Патент ссср 153943

 

Лго 153943

Класс Н 03k; 21а4, 22,,;

СССР

1 ВСй(.6Щ311 и 1 н 1Т1.-11-1 110 . Illffpggj

Г опиолние изовяатеяияК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подггисная груггпа Л«89

Р. Л. Драбкин

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛА

3 а я вл е и о 22 я нв а р я 1962 г. за N» 760481/26-9 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений и товарных знаков»,»Ге 8 за 1968 г.

Известны устройства для первичной обработки сигнала, содержащие формирователь импульсов и ключи, применяемые в счетной технике. Известно также использование цифровых вычислительных машин (ЦВМ) при вторичной обработке принимаемого сигнала, т. е. при преобразовании сигнала к виду, удобному для использования в дальнейшем (после первичной аналоговой обработки, т. е. отделения принятого сигнала от помех и выявления его фазы). Однако при обработке сигнала при наличии шумов, значительно превышающих по мощности принимаемый сигнал, известные устройства очень загружают ЦВМ по времени и объему памяти.

Предлагаемое устройство для первичной обработки сигнала производит цифровую обработку сигнала с последующей вторичной обработкой на LlBAf. Осуществляется это тем, что формирователь импульсов, квантующий сигнал, соединен с ключами, включающими четыре временных канала, к выходам которых подсоединено два реверсивных счетчика, выдающих информацию в цифровой форме на ЦВМ. Это позволяет освободить ЦВМ от необходимости фильтрации помех.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства для первичной обработки сигнала.

Предлагаемое устройство содержит формирователь импульсов ФО (его роль может выполнить усилитель-ограничитель с последующим дифференцирующим звеном или блокинг-генератор), ключи Кг, К, Ка и К4, коммутатор К, опорный генератор OI и счетчики импульсов СО.

С выхода усилителя промежуточной частоты УПЧ сигнал попадает па формирователь импульсов Фо. № 153943

Сигнал, идущий с выхода УПЧ, разоивают по времени на 4 равных интервала Рь Р, Р,, Р4, причем так, чтобы четыре интервала соответствовали периоду принимаемого сигнала. Каждый интервал вырезает из функции распределения фазы вполне определенный отрезок, площадь которого зависит от разности фаз между напряжением опорного генератора .и напряжением принимаемого сигнала. Эти площади численно равны вероятностям нахождения нулевой фазы принимаемого сигнала в каждый момент времени в данном интервале. Они могуг быть определены подсчетом количества переходов принимаемого сигнала через нуль в каждом интервале, взятом за большой промежуток времени.

1 S cos О

Интегрированием формулы rol (O) = — +, где

cos x

2у

2у.=„

cos x

2р, P =

Р. = ——

1 S — + з1п х.

4 2).г-, Из этих соотношений можно получить:

sins = " (P,— Р) S т".

cosx = (Р, — Р,,).

По количеству переходов через нуль принимаемого сигнала могут быть определены числа, пропорциональные з1п х и cos х. Отношение этих величин, взятое в ЦВЛ4, дает tgх в сглаженном виде. Хаотическая последовательность импульсов, соответствующая моментам нулевой фазы принимаемого сигнала, разделяется ключами k<, Ь, k;, и А, на равные временные интервалы и направляется этими ключами по четырем каналам. Коммутатор К, отпирающий ключи k,, k, k и k, в нужные моменты времени, управляется стабильным опорным генератором

01. Коммутатор К может быть выполнен на двухразрядном счетчике и дешифраторе на четыре положения или на четырехразрядном сдвигающем регистре, в одном из разрядов которого записана единица.

Счет импульсов ведется реверсивными счетчиками СИ, включенными, как показано на чертеже. В них накапливаются искомые разности

Р,— P., и Р,— Р> пропорциональные синусу и косинусу измеряемой разности фаз.

При разовом или редком измерении фазы принимаемого сигнала съем информации с двух счетчиков СИ должен быть произведен после. накопления ими достаточного числа импульсов. Числовое значение фазы может быть получено после деления друг на друга двух чисел, снятых одновременно с ревеpcHBHhlx счетчиков, и взятия арктангенса с

¹ i53943 (P, + Р",) — (Р ., -+ Р"„);

СОЯ г

sin

„(P — Р" ) — (P — Р / ) х +х

/ /9 (Os г х — х

/ //

cos х +х"

Полагая в процессе измерения х и x" постоянными, cos npu г делении двух приведенных выше уничтожают. Накопление информации по Р1 и Рз для сигналов х и х" в реверсивных счетчиках проходит без изменения схемы, так как вероятности складываются, накопление же по

Р4 и Р, требует вычитания вероятностей. т. е. импульсы с четвертого и второго временных каналов в моментиприема сигнала с фазой х" должны быть поданы на обратные по знаку входы реверсивного счет-шка.

Проще всего это изменение схемы осуществить реверсированием коммутатора К. При этом на месте второго временного канала окажется четвертый и наоборот.

Предмет изобретения

Устройство для первичной обработки сигнала с последующим измерением фазы при флуктуационных помехах, значительно превышающих IIQ yровню принимаемый сигнал, содержащее формирователь импульсов и ключи, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью обеспечечия первичной цифровой обработки сигнала и освооо>кдения ЦВ,/11 от задачи фильтрации, указанный формирователь импульсов. квантующий сигнал, соединен с упомянутыми ключами, включающими каждьш из четырех временных каналов, к выходам которых подсоединено два реверсивных счетчика, выдающих информацию в цифровой форме !IB

ЦВМ. учетом знаков исходных чисел. Эти операции выполняются ЦВМ.

После каждого съема информации счетчики CJJ сбрасываются иа нуль.

Hpÿ необходимости получать непрерывные или достаточно частые данные по измеряемой фазе схема должна иметь устройство, не допускающее переполнения счетчиков СИ. Для этого между каждыми нз двух соседних разрядов реверсивного счетчика СИ устанавливаюгся дополнительные управляемые ключи, обеспечивающие сдвиг содержащегося в счетчике числа на один разряд в сторону младших разрядов.

Команда на выполнение операции сдвига может быть выработана

ЦВМ. Если выбранное число импульсов, используемое для усреднения, может быть выражено в виде 2" (n — целое число), то сдвиг может управляться импульсами с выхода и-разрядного делителя Д частоты.

Предлагаемый способ измерения фазы пригоден для измерения разности фаз двух принимаемых сигналов, приходящих в разные моменты времени. При обозначении через Р ранее введенных вероятностей для одного сигнала, имеющего фазу х, а через P" соответствующих вероятностей для другого сигнала с фазой х", получают: упч

I

I !

ЦВ/ 1

1

Редактор И. А. Жукова Техред А. А. Камышникова Корректор И. А. Шпынева

Подп. к печ. 15/VI — 63 г. Формат бум. 70pi1081/, Объем 0,35 изд. л

Зак. 1557/16 Тираж 925 Цена 4 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4.

Типография, пр. Сапунова, 2.