Устройство для оценки фазы и отклонения частоты гармонических сигналов

Устройство для оценки фазы и отклонения частоты гармонических сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

oii995007

Союз Советских

Социалистических

Республик (63) Дополнительное к авт. свид-вурцм.кл. (22) Заявлено 18. 05. 81 (2>) 3294659 /18-21

G 01 R 23/00 с присоединением заявки HP

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет(33) УДК 621.317 (088.В) Опубликовано. 07.0?83, Бюллетень Йо 5

Дата опубликования описания 07.02.83

A.Ñ. Воробьев, A. В. Куэичкин, Б.H. Простенков и В.И. Тарасов / ".Г -„";р

У Ф Ю р (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) -УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ФАЗЫ И ОТКЛОНЕНИЯ

ЧАСТОТЫ ГАРИОНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится в электроизмерительной технике и предназначено для помехоустойчивого определения частоты и Фазы гармонического сигнала.

Известен цифровой панорамный из- . меритель частоты, содержащий блоки квадратурной обработки и дискретизации, блок дискретного преобразования фурье, блок хранения Фазового спектра, блок вычисления разности фаэ, вычислитель (1).

Однако известный измеритель сложен по своей конструкции.

Наиболее близким о технической сущности к изобретени о является устройство для измерения максимума функ-. ции правдоподобия, содержащее объе- . диненные по первому входу блоки перемножения, вторые входы которых подключены к выходам генераторов копий,а выходы блоков перемножения подключены к входам интеграторов, выходы которых соединены с входами решающего устройства.

Устройство позволяет оценить частоту или фазу принимаемого сигнала с высокой помехоустойчивостью. При этом точность оценки параметра опре-" деляется количеством используеьихкорреляторов и копий сигнала, перекрывающих априорный интервал изменения оцениваемого параметра (2).

Недостатком данного устройства является существенное повьхаение егосложности при необхорщмости оценки измеряемого параметра с большой точностью даже при очень незначительном его априорном интервале, из-за необходимости использования большого количества корреляторов и генераторов копий (каналов обработки). Сложность устройства будет еще больше при необходимости измерения сразу двух параметров (частоты и фазы), так,как возрастание числа ячеек области неопределенности априорного интервала, s этом случае также приводит к необходимости введения дополнительных каналов обработки.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для оценки фазы и отклонения частоты гармонических сигналов, содержащее последовательно соединенные многоканальный корреляцнонный приемник и блок обработки; включающий в себя последовательно соединенные блок памяти и блок: вычитания, второй вход которого под995007 ключен к входу блока памяти и к входу блока обработки в блок обработки введены последовательно соединенные накопитель и блок деления, а также счетчик времени, первый выход которого подключен ко второму входу блока деления, а второй выход - к первому входу накопителя, при этом выход блока вычитания соединен с вторым входом йакопителя.

На чертеже представлена структур !О ная схема устройства.

Устройство содержит многоканальный корреляционный приемник 1, в состав которого входят блоки 2 перемножения, интеграторы 3, блок 4 15 выбора экстремума, многоотводный фазовращатель 5, а также генератор 6 эталонной частоты, блок 7 обработки, содержащий блок 8 памяти, блок 9 вычитания, накопитель 10, блок 11 деле-;@ ния, счетчик 12 времени.

Устройство работает следующим образом.

Генератор б вырабатывает гармонический сигнал, частота которого равна средней частоте ожидаемого сигнала с учетом величины априорного интервала его изменения Ь . Этот сигнал с выхода генератора 6 подается на вход многоотводного фазовращателя 5.

Многоотводный фазовращатель 5 осуществляет раэветвление сигнала генератора б íà и сигналов с фазовыми сдвигами, равномерно распределенными на интервале 0-180 и перекрывающими априорный интервал изменения фазы ис-З5 следуемого сигнала. Сигналы с выходов фазовращателя 5 подаются на входя блоков 2 перемножения, аа другие входЫ которых поступает адцитивная смесь измеряемого сигнала и шума. 40

Результаты перемножения подаются на входы интеграторов 3.

На выходах интеграторов 3 постоянное напряжение, пропорциональное произведению входного гармонического g$ сигнала и гармонического сигнала генератора б, накапливается на интервале Т„,.

Блок 4 выбора эксремума выделяет канал с максимальным напряжением, 1р

cooTветствующий величине начальной фазы входного сигнала. Таким образом, на выходе блока 4 через каждый .очередной промежуток времени Т> имеется число (номер канала), записанное в двоичном коде, величина которого пропорциональна значению текущей начальной фазы Q входного сиг3 нала. Причем где: т с - э тэг

Перезапись информации в блок 8 памяти осуществляется с помощью тактовых импульсов (цепи тактового питания на схеме не указаны) через каждый Тд промежуток времени. Блок 9 вычитания вычисляет разность между двоичными числами, полученными на выходе блока 4 через смежные промежутки времени Т .

Таким образом, двоичное число, сформированное в блоке 9, пропорционально величине изменения начальной фазы входного сигнала b, за промежуток времени Т>

С помощью накопителя 10 (двоичного сумматорами, счетчика 12 и блока

11 деления осуществляется усреднение во времени значения ДМ íà m интервалах Т для получения сглаженной оценки измеряемого параметра. Следовательно, на выходе блока 11 деления будет число, пропорциональное величине А, где

Таким образом, на выходе блока деления ll через каждый очередной промежуток времени m Т„ будет запи-, сано число, пропорциональное средней величине отклонения частоты сигнала от, частоты генератора эталонной частоты Ь|. Для того, чтобы показания устройства соответствовали частоте принимаемого сигнала, достаточно в устройстве индикации произвести необходимое масштабирование полученного показания, состоящего в алгебраическом суммировании hg и з,- .

Устройство позволяет с высокой точностью и высокой помехоустойчивостью измерять сразу два параметра (частоту и фазу) гармонического сигнала. Причем, предлагаемое устройство значительно экономичнее и практически гораздо проще реализуемо по сравнению с из вестным. Положительный эффект достигается за счет существенного уменьшения числа каналов корреляционной обработки. формула изобретения

Устройство для оценки фазы и отклонения частоты гармонических сигналов, содержащее последовательно соединенные многоканальный корреляционный приемник и блок обработки, включающий в себя Юзследовательно соединенные блок памяти и блок вычитания, второй. вход которого подключен к входу блока памяти и к входу блока обработки, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности устройства,в блок обработки введены последовательно соединенные

995007

Составитель В. Новоселов

Редактор Т. Киселева Техред Т.Маточка Корректор С. Шекмар

Эаказ б 33/30

Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж- 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 накопитель и блок деления, а также счетчик времени, первый выход которого подключен к второму входу блока деления, а второй выход - к первому входу накопителя, при атом выход блока вычитания соединен с вторым входом накопителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 873145, кл. G 01 R 23/00, 1979.

2. Тихонов В. Статистическая ра диотехника. М., Советское радио, 1966, с. 488.