Цифровой фазометр

 

ОПИСАНИЕ изов итиния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 737863

Союз Советскнк

Социалистических

Республик,Ф

"I и;, / г (61) Дополнительное к аит. свил-ву(22)Заявлено 05.12.77 (21) 2549085/18 21 (51) М. Кл. с присоединени6м заявки ЖG 01 R 25/08

Государстввииый комитет (23 3 П риорятет

Г

Опубликовано 30.05.80. Бюллетень .% 20

ll0 делам изобретеиий и открытий (5 ) Уд К62 1.3 17..77 (088.8) Дата опубликования описания 30.05.80 (72) Авторы изобретения

В. М. Зубкин и А. М, Левкин (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР

Изобретение относится к фаэоизмеригельной технике и может быть использовано в радиолокации и радионавигации, где необходимо измерять фазовый сдвиг в условиях и1умовых помех в трактах радио5 дальномерных систем.

Известен цифровой фазометр, содержаший триггер, преобразователь аналог-код, схему управления формирователем, блок анализа области значений измеряемого

10 сдвига фаз и схему коррекции результатов измерений (lj . Известный фазометр обладает недостаточной точностью.

Наиболее близок к изобретению — циф ровой фазометр, который содержит форми15 рователи узких и широких импульсов по опорному и исследуемому сигналам, два устройства переключения импульсов, триггер, схемы совпадения, генератор квантуюших импульсов, устройство отсчета числа измерений, счетчик, а также блок анализа интервала измеряемой фазы (2).

Однако этот фаэометр имеет невысокую точность измерения фазы в зоне точек 0

2 и 2У, что объясняется неполной коррекцией текуШих значений фазы при выбросах влево от 0 и вправо от 2 3 эа счет округления результатов измерения. Вследствие этого получается смешенная оценка изме ряемой фазы. Кроме того, наличие во входных цепях измерительного и опорного сигналов устройств переключения узких и широких импульсов приводит к дополнительным ошибкам измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения сдвига фаэ вблизи точек 0 и 211 .

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой фазометр, содержаший формирователь строба 0-% опорного канала, преобразователь аналог-код, состояший иэ формирователей узкого импульса для опорного и исследуемого каналов, соединенных с ттррииггггеерроомм, генератора квантуюших имиульсов, подсоединенного через элемент совпадений к блоку отсчета числа измерейий и триггеру; и блок анализа интервала измеряемой фазы, состояший иэ последо737863 вафельно включенных элемента совпадений, зоне О, состоящий иэ элемента совпадений счетчика и элемента сравнения, подключен- 21 и формирователя 22 строба зоны 2% . иый к выходу формирователя строба 0%, Фазометр работает следующим образом. ивэдены формирователь команд коррекции Формирователь 2 узкого импульса опорв зоне О, формирователь команд коррекции ного сигнала и формирователь 3 узкого и зоне 2Ф и регистрирующий узел, под- импульса исследуемого сигнала формирукп оченный и элементу совпадений преобра- ют узкие импульсы из положительных фронеователя аналог-код. тов входных сигналов 0о„и 0„,,„.

Сдвиг фазы между узкими импульсами преРегистрирующий узел состоит иэ счет- 10 образуется с помощью триггера 4 в пря"чйка одного измерения и ев р ия и реверсивного моугольный импульс длительностью, про- ° счетчика 0 измеренн порцнональной измеряемой разности фаз. счетчика одного измерения соединен с С помощью элемента 5 совпадений и гене- ратора. 6 производится заполнение прямосуммибующнм ВХодом реверсивного счетчика Il измерений. друго сумм ируюши й, д гой суммирующий 15 угольного импульса импульсами генератовход которого подключен к выходу мид лючен к выходу форми- ра 6. Продолжительность измерения раз-.коррекции в зоне 21 ности фаэ определяется блоком 7, запуск а вычитающи вход - к выходу и к выходу формиро- которого осуществляется командой Пуск . ватели команд коррекции в зоне О. Блок 9 фор ру к 9 ф мн ет сигнал, соответствуФ е м нд коррекции в эо- 20 ющий нахождению математического ожидаФормирователь команд ко екции в зоне О содержит последовательно с ед вательно соединен- ния измеряемой разности фаз в интервале ные формирователь стро строба эоны 2% и О-Ь илн в интервале -2п . Йля этого на входы элемента 10 совпадений поыемент совпадений.

Формирователь команд коррекций в зо- ступают узкие импульсы исследуемого не 2 л содержит инвертор, формирователь фо ро атель 5 сигнала и строб длительностью О- . Совстроба зоны О и элемент совпадени од

О впадений, один падение строба 0-% и узкого импульса исследуемого сигнала свидетельствует о вход которого соединен через формирователь строба зоны с источником опо фор я строба зо- Счетчик 11 подсчитывает количество прого,сигнала и с формирователя стро зо1 ны 2, другой его вход соединен через единен через 30 стробированных узких импульсов исследуинвертор с выходом блока анализа инвер- ембго сигнала.

