узла 2 выбора интервала, удовлетвор ют логическим уравнением с ., . у D а,- . у, На этом первый цикл преобразовани  заканчиваетс  и элементы 6 переход т в режим хранени , причем длительнос .ть цикла преобразовани  не должна превь лать времени хранени  ин формации в ьих. В режиме хранени  элементы пам ти элементов 6 отключены от выходов интерпол тора 4, а еле довательно, следующего значени  разности фаз входных сигналов. Сигналы (С ; D Ui ) с выходов узла 2 выбора интервалов поступают на входы интерпол тора последукхцего устройства выбора фазового интервала К - 1, осуществл ющего определение измер емого значени  разности фаз с точностью до заданного дискрета 360 360 -. Затем цикл повтор 2 i- a Например, К 3, т.е. преобразователь фаза-код содержит три узла выбора интервалов 2, в которых одновременно на разных этапах осуществл етс  преобразование трех значений разности фаз входных сигналов. Причем в третьем узле выбора интервалов осуществл етс  преобразование первого значени  разности фаз,  вл ю ;щегос  результатом преобразовани  во втором устройстве выбора интервалов, во втором узле - преобразование второго значени  разности фаз,  вл кицег с  результатом преобразовани  в- первом узле, а в первом узле может быть начата обработка следующего значени   разности фаз входных сигналов (третьего значени ). Следовательно,с мовыходе третьего узла интервал между двум  последовательными измерени ми (быстродействие ПФК) остаетс  посто нным к равным времени преобразовани  в одном узле выбора интервалов На выходе .преобразовател  3 позицион ного кода в двоичный код получаем (п + пд) разр дов двоичного кода. Ес ли число узлов выбора интервалов рав но К, то общее число разр дов двоичного кода N равно N (...n. Область неопределенности возможных значений определ етс  величиной дне крета dy, где d , Изме- ренное значение разности фаз определ етс  соотношением а.п Г Использование новых элементов - К узлов выборки интервалов - позвол ет сократить объем аппаратуры йа счет одновременной Обработки нескольких сигналов на разных этапах преобразовани . Формула изобретени  Быстродействуклций радиоимпульсный преобразователь фаза-код, содержащий формирователь квадратурных составл ющих , преобразователь позиционного кода в двоичный код, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности при сохранении высокого быстродействи , в него введены К узлов выделени  фазовых интервалов, причем каждый из узлов содержит ий- терпол тор, блок логической обработки и Р пар элементов выборки и хранени , при этом выходы интерпол тора соединены с входами блока логической обработки и с сигнальными входами каждой из Р пар элементов выборки и хранени , управл ющие входы которых подключены соответственно к выходам блока логической обработки, а аналоговые выходы всех первых из Р пар и соответственно аналоговые выходы всех вторых из Р пар элементов выборки и хранени  соединены между собой и с входами интерпол тора последующего узла выделени  фазовьвс интервалов , а входы интерпол тора первого узла вЕдделени  фазовых интервалов подключены к выходам формировател  квадратурных составл ющих и выходы блоков логической обработки всех К узлов вьщелени  фазовых интервалов подключены к входам преобразовател  позиционного кода в двоичный код. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Фазовые метода измерений в радиотехнике . Труды радиотехнического института АН СССР. М., 1977.

   г

   J