Способ сличения шкал времени и устройство для его осуществления

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕИ1ИХ .РЕСПУБЛИН ()9) ())) 4<5)) С 04 С 1 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HGMHTET СССР

IlQ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbtTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1,;3 (2 ) 2737343/24-! О (22) 16. 03. 79 (46) 23.06.85. Бюл, 1) - 23 (72) Б.С.Дудник и В.П,Моисеев (71) Харьковский институт радиоэлектроники (53) 68!.11(088.8) . (56) 1.Аппаратура для частотных и временнык измерений. Под редакцией A.Ï.Ãîðøêîâà. M., "Советское радио", 1971, с.231-232.

2, Измерительная техника. 1973, Р 6, с.36-39 (прототип). (54)СПОСОБ СЛИЧЕНИЯ ШКАЛ ВРЕМЕНИ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСЛ!ЕС ТВЛЕНИЯ (57) 1. Способ сличения шкал времени, включающий излучение сигналов шкал времени, прием и переизлучение

В лх пунктами расположения сличаемых рабочих и образцовых часовых систем, а также прием переизлученных сигналов и измерение моментов появления принимаемых сигналов, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью снижения среднеквадратичной погреш- ности сличения шкал времени, переизлучение сигналов производят с заесО

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ держкой, большей величины запаздывания принимаемых сигналов относительно местной для каждой часовой системы шкалы времени в 4-7 раз.

2. Устройство для сличения шкал времени, содержащее рабочую и о6разцовую часовые системы, при этом рабочая часовая система состоит из соединенных последовательно приемника,разделителя сигналов, вычислителя, регистратора, а также рабочих часов, выходы которых соединены с вычислителем н передатчиком, образцовая часовая система состоит из приемника, образцовых часов и пер датчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что образцовая часовая система снабжена последовательно соеди— ненными генератором тактовых импульсов, коммутируемым делителем, реверсивным счетчиком, дешгфратором нулевых показаний счетчика, выход которого соединен с передатчиком, при этом к выходу приемника присоединены первые входы коммутируемого делителя и реверсивного счетчика, вторые входы которых соответственно соедииены с образцовыми часами.

Изобретение относится к передаче сигналов тоъцюго времени по радиокайалам и может быть использовайо для сличения шкал времени с помощью двустороннего канала радиоСВЯSH °

Известей способ .сличения шкал времени по методу двустороннего радиоприема. При этом в месте расположения сличаемых часовых систем 10 находятся радиостанций, которые могут обмениваться сигналами, несущими информацию о времени часовых систем. Передаваемый сигнал с одной радиостанции принимается другой и пе-1 реизлучается ею. Переизлучаемый сигнал принимается первой станцией,где определяется время распростране-ния сигналов между радиостанциями.

Определенная таким образом поправка на время распространения сигналов передается на поверяемые часы, где учитывается при операции сличения шкал времени (1) .

Недостатком способа является необходимость передачи величины поправки на время распространения сигнала на поверяемые часы по отдельному каналу связи.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ сличения шкал времени, включающий излучение сигналов шкал времени, прием и переизлучение их пунктами расположения сличаемых рабочих и образцовых часовых систем, а И также прием переизлученных сигналов и измерение моментов появления принимаемых сигналов °

Известно также устройство для реализации этого способа, содержащее ра- 4о бочую и образцовую часовые системы, при этом рабочая часовая система состоит из соединенных последовательно приемника, разделителя сигналов, вычислителя, регистратора, а также рабочих часов, выходы которых соединены с вычислителем и передатчиком, а образцовая часовая система состоит из приемника образцовых ча.сов и передатеииа (?.

Недостатком известного способа и устройства, реализующего способ, является большая величина погрешности измерения величины сдвига шкал времени, обусловленная конечным соотношением сигнал/помеха на,входе приемника

Gp= 1,22 б, 1163308 2 где G — среднеквадратичное значение погрешности измерения временного положения сигнала в одном пункте, Цель изобретения — снижение среднеквадратичного значения погрешности сличения шкал времени.

