SU864239A1 - Method of measuring phase delay time of signals in communication lines - Google Patents

Method of measuring phase delay time of signals in communication lines Download PDF

Info

Publication number
SU864239A1
SU864239A1 SU792839075A SU2839075A SU864239A1 SU 864239 A1 SU864239 A1 SU 864239A1 SU 792839075 A SU792839075 A SU 792839075A SU 2839075 A SU2839075 A SU 2839075A SU 864239 A1 SU864239 A1 SU 864239A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
frequency
signals
input
phase
signal
Prior art date
Application number
SU792839075A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Григорьевич Баженов
Евгений Карлович Батуревич
Станислав Михайлович Маевский
Original Assignee
Конструкторское Бюро "Шторм" При Киевском Ордена Ленина Политехническом Институте Им. 50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конструкторское Бюро "Шторм" При Киевском Ордена Ленина Политехническом Институте Им. 50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции filed Critical Конструкторское Бюро "Шторм" При Киевском Ордена Ленина Политехническом Институте Им. 50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority to SU792839075A priority Critical patent/SU864239A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU864239A1 publication Critical patent/SU864239A1/en

Links

Description

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может быть исполь зовано дл  измерени  фазового враг мени задержки сигналов в лини х св зи с пространственно разнесенным входом и выходом. Известен способ измерени  фазового времени задержки сигналов в лини х св зи с использованием активного ответчика , подключенного к выходу линии св зи, в котором частота входного сигнала измен етс  по пилообразному закону, а преобразованн в активном ответчике сигнал ъозъража тс  к фазометру , установленному на входе исследуемой линии св зи через эту же линию . К недостаткам этого способа следуе отнести то, что он имеет низкое быстродействие из-за конечной скорости изменени  частоты входного сигнала, а также низкую точность измерений в динамике, обусловленную непрерывным изменением частоты сигнала. Известен также способ измерени  времени задержки сигнала в лини х св зи с разнесенным в пространстве входом и выходом, по которому измер ют сдвиг фаз сигналов, один из которых , вспомогательный низкой частоты. Воспроизвод т на выходе линии св зи и передают на ее вход, а другой, низкочастотный сигнал, получают на входе линии св зи в результате преобразовани  частот испытательного сигнала со смещенным по частоте ответным сигналом 2 . Однако этот способ имеет ограниченный диапазон однозначно измер емых значений времени задержки, определ емый длительностью полупериода сигиала, на котором производитс  измерение . Дл  расширени  диапазона однозначного измерени  времени задержки необходимо проводить дополнительные измерени  на более низких частотах сигналов, что св зано с большими, затратами времени и аппаратурными затратами. Целью изобретени   вл етс  повышение точности и быстродействи  измерений . Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу измерени  фазового времени задержки сигнала в лини х св зи, по которому измер ют сдвиг фаз сигналов, один из которых , вспомогательный формируют на выходе линии св зи и передают на ее вход, а другой получают на входе линии св зи в результате пре образовани  частот, на вход линии С1ВЯЗИ одновременно подают дискретное множество частот, на выходе которой каждую компоненту да скретного множества частот смещают по частоте на значение, равное частоте вспомогател ного сигнала и затем смещенные сигн лы направл ют ко входу линии св зи, где выдел ют каждую компоненту смещенного- дискретного множества часто И смешивают их с соответствующими компонентами.дискретного множества частот входного сигнала,в результате чего по.пучают разностные сигналы равные по частоте вспомогательному, а затем измер ют разность фаз между каждым из этих сигналов и вспомогательным , причем результат измерени  удвоенного значени  времени задержки получают путем стыковки шкал про межуточных результатов измерений на каждой составл ющей дискретного множества частот. Предложенный способ по сн етс  блок-схемой возможного устройства. Устройство содержит генератор 1 дискретного множества частот, все выходы которого подсоединены ко вхо линии св зи 2 через разв зывающий мост 3 и к первым входам соответствующих смесителей частоты 4 ... А При этом выходы смесителей через коммутатор 5 соедин ютс  с первым входом фазометра 6, а вторые входы смесителей 4 ...4 соединены с выходами соответствующих фильтров 7 ... , входы которых соединены с линией св зи 2 через разв зываюа91й мост 3, к которому через фильтр нижних частот 8 подключен второй вх фазометра 6, к выходу которого подключей блок управлени  9 с цифровым отсчетным устройством, выход которо го соединен с входом коммутатора 5, причем выход линии св зи 2 через второй разв зывающий мост 10 подключен к первому входу однополосного преобразовател  частоты II, ко второму входу которого подключен вспомогательной генератор низкой частоты 12, при этом выходы однополосного преобразовател  частоты 11 и вспомогательного генератора низкой частоты 12 подключены к входам второго разв зывающего моста 10. Устройство работает следующим образом. Генератор I вырабатывает дискретное множество частот Ш ,Щ. обеспечивающее возможность однозначного измерени  фазового времени задержки сигнала в заданном частотном диапазоне и требуемую точность измерени  в линии св зи большой электрической длины, в которой врем  задержки сигнала , где Т период частоты сигнала, на которой необходимо опреде.