Устройство для измерения сдвига фаз в фазоманипулированном сигнале

Устройство для измерения сдвига фаз в фазоманипулированном сигнале

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в радиолокации, где применяются фазоманипулированные сигналы. Цель изобретения - повышение чувствительности устройства при измерении малых фазовых сдвигов - достигается в результате введения в устройство умножителя 8 угла, в состав которого входят фазовращатель 9 на 90°, квадраторы 10, 12, 14 и 16, масштабирующий перемножитель 11 и сумматор 15. Устройство также содержит усилитель 1 промежуточной частоты, перемножители 2 и 6, фильтр 3 низкой частоты, полосовой фильтр 5, узкополосный фильтр 7. Первый перемножитель 2 и фильтр 3 образуют фазовый детектор 4. По сравнению с прототипом в предложенном устройстве обеспечивается значительное повышение чувствительности при измерении малых фазовых сдвигов в результате того, что измеряемый фазовый сдвиг в принимаемом фазоманипулированном сигнале в четыре раза больше, чем у входного сигнала. 1 ил. S со со ел 00 со 4 N

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 б 01 R 25 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 924612 (21) 3985775/24-21 (22) 09.12.85 (46) 07.09.87. бюл. № 33 (72) В. И. Дикарев, В. К. Литвинов и А. В, Шилков (53) 621.317.373 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 924612, кл. G 01 R 25/00, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

СДВИГА ФАЗ В ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННОМ СИГНАЛЕ (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в радиолокации, где применяются фазоманипулированные сигналы. Цель изобретения — повышение чувствительности устройства при измерении малых фазовых сдвигов — достигается в результате введения в устройство умножителя 8 угла, в состав которого входят фазовращатель 9 на 90, квадраторы 10, 12, 14 и 16, масштабирующий перемножитель 11 и сумматор 15. Устройство также содержит усилитель 1 промежуточной частоты, перемножители 2 и 6, фильтр 3 низкой частоты, полосовой фильтр

5, узкополосный фильтр 7. Первый пере множитель 2 и фильтр 3 образуют фазовый детектор 4. По сравнению с прототипом в предложенном устройстве обеспечивается значительное повышение чувствительности при измерении малых фазовых сдвигов в результате того, что измеряемый фазовый сдвиг в принимаемом фазоманипулированном сигнале в четыре раза больше, чем у входного сигнала. 1 ил. З

1335894

Изобретение относится к !?адиоизмеритсльной технике, может быть использовано в радиолокации и технике, где широко применяются фазоманипулированные (ФМн) сигналы и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 924612.

1(ель изобретения — повышение чувствительности при измерении малых фазовых сдвигов.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения сдвига фаз в фазоманипулированном сигнале содержит последовательно соединенные усилитель промежуточной частоты. первый перемножитель 2 и фильтр 3 низкой частоты.

Перемножитель 2 и фильтр 3 низкой частоты образуют фазовый детектор 4. Выход первого перемножитсля 2 через полосовой фильтр 5 соединен с первым входом второго пере IHo?KHòcpiÿ 6, второй вход кото- 20 рого соединен с выходом усилителя 1 промежуточной частоты, а выход через узкополосный фильтр 7 соединен с вторым Входом псрвого перемпожителя 2. Выход фазового детектора 4 соединен с входом умножителя 8 угла. Умножитель 8 угла содержит последовательно соединенные фазовращатель 9 на 90, первый квадратор 10, масштабирующий перемножитель 11, второй вход которого соединен с выходом второго квадратора 12, вычитатель 13, второй вход которого через третий квадратор 14 соединен с выходом. второго квадратора 12, и

-"óììàòîð 15, второй вход которого через четвертый квадратор 16 соединен с выходом первого квадратора !О. Выход сумматора 15 является выходом у множителя 8 ушла, входа.Р.э ми которого являются обьединенные входы фазовращателя 9 па 90 и второго квадраTO!? B 1 2.

Устройство работает следующим обраЗОМ.

ФМн сигнал представляет собой колебани«, состоящее из N элементарных радиоимпульсов одинаковой амплитуды Ч, длиГСЛЬПОСТИ Т П ЧаСГОтЫ 4э?, ПрИМЫКаЮщИХ друг к другу. 11ричем фаза радиоимпульсоя может принимать Одно из возможных значений inI,,ip„ относительно фазы первого импульса пли относительно некоторой опорной синусоиды той же частоты.