Цель достигается тем, что согласно способу, включающему излучение сигналов шкал времени, прием и переизлучение их пунктами распо— ложения сличаемых рабочих и образцовых часовых систем, а также прием переиэлученных сигналов и измерение моментов появления принимаемых сигналов, переизлучение сигналов производят с задержкой, большей величины запаздывания принимаемых сигналов относительно местной для каждой часовой системы шкалы времени в 4-7 раз.

В устройстве для сличения шкал . времени, реализующем способ, содержащем рабочую и образцовую часовые системы, при этом рабочая часовая система состоит из соединенных последовательно приемника, разделителя сигналов, вычислителя, регистратора, а также рабочих часов, выходы которых соединены с вычислителем и передатчиком, а образцовая часовая система состоит из приемника, образцовых часов и передатчика, образцовая часовая система снабжена последовательно соединенными генератором. тактовых импу. †.ьсов, коммутируемым . делителем, реверсивным счетчиком, дешифратором нулевых показаний счетчика, выход которого соединен с передатчиком, при этом к выходу приемника присоединены первые входы коммутируемого делителя и реверсивного счетчика, вторые входы которых соответственно соедниены с образцовыми часами.

На фиг,1 изображено устройство, реализующее способ; на фиг.2 — диаграммы, иллюстрирующие работу устройства; фиг. 3 — точностная характеристика способа сличения шкал времени.

Устрои тво содержит в пункте рас положения рабочей часовой системы последовательно соединенные приемник 1, разделитель 2 сигналов, вычислитель 3, регистратор 4, а также рабочие часы 5, выход которых соединен с вычислителем 3 и передатчиком 6.В пункте расположения об»

3 1163 разцовой часовой системы последова- тельно соединены генератор 7 тактовых импульсов, коммутируемый делитель

8, реверсивный счетчик 9, дешифратор 10 "нуля" и передатчик 11, а

5 также. приемник 12,выход которого соединен с первыми входами коммутируемого делителя и реверсивного счетчика, вторые входы которых соединены,с образцовымн часами 13. 10

Дпя осуществления сличения шкал времени по данному способу необходимо измерить интервал времени между импульсом часов местной для каждой часовой системы шкалы времени и принимаемым сигналом, умножить полученный результат на коэффициент пропорциональности и задержки на переизлучение, где и 4-7, создать задержку на полученную вели- чину относительно принятого сигнала и произвести переизлучение сигнала точного времени.

Устройство для реализации способа сличения шкал времени работает у следующим образом.

Импульс шкалы времени образцовых часов 13 поступает на вход коммутируемого делителя 8 частоты и ре-:.версивного счетчика 9. При этом коммутируемый делитель 8 переходит в режим работы с коэффициентом деления n=l а реверсивный счетчик 9в режим прямого счета, одновременно производится запуск передатчика через дешифратор 10. В момент по" явления импульса шкалы времени рабочих часов с выхода приемника 12 коммутируемый делитель 8 переходит в режим работы с заданным коэффициентом деления частоты n=(4-7), а реверсивный счетчик 9 — в режим обратного счета. Когда показания реверсивного счетчика 9 будут равны нулю, на выходе дешифратора 10 появляется импульс, который производит запуск передатчика. Таким образом производится задержка переизлучаемого импульса на величину-, пропорциональную времени запазды-,: вания принятого сигнала относительно шкалы времени местных ча-. сов 13..

В пункте расположения рабочих часов импульсы шкалы времени рабочих Зз часов 5 производят запуск вычисли,теля 3 и излучаются передатчиком 6.

Приемник l принимает сигналы шкалы

308 4 времени образцовых часов 13 и переизлученные с задержкой сигналы шка" лы времени рабочих часов 5. С выхода приемника 1 эти сигналы -через разделитель 2 сигналов поступают на соответствующие входы вычислителя

3, который вычисляет величину сдвига шкал времени образцовых и рабочих часов.