гшть фазовое врем  задержки. При измерении фазового времени задержки сигнала обычными методами с использованием фазометров в таких лини х возникает неоднозначность измерении, так как в этом случае полный фазовый сдвиг на заданной частоте Ш будет составл ть tu.-r rite: хф где п - число целых циклов фазового сдвига; f( - измер емый фазометром фазовый сдвиг. Дл  устранени  неоднозначности, т.е определени  числа п , необходимо вы- . полнить измерение на более низкой частоте, удовлетвор ющей условию ( ) - , где врем  задержки сигнала на частоте иЦц. Однако различи  ut в фазовом времени задержки сигнала на частоте Шц и на частоте UtJj из-за дисперсности исследуемых реальных линий св зи, а также конечна  погрешность измерени  сдвига частотеХЛЗ мспкет привести к погрешности определени  числа п, так как может быть, что А. . Поэтому необходимо выполн ть нспомогательные измерени  на промежуточных частотах, разность между которы выбрана такой, чтобы можно было сты ковать результаты промежуточных изм реннй, полученных на соседних компо нентах дискретного множества часто без аномальной погрешности (промаха При этом должно удовлетвор тьс  усл вне j(Nn)(V-,.,),5, учитывающее дисперсионность исследу емой линии и погрешность измерени  сдвига фаз, где п - целое число циклов однозначного измерени  на t частоте, ( - относительны измер емый фазометром фазовый сдвиг на частоте, - отклонение интервала однозначного измерени  на i-й частоте и интервал однозначного измерени  на i- 1-й частоте. Таким образом, на вход исследуемой линии подаетс  дискретное множество частот обеспечивающее однозна ное измерение и удовлетвор ющее условию (ij. Сигналы генератора 1 с частотами U , Ш, . . . , Шц одновременно подаютс  через разв зывающий мост 3 на исследуемую линию св зи 2, а также J на входы смесителей 4 ... 4 соответственно . С выхода исследуемой линии св зи сигналы с частотами ( , le)- . через разв зывающий мост 10 поступа ет на вход однополосного преобразовател  1I, где происходит смещение каждой компоненты дискретного множе ва частот на значение, равное часто те Si сигнала вспомогательного генератора 12, св занного со вторым входом однополосного преобразовател  11 частоты. Полученное новое дискретное множество частот СЛ). О) а + 51 ,. .. , у + ft или UJ - SI , t/y - ft , сигналом генератора 12 подаетс  через разв зывающий мост 10 снова на выход линии св зи 2 (разв зывающие мосатл 3 и 10 предназ ачены дл  разделени  входных и выходных сигналов линии 1. Эти сигналы со входа линии св зи поступают на входы фильтров 7 ...7 и 8, где фильтры 7...7 пропускают соответствующие компоненты дискретного множества частот на смесители 4... 4 , а ль нижних частот 8 пропускает сигнал с частотой И вспомогательного генера - тора 12 на один из входов фазометра. На второй вход фазометра поочередно при помощи коммутатора.5, управл емого блоком 9, подвод тс  также от смесителей А ... 4, ti) и Ш + , Шд. и , . . . , ttV, и . Полученные показани  фазометра на каждом из коммутируе1«й)1х сигналов переписываютс  в блок управлени  9, где происходит с учетом услови  (l) стыковка шкал, полученных результатов измерений на каждой составл ющей дискретного множества частот и высвёчиваетс  окончательный результат измерени . Искомый результат измерени  будет равен -С г .Bi±iL. iL.-r гМ -. 2 где f - У}-2f f - полное значение сдвига фазы сигнала на частотеЧЛ, полученное после стыковки шкап и И времена задержки сигналов на частотах соответственно (Оц , еУи + 51 и SI . Как показывают расчеты и экспериментальные исследовани , возникающа  методическа  погрешность лг-т Г .5L - 2 2и;и 2ш,, при измерени х фазового времени задержки в лини х св зи большой электрической длины, т.