Элемент 12 сравнения определяет кото а изм яемой фазы и с входом элемента совпадений формирователя команд кор- личество импульсов, поступивших на счетчик 11 эа N последовательных иэмеререкции в зоне О, а третий вход его и третий вход элемента совпадений формиф„- 3S ний н вырабатывает сигнал, соответствуе 0 сое- юший нахождению математического ожидарователя команд коррекции в зоне соения измеряемой разности фаз в пределах динены с выходом формирователя узкого

О-Я, если число ймпульсов, подсчитанных импульса исследуемого сигнала и входом блока анализа интервала измеряемой фазы, счетчиком 1, бо м 11 более /2. Если же это ,.На чертеже показана ок-схема на блок-схема фазо- 40 число менее Й /2, то вырабатываетсясигнал, соответствующий нахождению маФаэометр содержит црео раэователь э ватель 1 тематического ожидания измеряемой разаналог-код, включающий в себя формирова- ности фаз в интервале Ю -2 й. тели 2 и 3 узкого импульса опорного и

2 3 са опорного и Формирователь 20 вырабатывает команисследуемого сигналов, триггер 4, элемент ду pp лу ко екции в случае совпадения сигнала

5 совпадений, генератор хвалю

6 кванщющих им- о нахождении математического ожидания пульсов и.блок 7 отсчета числа измере- измеряемой фазы в интервале 0-3,. импульний, формирователь стро фо 8 строба 0-9 блок са с выхода формирователя 3 узкого им9 анализа интервала измеряемой фазы, со- пульса исследуемого сигнала 3 и строба

10 с впадений,счет«5о длительностью (Ю +ЬО )-2), вырабатывана 8 чик 11 и элемента 12 сравнения, регист- емого формирователем 22. Величина Д рирующи узел 13, содержащий счетчик .выбирается с учетом максимального цтумо14 одного измерения и реве в и реверсивный счет- вого выброса фазы сигнала. Это соответчик 15 h измерений, формирователь й, фо мирователь 16 ствует выбросу текущего значения фазы команд коррекции в зоне э не 2% состоящий исследуемого сигнала влево от точки О из инвертора 7, элемента со—

17 18 впаде- . равному - А Р "- +zeg, -2Ж". Коррекция ний и формирователя стро а зоны

19 строба зоны 0 кода текущего значения фазы при выбросе и формирователь команд корр кц

20 нд к ррекции в влево от точки О производится вычитани5 7378 ем 29 из измеренного текущего значения фазы Г „ 29 -4P. путем подачи команды с выхода элемента 21 совпадений на вычитаюший вход реверсивного счетчика 15.

Формирователь 16 вырабатывает коман- ду коррекции в случае совпадения сигна ла о нахождении математического ожидания измеряемой фазы в интервале % -2%; импульса с выхода формирователя 3 узкого импульса исследуемого сигнала и стро- о ба длительностью 0-(9 - he ); вырабатываемого формирователем 19. Это соотве1

:ствует выбросу текущего значения фазы исследуемого сигнала вправо от точки

2Э, и истинное значение фазы при этом 15 равно Ч> + 2%". Коррекция кода текущего значения фазы исследуемого сигнала при выбросе вправо от точки 2%" проиэводится добавлением 2% к Р е путем подачи команды коррекции с выхода эле- 20 мента 18 на суммирующий вход реверсиа ного счетчика 15.

Предлагаемый цифровой фаэометр имеет более высокую точнрсть измерения разности фаз в.зонах О и 2% при наличии 25 шума по сравнению с прототипом за счет коррекции измеренных значений без округления.

Кроме того, коррекция текущих значений разности фаз по коду в регистрирую- ЗО щем. узле позволяет дополнительно повысить точность измерения, так как во входах цепях в отличие от прототипа отсутстI вуют устройства переключения импульсов,,вносящие дополнительную погрешность иэ- у . мерения .

Формула изобретения

1. Цифровой фазометр, содержащий формирователь строба 0-% опорного канала, преобразователь аналог-код, состоящий из формирователей узкого импульса опорного и исследуемого каналов, соединенных с триггером, генератора квантую- 45 ших импульсов, подсоединенного через элемент совпадений к блоку отсчета числа измерений и триттеру, и блок анализа интервала измеряемой фазы, состоящий из последовательно включенных элемента сов-50 вз падений, счетчика и элемента сравнения, подключенный к выходу формирователя строба О-Т„о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью повйшения точнссти измерения в зоне точек О и 2, он снаб кен" формирователем команд коррекции в зоне О, формирователем команд коррекции в зоне 2 и регистрирующим узлом, подключенным к элементу совпадений преобразователя аналог-код.

2. Фаэометр по и. 1, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что регистрирующий узел ,состоит иэ счетчика одного измерения и реверсивного счетчика О измерений, причем выход счетчика одного измерения подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика" H йзмерейий, другой суммирующий вход которого подключен к выходу формирователя команд коррекции в зоне

2Ф, .а вычитающий вход — к выходу фомирователя команд коррекции в зоне О, 3. Фазометр по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что формирователь команд коррекции в зоне О содержит последовательно соединенные формирователь строба зоны 2I> и элемент совпадений.

4. Фазометрпоп. 1, отличаю— шийся тем, что формирователь команд коррекции в зоне 29 содержит инвертор, / формирователь строба эоны 0 и элемент совпадений, один вход которого соединен через формирователь строба зоны О с источником опорйого .-сйгнала й"с формирова.телем строба зоны 2>, другой его вход через инвертор — с выходом блока анализа интервала измеряемой фазы и с вторым входом элемента совпадений формирователя команд коррекции в зоне О, а третий вход его и третий вход элемента совпадеций формирователя команд коррекции в эоие О соединены с выходом формирователя узкого импульса исследуемого сигнала и входом блока анализа интервала измеряемой фазы.

Источники информации, принятые во внимание: при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

3Ь 421947, кл. О Ol R 25/00, 1975, 2. Авторское свидетельство СССР

3Ü 464859, кл. G 01 R 25/00, 197ф, 737863

J

Составитель А. Старостина

Редактор Т. Рыбалова Техред М. Петко Корректор Ю. Макаренко

Заказ 2655/26 Тираж 1019 Подписное

БНИИПИ Государственного - комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4