Устройство для анализа флуктуации фазы

Устройство для анализа флуктуации фазы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА ФЛУКТУАЦИИ ФАЗЫ, содержащее основной фазовый детектор, первый вход которого подключен к входу устройства непосредственно, a второй - через основной избирательный фильтр, о тличающееся тем, что, с целью расширения диапазона частот анализа флуктуации фазы, к выходу основного избирател1ьного фильтра подключены последовательно соединенные делитель частоты и дополнительный фазовый детектор, второй вход которого подключен к выходу делителя частоты через дополнительный избирательный фильтр, a выход к одному из входов сумматора, второй вход которого соединен с выходом , основного фазового детектора, a выход является выходом устройства.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

С ЭММОЮ

РЕСПУБЛИК ае и»

3 д) G 01 R 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К *RTOPCNOMV СИИДЕТВЩСТВМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

fO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТйЧЫТВФ (21) 3587759/18-21 (22) 04;05.83 (46) 23.09.84. Бюп. В 35 (72) С.И. Богомолов и Г.А. Привалов (71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (53) 621.317.77 (088.8) (56) 1. Бернштейн И.Л. "Известия АН.

Сер. физическая", 1950, В 2, c . .145-178.

2. Вешкурцев Ю.М. Приборы и техника эксперимента,В 3,1977 с. 7-12 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА

ФЛУКТУАЦИИ ФАЗЫ, содержащее основной фазовый детектор, первый вход которого подключен к входу устройства непосредственно, а второй — через основной избирательный фильтр, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона частот анализа флуктуации фазы, к выходу основного избирательного фильтра

В подключены последовательно соединенные делитель частоты и дополнительный фазовый детектор, второй вход которого подключен к выходу делителя частоты через дополнительный избирательный фильтр, а выход— к одному из входов сумматора, второй вход которого соединен с выходом, g основного фазового детектора, а выход является выходом устройства.

1 11149

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь эовано в радиотехнике при анализе флуктуации фазы радиосигналов.

Известны статистические анализаторы флуктуации фазы, содержащие подключенные к входу устройства последовательно соединенные линию задержки, и фазовый детектор, второй вход которого соединен с вхо- 10 дом устройства, а выход является вы ходом устройства f1) .

Данные устройства способны анализировать лишь относительные флуктуации фазы, определяемые временем 15 задержки распространения сигнала широконолосной линией задержки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для анализа флуктуации 20 фазы радиосигналов, содержащее подключенные к входу устройства последовательно соединенные избиратель1, ный фильтр и фазовый детектор, второй вход которого соединен с входом 25 фильтра, а выход является выходом устройства. Избирательный фильтр в известном устройстве настроен на среднюю частоту исследуемого сигнала и пропускает лишь те флуктуации фазы,30 спектр которых попадает в полосу прозрачности фильтра. При этом качество формирования опорного колебания в устройстве онределяется параметрами избирательного фильтРа, причем стабильность опорного колебания растет с уменьшением полосы пропускання фильтра (2 .

Недостатком известного устройства является невозможность анализа низкочастотных флуктуаций фазы, особенно при изменении средней частоты иссле дуемого колебания. На практике нередко возникает задача анализа флуктуации фазы сигнала с изменяющим 4 ся средним значением частоты сигнала, причем это может быть изменение частоты при переходе от измерения одного сигнала к другому..

Целью изобретения является расширение диапазона частот анализа флуктуации фазы радиосигналов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для анализа флуктуации фазы, содержащем основной И фазовый детектор, первый вход которого подключен к входу устройства непосредственно, а второй — через ос74 новной избирательный фильтр, к выходу основного избирательного фильтра подключены последовательно соединенные делитель частоты и дополнительный фазовый детектор, второй вход которого подключен к выходу делителя частоты через дополнительный избирательный фильтр, а выход — к одному из входов сумматора, второй вход которого соединен с выходом основного фазового детектора, а выход является выходом устройства.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство для анализа флуктуации фазы содержит подключенные к входу устройства последовательно соединенные основной избирательный фильтр 1, делитель 2 частоты, дополнительный избирательный фильтр 3, дополнительный фазовый детектор 4, сумматор 5, выход которого является выходом устройства, а второй вход подключен к выходу основного фазового детектора б, первым входом подключенного к входу устройства, а вторым входом к выходу основного избирательного фильтра 1, а второй вход дополни тельного фазового детектора 4 подключен к выходу делителя 2 частоты.