е. у которых Тт ШулУ/ 2Tt , пренебрежимо мала. Предложенный способ позвол ет расширить диапазон измер емого времени задержки в исследуемых лини х св зи, который будет определ тьс  значением самой нижней частоты из дискретного множества. Кроме того, повышаетс  быстродействие, причем погрешность измерени  фазового времени задержки определ етс  погрешностью измерени  сдвига фаз на самой верхн€ й частоте дискретного множества частот. Измерени  на остальных частотах могут быть довольно грубыми, это вли ет только иа выбор разности между значени ми соседних частот входного сигнала, определ ющей возможность стык-очки шкап. То обсто тельство, что погрешность фазового време ж задержки определ етс  погрешностыо измерени  Чц на самой высокой частоте , позвол ет упростить требовани  к узлам, необходимым дл  проведени  измерений на остальных частотах.The invention relates to a radio measuring technique and can be used to measure the phase enemy of a delay of signals in communication lines with a spatially separated input and output. There is a known method of measuring the phase time delay of signals in communication lines using an active transponder connected to the output of the communication line, in which the frequency of the input signal varies according to the sawtooth law, and the signal reflected in the active transponder is reflected to the phase meter set at the input of communication lines through the same line. The disadvantages of this method include the fact that it has a low response rate due to the final rate of change of the frequency of the input signal, as well as low accuracy of measurements in dynamics, due to the continuous change in the frequency of the signal. There is also known a method for measuring the delay time of a signal in communication lines with an input and output spaced in space, which measures the phase shift of signals, one of which is an auxiliary low frequency. The output of the communication link is reproduced and transmitted to its input, and another low-frequency signal is received at the input of the communication link as a result of frequency conversion of the test signal with frequency-shifted response signal 2. However, this method has a limited range of unambiguously measured values of the delay time, determined by the duration of the half period of the sial on which the measurement is made. To extend the range of unambiguous measurement of the delay time, it is necessary to carry out additional measurements at lower frequencies of the signals, which is associated with large, time-consuming and instrumental costs. The aim of the invention is to improve the accuracy and speed of measurements. The goal is achieved by the method of measuring the phase time of the signal delay in the communication lines, which measure the phase shift of the signals, one of which forms an auxiliary one at the output of the communication line and is transmitted to its input, and the other is received at the input of the line connection as a result of frequency conversion, a discrete set of frequencies is simultaneously supplied to the input of the CI BINDING line, at the output of which each component and the hidden set of frequencies are shifted in frequency by a value equal to the frequency of the auxiliary signal and then offset These signals are sent to the communication line input, where each component of the biased-discrete set is allocated often. And they are mixed with the corresponding components. The discrete set of frequencies of the input signal, as a result of which the difference signals are equal in frequency to the auxiliary, and then measured a phase difference between each of these signals and an auxiliary one is obtained, and the measurement result of the doubled value of the delay time is obtained by docking scales about the intermediate measurement results at each discrete component a plurality of frequencies. The proposed method is explained in the block diagram of a possible device. The device contains a discrete frequency generator 1, all outputs of which are connected to the input line of communication line 2 via an interconnecting bridge 3 and to the first inputs of the corresponding frequency mixers 4 ... A. The outputs of the mixers are connected to the first input of the phase meter 6 via switch 5, and the second inputs of mixers 4 ... 4 are connected to the outputs of the corresponding filters 7 ..., the inputs of which are connected to communication line 2 via an initiating bridge 3, to which a second input of phase meter 6 is connected to the output of which block y 9 with a digital reading device, the output of which is connected to the input of the switch 5, and the output of the communication line 2 is connected via the second isolating bridge 10 to the first input of the single-band frequency converter II, to the second input of which is connected an auxiliary low-frequency generator 12, the outputs of the single band frequency converter 11 and the auxiliary low frequency generator 12 are connected to the inputs of the second decoupling bridge 10. The device operates as follows. The generator I produces a discrete set of frequencies W, Y. allowing unambiguous measurement of the phase delay of a signal in a given frequency range and the required measurement accuracy on a communication line of a large electrical length, in which the delay time of the signal, where T is the period of the signal frequency, at which it is necessary to determine the phase delay time. When measuring the phase time delay of a signal by conventional methods using phase meters in such lines, measurement ambiguity arises, since in this case the total phase shift at a given frequency W will be tu.