Устройство для измерения разности фаз

 

О П И-С А "Н И Е

И 3OSPKTE Н ИЯ

Союз Советскик

Социалистические

Республик (iii765748

К АВТОРСКОМУ СееИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 04.09.78 (21) 2659970/18-21 с присоединением заявки РЙ (28) Приоритет (51)M. Кл.

G 0l В 25/00

Гкудерстеенный кемнтет

СССР ае делам кэебретеннй н открытий

Опубликовано 23.09.80. Бюллетень J% 35

Дата опубликования описания 23.09.80 (53) УДК 621.317..373 (088.8) (72) Автор изобретения

В. Б. Калмыков (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ФАЗ

Устройство относится к фазовым измерени- ям и предназначено для измерения разности фаз между огибающими двух амплитудно модулированных импульсных последовательностей, преимущественно с различными неизвестными периодами повторения импульсов.

Известно устройство для измерения разности .фаэ, которое состоит из последовательно соединенных детектора огибающей, умножителя и интегратора, а также второго детектора огибаю-.т0 щей, выход которого соединен с вторым входом умножителя (1) .

Результат измерения разности фаз огибающих зависит от периода повторения импульсов, что является недостатком известного устройства.

Известно также устройство для измерения разности фаз, которое состоит из последователь.но соединенных первого пикового детектора, первого фильтра н фазового детектора и после-те довательно соединенных второго пикового детектора н второго фильтра, выход которого соединен с вторым входом фазового детектора (2).

Недостатком известного устройства является наличие ошибки измерения при неизвестных или изменяющемся периоде повторения.

Цель изобретения — повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные первый пиковый детектор и первый фильтр, подсоединенный к одному иэ входов фазового детектора, и последовательно соединенные второй пиковый детектор и второй фильтр, выход которого соединен с вторым входом фазового детектора, введены последовательно соединенные третий пиковый детектор и третий фильтр, четвертый пиковый детектор и четвертый фильтр, первый ограничитель и первый модулятор, а также второй ограничитель и второй модулятор, при этом выходы первого и второго модулятора подсоединены ко входам первого и второго пиковых детектороВ соответственно, вторые входы первого и второго модуляторов к выходу третьего и четвертого фильтров соответственно, входы первого ограничителя и четвертого пикового детектора соединены с первым входом устрой765748 ства, а входы второго ограничителя и третьего пикового детектора — со вторым входом устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Схема содержит первый пиковый детектор 1, первый фильтр 2, фазовый детектор 3, второй пиковый детектор 4, второй фильтр 5, первый ограничитель 6, второй ограничитель 7, третий пиковый детектор 8, третий фильтр 9, первый модулятор 10, четвертый пиковый детектор ll, четвертый фильтр 12 и второй модулятор 13.

Устройство работает следующим образом.

Имеются две импульсные последовательности с периодами повторения импульсов Т, и Т2 которые неизвестны. Обе последовательности имеют амплитудную синусоидальную модуляцию с периодом Tph причем Т„„7T и Т„„7 Tg

Фаза огибающей первой последовательности Ч 1, а второй . Необходимо измерить разность фаз дф = Ч между огибающими этих по1 2» следовательностей импульсов. Первая последовательность поступает на входы ограничителя 6 и пикового детектора ll, а вторая — на входы ограничителя 7 и пикового детектора 8.

В пиковом детекторе 11 выделяется огибающая первой последовательности, которая на выходе детектора 11 имеет вид ступенчатой функции, причем высота ступенек определяется амплитудой соответствующих импульсов последовательности. С выхода пикового детектора 11 ступенчатая огибающая поступает на вход фильтра 12, параметры которого выбраны оптимальными для огибающей последовательности.. В фильтре 12 выделяется огибающая первой последовательности которая 11меет до) полнительный фазовый сдвигдЯ =К ЪЬО

С выхода фильтра 12 огибающая с дополнительным фазовым сдвигом поступает на первый вход модулятора 13, на второй вход которого поступают усиленные и ограниченные импульсы с периодом повторения Тд,. уже с постоянной амплитудой, второй последовательности с выхода ограничителя 7. Модулятор 13 преобразует сигналы, поданные на его входы в амплитудно модулированную импульсную последовательность (назовем ее

50 условно третьей), которая имеет период повторения импульсов Т и огибающую с фазой 9, + дЯ,1. С выхода модулятора 13 третья последовательность поступает на вход пикового детектора 4, в котором вьщеляет55 ся огибающая в виде ступенчатой функции.