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства, а следо-. вательно, и на один из входом основного фазового детектора 6 поступает исследуемый радиосигнал

tl,Н) = 0(6ю((д,t + g (<)) (1) g, (t) слефлуктуации фазы которого дует измерить. тупает через основной фильтр 1, при этом отфильтровываются все составляющие флуктуации фазы, спектр которых не попадает в полосу пропускания а Я(фильтра и сигнал на выходе основного избирательного фильтра 1 принимает вид 2 (2 Sinful(" P ()) > (2) где P (t) - низкочастотные флуктуа-, ции фазы, прошедшие через основной. избирательный фильтр 1 и определяемые параметрами флуктуации фазы

C,(t) и фильтра 1.

На второй вход основного фазового детектора 6 исследуемый сигнал пос- .

14974 4 флуктуации фазы (С) относительно где A — коэффициент деления делителя 2 частоты, причем частота изменер(t) ния фазы сигнала на выходе деИ лителя 2 частоты остается равной частоте изменения фазы сигнала p(t) 20 на входе делителя 2 частоты (3),изменяется лишь амплитуда флуктуации фазы. Это справедливо до тех пор, пока сигнал на выходе делителя частоты остается узкополосным. В результате на одном из входов дополнительного фазового детектора 4 присутствует сигнал с относительно более широкополосными флуктуациями фазы

1() по сравнению со средней частой

Я! той сигнала — На второй вход доЙ полнительного фазового детектора 4 сигнал поступает через дополнительный избирательный фильтр 3, на выходе которого отфильтровываются составляющие флуктуации фазы, не попадающие в полосу его пропускания ЬЯ где g (t) — низкочастотные флуктуа45 ции исследуемого сигнала, прошедшие через дополнительный фильтр 3.

В результате на выходе дополнительного фазового детектора 4 формируется сигнал, несущий информацию о

ВНИИПИ . Заказ 6763/31 . Жрал 710 Подиясиое

Фигяваа ШШ "йатеаа", г. Ужгород, уа.йроекъмаа,4

Таким образом, на выходе основного фазового детектора 6 формируется сигнал, несущий информацию о разности высокочастотной К (t) и низко-! частотной i3 (t) флуктуации фазы.

Одновременно узкополосный сигнал (2) с выхода основного избирательного фильтра 1 поступает на делитель 2 частоты, на выходе которого при этом формируется сигнал )() U !OI — t ) (3)

Р H) (n n ), 0 (Я=О Sin, (4) (d4 Y(t) 1 еще более низкочастотного процесса

g(t). Сигнал с выходов фазовых детекторов 4 и 6 с соответствующими коэффициентами передачи поступает на сумматор 5, на выходе которого формируется сигнал, несущий информа. цию как о высокочастотных, так и низкочастотных составляющих Флуктуации фазы.

Таким образом, введение в устройство для анализа флуктуации фазы делителя частоты, сумматора и дополнительных фильтра и фазового детектора позволяет уменьшить нижнюю границу диапазона частот анализа флуктуации фазы исследуемых сигналов.

Если при этом отношение средней час(d< тоты — дополнительного фильтра

A и его полосе пропускания Ь 4) обеспе чить таким же,как и для основного фильтра,.то нижняя граница диапазона частот анализа флуктуации фазы уменьшится в 1! раз,где 1! — коэффициент деления делителя частоты. Выбор коэффициента деления частоты ограничивается параметрами фильтра 1 и при выполнении фильтра, например,в виде активного на основе системы фазовой автоподстройки частоты величина, коэффициента может достигать несколь ких сотен или тысяч.

Например, при средней частоте сигнала (1) Q 35 ИГц, ширине спектра флуктуации фазы dI ц 35 МГц и добротности избирательного фильти! ра Я = — = 1000 диапазон анализиЬЯ

Руемых флуктуаций фазы в извесТном устройстве равен соответственно

35-35000 кГц. В то же время анализ флуктуации фазы в предлагаемом устройстве при тех же параметрах фильтров и козффицйенте деления делителя частоты 11 = 100 может быть осуществлен в диапазоне частот

0,35-35000 кГц, т.е. нижняя граница . анализа флуктуации фазы уменьшена в предлагаемом устройстве в 100 раз.