Импульс шкалы времени рабочих часов (фиг.2, диаграмма 14) сдвинут относительно импульсов шкалы времени образцовых часов (диаграмма 16) на величину v. Излучаемый сигнал шкалы времени рабочих часов через время 9 равное времени распространения сигнала в канале радиосвязи, поступает в пункт образцовых часов (диаграмма 15). Этот сигнал задержан относительно шкалы времени образцовых часов на величину t . В пункте образцовых часов производят задержку на переизлучение йд, которая в задан-. ное число п раз больше величины

t< .t< =nt Переизлучаемый импульс (диаграмма 17) через время 9 посту-, пает в,пункт рабочих часов и задержан относительно шкалы времени рабочих часов на величину У. Излучаемый сигнал шкалы времени образцовых часов также .поступает в пункт рабочих часов и задержан относительно шкалы времени рабочих часов на величину Х.

Из диаграмм 15 и 16 следует;что „= 9 --v;,, = nt » =п(8 -v) (1)

Из диаграмм 14 и 16 можно определить

X=8+v (2) а из диаграмм 14, 15 и 16, умножая выражение (1) на величину n+2 и вычитая выражение (2) из выражения (1), получим уравнение (n+2)X-Y =* 2(п+1)ч

Решая это уравнение относительно v, получим (и+2)Х -Y ч = = — — -- — -.

2(n+1) о

Таким образом, вычислитель пунк та рабочих часов должен измерить интервалы Х и У и произвести вычисления для нахождения вепичины сдвига шкал времени ч.

При конечном соотношении сигнал/помеха на входе приемника фик1163308

X@+v+ht

30

40

1Ф сация временного положения импульса производится с некоторой погрешностью ай. При этом для измеряемой величины Х можно записать где ht — погрешность фиксации вре!

6 менного положения импульса образцовых часов в пункте рабочих часов.

Для измеряемой величины У можно записать у = (n+2) 9 - nv +(и+1)Ь1: М где, и. üt, - погрешность фиксации временного положения импульсов, показанных 20 на диаграммах 15 и 17.

Погрешность измерения величины сдвига шкал времени равна l г г г г п+2) nt> +(n+1) At< +at 7

2(п+1) Преходя к бесконечно малым приращениями обозначая среднеквадратичную погрешность фиксации 6ðåменного положения каждого импульса

Д при условии равенства помеховых ситуаций в пунктах расположения сличаемых часовых систем, значение среднеквадратичной погрешности выражается следующим образом:

3 --- — — - — -d о 2 (и+1)

Анализируя это выражение, замечаем, что при п О

lim 6 v = --- =1,22 . 6 1 4

Это значение погрешности совпадает с погрешностью при сличении шкал времени по известному способу, Действительно, при п=О переизлучение сигналов производится без задержки и способы совпадают.

При n-- со

4.= о = О,7O7d .

n — oo т.е. погрешность сличения шкал времени по предлагаемому способу в этом случае в 1,73 раза меньше,чем в известном.

На фиг. представлен график зависимости погрешности сличения шкал времени по предлагаемому способу от величины и. Из графика видно, что при п>5 величина погрешности » не превосходит значения 0,776, что может быть практиче- ски ре али зо вано, Таким образом, предлагаемый способ сличения шкал времени и устройство для его осуществления обеспечивают снижение среднеквадратичной погрешности, обусловленной конечным соотношением сигнал/помеха на входе приемника в 1,6 раз по сравнению с известным при изменении и от 4 до 7 без дополнительного увеличения энергии излучаемых снгналов1 т.е. при сохранении мощности передатчиков.! 163308

У(л) 1,2

0,7

Редактор Н. Гунько

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, .уп. Проектная, 4

Составитель Н.Сыс

Техред Л.Микеш Корректор Л.Пилипенко

Заказ 4103/47 Тираж 406 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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