SU935822A1 - Цифровое устройство дл оптимального измерени фазы сигнала - Google Patents

Description

(5k) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗЫ СИГНАЛА

I

Изобретение относитс  к фазоизмерительной технике.

Известно устройство дл  оптимального обнаружени  сигналов, состо щее из перемножителей, генераторов опорных гармонических функций, делител  и тригонометрического преобразовател  1.

Однако такое устройство требует дл  своей реализации создани  идеальных перемножителей, известные схемы которых не позвол ют достичь высокой точности измерений.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство, содержащее последовательно соединенные полосовой фильтр, преобразователь напр жени  в код с двум  выходами, один из которых непосредственно , а другой через линию задержки соединены с двум  из п ти BxoflOB блока умножени , накапливающий сумматор, блок определени  отношени  двух кодов и тригонометричесКИЙ преобразователь, генератор дискретной амплитуды, подсоединенный к третьему входу блока умножени , генератор дискретного аргумента, первый выход которого через тригонометрический преобразователь sIп f а второй через последовательно соединённые тригонометрический преобразователь и линию задержки соединены с четвертым и п тым входами блока

10 умножени  2.

Недостатком этого устройства  вл етс  наличие многовходового блока умножени , что приводит к усложнению устройства и понижению его надежнос15 ти.

Цель изобретени  - повышение надежности устройства путем его упрощени .

Поставленна  цель достигаетс  тем,

Claims (2)

1. 20 что в цифровое устройство дл  оптимального измерени  фазы сигнала, содержащее подстраиваемый опорный генератор и последовательно соединен39 ные фильтр нижних частот, преобразователь напр жени  в код, накапливающий сумматор, блок определени  отношени  дв,ух кодов и тригонометрический преобразователь, введены блок ИЛИ и отметчик времени, содержащий последовательно соединенные реверсив ный счетчик переполнений, а также подсоединенную к счетчикам логическую матрицу, имеющую три выхода, причем два первых выхода логической матрицы соединены с управл ющими входами накапливающего сумматора и через блок ИЛИ с управл ющим входом преобразовател  напр жени  в код, третий выход - с накапливающим сумматором , а вход реверсивного счетчика соединен с выходом подстраиваемого опорного генератора, вход которого соединен с выхрдом накапливающего сумматора. На чертеже представлена блок-схема цифрового устройства дл  оптималь ного измерени  фазы сигнала. Цифровое устройство дл  оптимального измерени  фазы сигнала содержит фильтр 1 нижних частот, преобразователь 2 напр жени  в код, накапливающий сумматор 3, блок k определени  отношени  двух кодов, тригонометрический преобразователь 5 подстраиваемый опорный генератор 6, отметчик 7 времени, содержащий реверсивный счетчик 8, счетчик 9 переполнений , логическую матрицу 10 и блок 11 ИЛИ. Устройство работает следующим образом. Напр жение входного процесса через фильтр 1 нижних частот подаетс  на преобразователь 2 напр жени  в код, в котором преобразование напр жени  осуществл етс  по сигналам от отметчика 7 времени в моменты совпадени  кода на выходе реверсивного счетчика 8, получающего счетные импульсы от подстраиваемого опорного генератора 6, с одним из закодирован ных состо ний логической матрицы 10. Код выборки поступает в накапливающий сумматор 3 в один из двух регистров. Тот или иной регистр выби раетс  по состо нию первого и второг выходов логической матрицы 10, св занных со входами блока 11 ИЛИ. Третий выход задает сумматору 3 коман ду Сложить или Вычесть в зависимости от состо ни  счетчика 9 перепо нений. В конце времени наблюдени  си ала определ етс  отношение содержиого двух регистров.накапливающего умматора 3 в блоке k определени  отошени  и частное подвергаетс  преобазованию в функции arctg в тригоноетрическом преобразователе 5. Подстраиваемый опорный генератор соединен с выходом накапливающего умматора 3 (с выходом одного из его егистров) с целью подстройки частоы копии сигнала к частоте входного игнала. В основу принципа действи  предагаемого устройства положено вычисение ортогональных составл ющих А В по методу Римана-Стильтьеса )5ihajidi J UCt)d5,(-(); м. 0) в ju(:t)cos i J uci)a5i a;,0о где U(t) напр жение входного процесса; врем  наблюдени ; циклическа  частота копии сигнала. vSjCt) -XsiHU)idi|. - интегральные функции ко5iW-jS ПИИ сигнала. COS(«/id-t В данном случае используетс  цифрова  аппроксимаци  выражени  (1) дл  равномерных приращений Л5 AS/ Д5й. интегральных функций S(t) и ) за врем  t . A..|:U(ti)sigM65,-; В :jfc ЛS S UCt j) iiSj, где N - количество выборок за врем  наблюдени ; i, .j - текущие номера выборок; U(-t;) Ul-tj) - выборки из входного процесса в моменты времени t-ty ; AS jSigiHAS- знаки приращений функций S(t) и S(t) дл  текущих выборок i, j . Согласно выражению (2) дл  вычислени  ортогональных составл ющих А и В необходимо в момент изменени  интеграла от копии сигнала since;t и costyt на величину, равную выбранному приращению AS, производить выборку из входного процесса и суммировать эти выборки в течение времени наблюдени . При известной заранее форме сигнала (в данном случае синусоидальной ) копи  сигнала задаетс  в виде отрезков времени, соответствующих моментам изменени  интегральных функций копии сигнала на выбранный шаг. AS, и решение задачи реализуетс  с помоцью реверсивного счетчика и логической матрицы. С целью упрощени  устройства составл етс  комбинационна  логическа  схема матрицы на количество выборок за врем  равное четверти периода копии сигнала , а реверсивный счетчик дополн етс  счетчиком переполнений. Положительный эффект достигаетс  за счет исключени  блока умн  кени  и приведени  структуры цифрового . устройства дл  оптимального измерени  фазы сигнала к виду, удобному дл  реализации с помощью микропроцессорных средств. Формула изобретени  Цифровое устройство дл  оптимального измерени  фазы сигнала, содержащее подстраиваемый опорный генератор и последоватеЛдЬно соединенные фильтр нижних частот, преобразователь напр жени  в код накапливающий сумматор , блок определени  отношени  двух кодов и тригонометрический преобразователь , отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности устройства путем его упрощени , в него введены блок ИЛИ и отметчик времени, содержащий последовательно . соединенные реверсивный счетчик и счетчик переполнений, а также подсоединенную к счетчикам логическую матрицу, имеющую три выхода, причем два первыхвыхода логической матрицы соединены с управл ющими входами накапливающего сумматора и через . блок ИЛИ с управл ющим входом преобразовател  напр жени  в код, третий выход - с накапливающим сумматором, а вход реверсивного счетчика соединен с выходом подстраиваемого опорного генератора, вход которого соединен с выходом накапливающего сумматбЬа. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Пестр ков В. Б. Фазовые радиотехнические системы. М., Сов. радио , 1968, с. 380.
2. 2.Авторское свидетельство СССР Jf «12565, кл. G 01 R 25/08, 25.01.7.