Радиоимпульсный фазометр

Радиоимпульсный фазометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

РАДИОИМПУЛЬСНЫЙ ФАЗОМЕТР, содержащий подключенный к входу синхронизации первый генератор, подключенные к входу устройства последовательно соединенные первый селектор,i первый аттенюатор, сумматор, контур ударного возбуждения, фазовый детектор , второй вход которого через фазовращатель соединен с опорным входом фазометра, и подключенные между -входом фазометра и вторым входом сумматора последовательно соединенные второй селектор и второй аттенюатор, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности, введены включенный между выходом первого генератора и управляющим входом второго селектора первый ключ и включенные между выходом первого генератора и управляющим входом первого селектора последовательно соединенные элемент задержки, второй генератор и второй ключ.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 3(51) G 01 R 25 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ//3

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕВЬСТВУ

:В»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2!) 3537747/18-21 (22) 10.01.83. (46) 23.04,84. Бкят,1! 15 (72) С.И.Богомолов и А.А.Портянко (71) Хомский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (53) 621.317(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке 1(3420824, кл. G 01 R 25/00, 12.10.82 (прототип ) ° (54) (57) РАДИО!!ИПУЛЬС1!ЫЙ ФАЗОИЕТР, содержащий подключенный к входу синхронизации первый генератор, подключенные к входу устройства последовательно соединенные первый селектор,| первый аттенюатор, сумматор, контур ударного возбужцения, фазовый детектор, второй вход которого через фазовращатель соединен с опорным входом фазометра, и подключенные между -входом фазометра и вторым входом сумматора последовательно соединенные второй селектор и второй аттенюатор, о т л и ч а ю щ и " c я тем, что, с целью повышения точности, введены включенный между выходом первого генератора и управляющим входом второго селектора первый ключ и включенные между выходом первого генератора и управляющим входом первого селектора последовательно соединенные элемент задержки, второй генератор и второй ключ.

10879

Изобретение относится к фазоизмерительной технике и может быть использовано в радиотехнике при измерении разности фаз сложных сигналов, в частности си1 налов с выхода акусти5 ческих преобразователей.

Известен импульсный фазометр, содержащий последовательно соединенные генератор селектирующих импульсов, селектор, генератор ударного возбухсдения, фазовый детектор, второй вход которого через фазовращатель соединен с источником опорного сигнала, а сигнальный вход селектора подключен к источнику измеряемых радиоимпульсов flj

Недостатком этого устройства яв" ляется низкая точность измерения фазы несущего колебания сложных радиоимпульсных сигналов. 20

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является импульсный фазометр, содержащий подключенные к входу синхронизации последовательно соединенные генератор селектирующих импульсов и первый селектор, второй вход которого подключен к сигнальному входу фазометра, а также последовательно соединенные контур ударного возбуждения и фазовый детекЗО тор, второй вход которого через фазовращатель подключен к опорному входу фазометра, а также последовательно соединенные первый аттенюатор и сумматор и последовательно соединенные второй селектор и второй атте-З5

Нюатор, причем вход первого аттенюатора соединен с выходом первого селектора, выход сумматора — с входом контура ударного возбуждения, второй вход сумматора соединен с вы- ходом второго аттенюатора, первый вход второго селектора соединен с сигнальным входом устройства, а второй вход подключен ко второму выходу генератора селектирующих импульсов, Недостатком известного фазометра является низкая точность измерений при асимметрии видеоимпульса помехи относительно середины стробим/ пульсов. Это объясняется тем, что спектр вырезки видеоимпульса, асимметричный относительно середины стробимпульсов, наряду с косинусоидальными содержит также и синусои- 55 дальные составляющие, причем соотношение этих составляющих изменяется при изменении длительности!

9 2 стробимпульсов, Это приводит к нарушению противофазности откликов контура при воздействии на него

1I II вырезок видеоимпульсов с выходов каждого из селектора. В конечном итоге эти отклики не удается скомпенсировать никаким изменением коэффициента передачи аттенюаторов, и погрешность измерений будет определяться амплитудой нескомпенсированного отклика, Целью изобретения является повышение точности.

Эта цель достигается тем, что в радиоимпульсный фазометр, содержащий подключенный ко входу синхронизации первый генератор, подключен" ные к входу устройства последовательно соединенные первый селектор, первый аттенюатор, сумматор, контур ударного возбуждения, фазовый детектор, второй вход которого через фазовращатель соединен с опорным входом фазометра, и подключенные между входом фазометра и вторым входом сумматора последовательно соединенные второй селектор и второй аттенюатор, введены включенный между выходом первого генератора и управляющим входом второго селектора первый ключ и включенные между выходом первого генератора и управляющим входом первого селектора последовательно соединенные элемент задержки, второй генератор и второй ключ.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит подключенные к входу устройства последовательно соединенные первый селектор 1, первый аттенюатор 2 и сумматор 3, к второму входу которого подключен вход устройства через последовательно соединенные второй селектор 4 и второй аттенюатор 5, а выход сумматора 3 через контур 6 ударного возбуждения подключен к первому входу фазового детектора 7, второй вход которого через фаэовращатель 8 подключен к опорному входу устройства, первый генератор 9 входом подключен к входу синхронизации, первый .выход генератора 9 через элемент !О задержки соединен со входом второго генератора 11, а второй выход гервого генератора 9 через первый ключ 12 подключен к второму входу селектора 4, выход второго генератора 1! через вто1087919 к 1

s(t) = s,te

50 рой ключ 13 подключен к второму входу первого селектора 1, Фазометр работает следующим образом.