Принимаемый ФМн сигнал на промежуто.ной частоте 50

Uc(t) =- V «os (

I!I. (1) - манипулируемая составляющая фазы, отображаюгцая закон фазовой манипуляции в соответст- 55 вии с моделирующим кодом, причем !э(1) =- const при Кт t (К+1) т, и может изменяться скачком при t = Ктэ, т.е. на границах между элементарными посылками (К = 1, 2,..., N); тэ, N — длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью

Tc (Tc= N тэ), С выхода усилителя 1 промежуточной частоты сигнал поступает на вход перемножителя 2. На опорный вход перемножи теля 2 подается опорное напряжение с выхода узкополосного фильтра 7

Up (1) == Vpcosp?ct.

В результате перемножения указанных напряжений на выходе перемножителя 2 образуется результирующее колебание в виде совокупности напряжений суммарной и разностной частот

tiyI (t) VpCOS (2Cpct+4pI,(t)) + V

Высокочастотное напряжение суммарной частоты

UI (t) == VyIcos (2p?ct + cps,(t) ), представляющее собой ФМн сигнал удвоенной промежуточной частоты, выделяется полосовым фильтром 5 и подается на второй вход перемножителя 6, на первый вход которого с второго выхода усилителя 1 промежуточной частоты поступает принимаемый

ФМн сигнал. В результате перемножения указанных напряжений на выходе перемножителя 6 образуется следующее результирующее колебание

U? 2 (t) — V? 2cosp?c t + Vc 2cos (3p?ct + (pII (t) ), где V?-2 — — — К2Ъ VyI;

К2 — коэффициент передачи перемножителя 6.

Узкополосным фильтром 7 из колебания

U?-2(1) выделяется гармоническое напряжение промежуточной частоты

Up(t) == Vpcosnpct, где Vp = V;2.

Указанное напряжение используется в качестве опорного и поступает на опорный вход перемножителя 2.

Низкочастотное напряжение разностной частоты

U (t) = VI Icosrp4(t), пропорциональное измеряемому сдвигу фаз в принимаемом ФМп сигнале, выделяется фильтром нижних частот и поступает на вход умножителя 8 угла, реализующего функцию умножения угла в соответствии с выражением соз4а = cos4à 6соspà.sinpà + sin4ÿ

На выходе втор тс квадратора 12 образуется напряжение

Up(t) =- V -Icos2ip,(t)

Это напряжение поступает на вход третьего квадратора 14, на выходе которого образуется напряжение

Г; (t) = Ъ i, cos4(pgit).

1335894

Формула изобретения

Составитель М. Катаповг

Редактор С. Пекарь Тех ред И. Верес Корректор Л. Зимокосов

Заказ 3800/39 Тираж 730 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская на6., д. 4, 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, 1.3. Проектная, 4

Одновременно напряжение Up(t) с выхода фильтра 3 нижних частот поступает на вход фазовращателя 9 на 90, на выходе которого формируется напряжение

U3(t) = Vyicos (q (t)+90 1= — Vpsinrp (t). 5 которое поступает на вход первого квадратора 10, на выходе которого образуется напряжение

Ue (t) = Ъ11ып cp (t) .

Напряжения 03(t) H UQ(t) поступают на входы масштабирующего перемножителя 11, на выходе которого формируется напряжение

117(1) = 6U3(t) Ue(t) = 6Vg>cos ср (t) X

)(sin q> (t).

Напряжения U4 (t) и U7 (1) поступают 15 на входы вычитателя 13, на выходе которого формируется напряжение

118(1) U4(t) U7(t) — UKlcos р (1) — 6V pcos (py (t) sin2cp> (t) .

Напряжение U6(t) с выхода первого квадратора 10 поступает на вход четвертого квадратора 16, на выходе которого образуется напряжение (t) = у4 4 (t)

Напряжения Ua(t) и Ug(t) поступают на входы сумматора 15, на выходе которого формируется напряжение

U in (t) =Us (t) + Ug (t) =Vyicos"cp (t)—

6V )cos2(р (t) sin2ср„(t) +V (sin4y (t)

=Vi- cos4rp» (t) .

Таким образом, измеряемый фазовый сдвиг в принимаемом фазоманипулированном сигнале в 4 раза больше, чем у входного сигнала. Тем самым в предлагаемом устройстве по сравнению с известным обеспечивается значительное повышение чувствительности при измерении малых фазовых сдвигов.

Устройство для измерения сдвига фаз в фазоманипулированном сигнале по авт. св. № 924612, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности при измерении малых фазовых сдвигов, в него введен последовательно соединенный с выходом фазового детектора умножитель угла, содержащий фазовращатель на 90, вход которого соединен с выходом фазового детектора, а выход — через первый квадратор — с первым входом масштабирующего перемножителя, второй вход которого через второй квадратор соединен с выходом фазового детектора, а выход — с первым входом вычитателя, второй вход которого через третий квадратор соединен с выходом второго квадратора, а выход— с первым входом сумматора, второй вход которого через четвертый квадратор соединен с выходом первого квадратора, а выход является выходом устройства.