-r rite: hf where n is the number of whole phase shift cycles; f (is the phase shift measured by the phase meter. To eliminate ambiguity, i.e., to determine the number n, it is necessary to perform a measurement at a lower frequency satisfying the condition () - where the time delay of the signal at the frequency rC. However, the difference ut in the phase time delay of the signal at the frequency of the frequency band and at the frequency UtJj due to the dispersion of the studied real communication lines, as well as the final measurement error of the frequency shift of the HLM packet, lead to the error of determining the number n, since it may be that A. Therefore, it is necessary to perform an aid measurements at intermediate frequencies, the difference between which is chosen such that it is possible to match the results of intermediate measurements obtained at the adjacent components of a discrete set, often without anomalous error (an error, in this case, the condition outside j (Nn) (V-, .,), 5, taking into account the dispersion of the line under study and the error in measuring the phase shift, where n is an integer number of single-digit measurement cycles at the t frequency, (are relative phase shift at the frequency measured by the phase meter, is the deviation of the single-digit interval and Merényi on the i-th frequency and unambiguous measurement interval on i- 1st frequency. Thus, a discrete set of frequencies is supplied to the input of the line under investigation that provides a unambiguous measurement and satisfies the condition (ij. Generator 1 signals with frequencies U, W, ..., Scz are simultaneously supplied via unwinding bridge 3 to the communication line 2, as well as J to the inputs of mixers 4 ... 4, respectively. From the output of the line under study, signals with frequencies (, le) - through the coupling bridge 10 are fed to the input of a single-band converter 1I, where each component of the discrete set of frequencies is shifted on value Frequently equal to those of the signal from the auxiliary generator 12 associated with the second input of the single-band frequency converter 11. The resulting new discrete set of frequencies SL). O) a + 51,. .., y + ft or UJ - SI, t / y - ft, by the signal of generator 12 is supplied via repeater bridge 10 again to the output of communication line 2 (the isolating mosatl 3 and 10 are intended to separate the input and output signals of line 1 These signals from the communication line input go to the inputs of filters 7 ... 7 and 8, where filters 7 ... 7 pass the corresponding components of the discrete set of frequencies to the mixers 4 ... 4, and if low frequencies 8 pass the signal with the frequency And an auxiliary generator - 12 to one of the inputs of the phase meter. To the second input of the phase meter alternately using a switch .5, controlled by block 9, is also supplied from mixers A ... 4, ti) and W +, Wd. and . . , ttV, and. The readings of the phase meter on each commutator, 1x signals, are rewritten into control unit 9, where, taking into account the condition (l), the scales are joined, the measured results are obtained at each component of the discrete set of frequencies, and the final measurement result is scaled. The desired measurement result will be equal to -C g. Bi ± iL. iL.-r gM -. 2 where f - Y} -2f f is the total value of the phase shift of the signal at the frequency of HL obtained after docking the cabinets and AND the delay times of the signals at the frequencies, respectively (Oz, eUi + 51 and SI. As the calculations and experimental studies show, the resulting methodological error ls -t Г .5L - 2 2и; and 2ш ,, when measuring the phase time of the delay in the communication lines of large electrical length, i.e., in which Тт ШулУ / 2Tt, is negligible. The proposed method allows to extend the range of the measured the delay time in the tested communication lines, which will be determined The value of the lowest frequency of the discrete set is increased, and the speed is improved, and the measurement error of the phase delay time is determined by the measurement error of the phase shift at the highest frequency of the discrete set of frequencies. Only the choice of the difference between the values of adjacent frequencies of the input signal, which determines the possibility of joint-glasses of the cabinet. The fact that the phase-time error of the delay is determined by the error in measuring the frequency at the highest frequency makes it possible to simplify the requirements for the nodes necessary to perform measurements at the remaining frequencies.