На сигнальные входы первого и 5 второго селекто, в 1 и 4 поступает сложный сигнал, в котором наряду с радиоимпульсом присутствует и видеоимпульс. 1ia управляющие входы первого и второго селекторов 1 и 4 с выхо 10 дов первого и второго генераторов 9 и 11 через первый и второй ключи 12 и 13 поступают селектирующие импульсы, причем длительности t>и t этих импульсов в общем случае отличаются f5 на величину t>, кратную периоду вы.сокочастотного заполнения радиоимпульса. В селект) рах. I и 4 селектируюt) щими импульсами осуществляются вырезки" во времени входного сигнала, 20 которые через первый и второй аттенюаторы 2 и .5 с коэффициентами передачи, соответственно равными k<и поступают на сумматор 3, а с его выхода на контур 6 ударного возбужде- 25 ния. Коэффициенты k l и 12могут принимать. значения от нуля до единицы.

Контур 6 является линейным устройством, поэтому реакция на его выходе будет определяться суммой воздойст- 30 вий "вырезок" с выходов обоих селекторов 1 и 4. При настройке устройства подбором коэффициентов передачи

k и k, а также изменением времени

2 задержки втоРого селектирующего импульса добиваются нулевого отклика контура 6 ударного возбуждения.

Покажем пропорциональную возмож. ность компенсации отклика контура на 40 воздействие видеоимпульса, асимметричного относительно середины стробимпульсов.

В качестве примера рассмотрим ком. 45 пенсацию отклика контура 6 на воздействие видеоимпульса вида существующего на интервале времени

tact< t + nTo где To — период высокочастотных колебаний измеряемого радиоимульса.

Фаза спектральной составляющей 55 этого сигнала на частоте высокочастотных колебаний радиоимпульса, равнаи 2) tT, "1о

Sit) sin u td t

М=огс (" -о) сЬ

А(ы1 й„„1, МЦcosu td4 (2)

После подстановки величины S (t) из выражений (1) в выражение (2) имеем ltn o е " яюи, и

tg

) 6 . пт, е" cosu tdt

t Ф)

Интегралы в выражении (3) табличные, их вычисление, опуская промежуточные преобразования, приводят выражение (3) к виду

<

1 Г11) co5Qt<1u gqn и g (4) Поделив числитель и знаменатель выражений (4) Hà sin с,) и, имеем

- — Щи1 -1 С (=

® - „1 (5)

Определим условия для такой "вырезки" сигнала (l), при которой спектральная составляющая на частоте (, была бы противофазна аналогичной компоненте сигнала (1), т.е. о

-- K etq-<

Ы с

Ь=-E49-— 1 " и1, (6) где t — начало второго селектируюt; щего импульса.

Выражение (6) можно привести к виду Ф ()

t(ut2

- (((7) где tgg — определяется иэ выражения (5), т,е. начало появления 2 второго селектирующего импульса определяется там

0 — (8)

t> =огсз(t 1Д, .Щ где k = + 0,1,2,...

При выполнении условия (1) и (8) "вырезки" сигнала на выходах первого и второго селекторов 1 и 4 имеют противофаэные спектральные сос

1087919

5 тавляющие на частоте колебаний радиоимпульса Ио, это позволяет их компенсировать изменением коэффициентов передачи k,и k первого и второго аттенюаторов 2 и 5. 5 .Аналогичные вычисления можно провести и для любой другой формы видеоимпульса.

Практическая настройка схемы заключается в таком выборе времени задерж- 1О ки элементов 10,задержки и длительности второго селектирующего импульса, формируемого вторым генератором которые бы обеспечивали противофазность .отклика контура по отношению к отклику контура на воздействие исходного видеоимпульса.

Фазометр работает следующим образом.

На вход фазометра подают последо- 20 вательность импульсов, идентичных видеоимпульсам входного сложного сигнала. Настройку цепей компенсации осу-. ществляют в два этапа. На первом этапе добиваются противофазности от- 25 кликов, "вырезок видеоимпульсов, прошедших через первый и второй селекторы 1 и 4. Для этого сначала размыкают первый ключ 12, определяют и запоминают фазу отклика контура 6 30 ударного возбуждения на воздействие видеопмпульса с выхода второго селектора 4.Затем замыкают первый ключ 12 и размыкают второй ключ 13, при этом определяется фаза отклика контура 6 на воздействие видеоимпульса .с выхода первого селектора 1. Регулировкой времени задеря<ки элемента 10 задержки селектирующего импульса с выхода второго генератора 11 добиваются противофазного показания фазометра на выходе устройства, т.е. изменяют временное положение второго селектирующего импульса до тех пор, пока отклик контура 6 на воздействие "вырезки" видеоимпульса с выхода первого селектора 1 не станет противофазным отклику контура с выхода второго селектора 4. На втором этапе настройки цепей компенсации добиваются равенства амплитуд этих откликов. Дальнейшим подбором коэффициентов передачи первого и второго аттенюаторов 2 и 5 добиваются погной компенсации этих откликов.

Без подобной компенсации отклик контура 6 ударного возбуждения может достигать величины 10-207. амплитуды полезного сигнала, что вызывает по= грешность определения фазы высокочас-.. тотного заполнения до 5-10 о

Таким образом, введение в устройство переменной задержки второго. генератора и первого и второго ключей позволяет скомпенсировать отклик контура ударного возбуждения на воздействие видеоимпульса любой формы, в результате чего повышается точность измерения фазы радиоимпульсных сигналов по сравнению с известными устройствами.

Подобная компенсация отклика видеоимпульса может быть осуществлена при любой его форме.

Составитель С.Морозов

Редактор О.Черниченко Техред M. Гергель Корректор В. Синицкая

Заказ 2652/42 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .113035 Москва 6-35 Раушская наб. д.4/5

2.» L= Х 2, Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4