Затем ступенчатая огибающая поступает на фильтр 5, который выделяет огибающую третьей последовательности. При этом выделен4 ная огибающая приобретает еще олин дополнительный сдвиг:

ЬЧ =К 160 °

Т2 о

2 Т)„

С выхода фильтра 5 огибающая поступает на второй вход фазового детектора 3. Итак, при прохождении сигнала через детектор 11, фильтр 12, модулятор 13, детектор 4 и фильтр 5, т.е. на втором входе фазового детектора 3, огибающая первой импульсной последовательности имеет фазу, равную

Вторая импульсная последовательность поступает на вход пикового детектора 8. Вьщеленная огибающая в виде ступенчатой функции поступает на фильтр 9, который выделяет огибающую второй импульсной последовательности с дополнительным фазовым сдвигом, равным т

=К 560 .

2 Т,), С выхода фильтра 9 огибающая поступает на первый вход модулятора 10, на второй вход которого поступают усиленные и ограниченные импульсы первой последовательности с выхода ограничителя 6. Модулятор 16 преобразует сигналы, поданные на его входы, в амплитудно модулированную импульсную последовательность (назовем ее условно четвертой), которая имеет период повторения Т, и огибающую с фазой 9< + дЯ С выхода моделятора 10 четвертая последовательность поступает на вход пикового детектора 1, с выхода которого огибающая в виде ступенчатой функции поступает на вход фильтра 2.

Фильтр 2 выделяет огибающую четвертой последовательности, при этом возникает дополнительный фазовый сдвиг, равный

11

АЧ1 7 5bo

С выхода фильтра 2 огибающая поступает на первый вход фазового детектора 3, Итак, при прохождении сигнала через детектор 8, фильтр 9, модулятор 10, детектор 1 и фильтр

2, т.е. уже на первом входе фазового детектора 3, огибающая второй импульсной последовательности имеет .фазу, равную

Щ Ф дата .

Фазовый детектор 3 измеряет разность фаз между огибающими, поданными на его входы: дфоп„+дЯ„+а% -(9 +д% +ьЧ„) 1 2

765748

Составитель М. Барашков

Техред С. Гаврилешко Корректор С. Шекмар

Редактор Т. Киселева

Заказ 6920/17

Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 которая не зависит от периодов повторения импульсов.

Таким образом, в устройстве устраняется зависимость результата измерения разности фаз между огибающими двух амплитудно модулированных импульсных последовательностей от величин периодов повторения импульсов.

Формула изобретения 16

Устройство для измерения разности фаз, содержащее последовательно соединенные первый пиковый детектор и первый фильтр, своим выходом подсоединенный к одному из входов фазового детектора, и последовательно соединенные второй пиковый детектор и второй фильтр, выход которого соединен с вторым входом фазового детектора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено последовательно соедийенными третьим пиковым детектором и третьим фильтром, четвертым пиковым детектором и четвертым фильтром, первым ограничителем и первым модулятором, а также вторым ограничителем и вторым модулятором, при этом выходы первого и второго модуляторов подсоединены ко входам первого и второго пиковых детекторов соответственно, вторые входы первого и второго модуляторов к выходу третьего и четвертого фильтров соответственно, входы первого ограничителя и четвертого пикового детектора соединены с первым входом устройства, а входы второг ограничителя и третьего пикового детектора со вторым входом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Теоретические основы радиолокации.

Под ред. Я. Д. Ширмана. М., Советское радио, 1970, с. 296.

2, Сколннк М. С. Основы радиолокации.

"Мир", 1965, с. 216 — 218.