Предложенный способ можно исполы аоват также дл  измерени  других фазовременных характеристик линий св зи, таких как ФЧХ и групповое врем  запаздывани .The proposed method can also be used to measure other phase-time characteristics of communication lines, such as the frequency response and group latency.

Предлагаемое изобретение может найти особо широкое применение в тех случа х, когда дл  измерени  характеристик канала отводитс  очен короткое врем , а также в-случа х прецизионного измерени  кратковременной нестабильности фазового времни задержки в лини х св зи большой электрической длины.The present invention may find a particularly widespread use in cases where a very short time is allotted for measuring channel characteristics, as well as in precision cases of short term instability measuring the phase delay time in communication lines of large electrical length.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 569031, кл. G 04 f 10/06, 1977.1. USSR Author's Certificate No. 569031, cl. G 04 f 10/06, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР 53П25-, кл. G 04 f 10/06, 1976.2. USSR author's certificate 53P25-, cl. G 04 f 10/06, 1976.
SU792839075A 1979-11-11 1979-11-11 Method of measuring phase delay time of signals in communication lines SU864239A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792839075A SU864239A1 (en) 1979-11-11 1979-11-11 Method of measuring phase delay time of signals in communication lines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792839075A SU864239A1 (en) 1979-11-11 1979-11-11 Method of measuring phase delay time of signals in communication lines

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU864239A1 true SU864239A1 (en) 1981-09-15

Family

ID=20858971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792839075A SU864239A1 (en) 1979-11-11 1979-11-11 Method of measuring phase delay time of signals in communication lines

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU864239A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU864239A1 (en) Method of measuring phase delay time of signals in communication lines
SU970262A1 (en) Two-channel phase meter
SU1430895A1 (en) Device for measuring time scale transformation factor of stroboscopic converter of electric signals
SU741185A1 (en) Relative phase shift analyzer
SU1061069A2 (en) Radio circuit characteristic measuring method
SU1282020A1 (en) Device for measuring absolute value and phase of reflection factor of microwave two-terminal network
SU1076869A1 (en) Group delay measuring method
SU1081564A1 (en) Phase shift calibrator
SU1698822A1 (en) Instrument to meter "sync window" margin size at phase-shift signals
SU1200196A1 (en) Phase meter
SU1332241A1 (en) Device for measuring the complex gain factor of a four-terminal network
SU769483A1 (en) Device for synchronizing time scales by high-accuracy time signals
SU920554A1 (en) Frequency-modulated signal frequency change
SU1312399A1 (en) Device for measuring phase velocity of ultrasound
SU1661680A1 (en) Apparatus to meter two-port frequency characteristics
SU1100592A1 (en) High-frequency signal level calibrator
SU1315944A1 (en) Device for collecting information for checking parameters
SU1018043A1 (en) Digital radio pulse phase meter
SU940085A1 (en) Phase meter
SU1322191A2 (en) Device for measuring complex reflectance
SU654915A1 (en) Meter of frequency errors of voltage dividers
SU1370599A1 (en) Device for measuring phase difference
SU970257A1 (en) Signal phase fluctuation measuring method
SU883779A1 (en) Method and device for measuring frequency
SU917116A1 (en) Frequency meter with automatic switching of measurement ranges