Устройство для измерения вре-менного положения импульса

 

ОП И ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1ц798658

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву Р 576553 (22) Заявлено 110179 (21) 2716849/18-09 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 23,0181. Бюллетень Н9 3

Дата опубликования описания 2 301.81 (51)М. Кл.

G 01 S 3/10//

G F 10/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 396. .9(088.8) (72) Авторы изобретения

Ю.Г. Чистов и В.К. Волков (71) Заявитель (54) УСТРОЯСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННОГО

ПОЛОЖЕНИЯ ИМПУЛЬСА

Изобретение относится к радиолокации и может использоваться в системах точного измерения малых интервалов времени.

По основному авт.св. М 576553 известно устройство для измерениявременного положения импульса, содержащее последовательно соединенные полосовой фильтр, режекторный фильтр, 10 блок формирОвания отсчетной точки и регистратор и последовательно соединенные анализатор знака рассогласования параметров сигнала, накопитель и коммутатор, причем вход анализатора знака рассогласования параметров сигнала соединен с выходом блока формирования отсчетной точки, выход коммутатора соединен с управляющим входом блока формирования отсчетной точки, а управляющие входы анализатора знака рассогласования параметров сигнала и коммутатора соединены с соответствующими выходами регистратора (1) .

Однако известное устройство имеет недостаточную точность измерения.

Цель изобретения — повышение точ.ности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения временного положения импульса, содержащее последовательно соединенные полосовой фильтр, режекторный фильтр, блок формирования отсчетной точки и регистратор и последовательно соединенные анализатор знака рассогласования параметров сигнала, накопитель и коммутатор, причем вход анализатора знака рассогласования параметров сигнала соединен с выходом блока формирования отсчетной точки, выход коммутатора соединен с управляющим входом блока формирования отсчетной точки, а управляющие входы, анализатора знака рассогласования параметров сигнала и коммутатора соединены с соответствующими выходами регистратора, введены два усилителяограничителя, последовательно соединенные фазовый детектор, интегратор и компаратор, а также источник опорного напряжения, выходы которого соединены с соответствующими входами компаратора, выход которого соединен с дополнительным входом блока формирования отсчетной точки, а входы фазового детектора соединены с выходами соответствующих усилителей-ограничителей, входы которых соединень соответственно с выходом полосового

798658 фильтра и вторым выходом режекторно.

rg фильтра..

На фиг. 1 представлена структурйая электрическая схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу, где а — сигнал системы точного времени, б — соответствукший ему неискаженный сигнал на выходе блока формирования отсчетной точки, в — сигнал на выходе блока формирования отсчетной точки при наличии в нем искажений, г — стробирующие импульсы, на фиг. 3 — график, поясняющий работу уст. ойства.

Устройство содержит полосовой фильтр 1, режекторный фильтр 2,блок

3 формирования отсчетной точки, ре=гистратор 4, анализатор 5 знака рассогласования параметров сигнала,накопитель 6, коммутатор 7, усилителиограничители 8 и 9, фазовый детектор 10, интегратор 11, компаратор

12 и источник 13 опорного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

На вход режекторного фильтра 2 от антенны через полосовой фильтр 1 поступает смесь полезного сигнала, фиг. 2а, и узкополосной помехи. Режекторный фильтр 2 настраивается на частоту помехи. При этом изменение временного положения отсчетной точки д с за счет искажений частотной характеристики тракта, определяемое искажениями полуволн A и А (фиг. 2,б),имеет зависймость, представленную кривой 1 (фиг. 3) AfÄ

Ен - fo, fH — частота помехи, Ео несущая частота принимаемого сигнала.

Зависимость At = + (df H ) может быть пересчитана в такую зависимость изменения параметров блока 3 формирования отсчетной точки сигнала отчастоты f при которой временное положение отсчетной точки будет оставаться практически неизменным.

Зависимость 8» = >(A Ен), где У» — коэффициент передачи в канале дифференцирования формирующей схемы представлена кривой 11 (фиг. 3).

На контуре режекторного фильтра

2 выделяется напряжение синусоидальной помехи, амплитуда которого может меняться в значительных пределах при перемещениях объекта, на котором установлен измеритель. Для того чтобы исключить зависимость напряжения коррекции от амплитуды помехи, сигналы с контура режекторного фильтра 2, с его второго выхода и непосредственно с его входа поступают на усилители-ограничители 8 и 9.

Напряжение на выходе усилителяограничителя имеет вид меандров, причем на выходе усилителя-ограничителя 9 частота первой гармоники меандра равна частоте настройки Е„ режек торного фильтра 2. Полученные меандры поступают на фазовый детектор 10 и далее на интегратор 11, на выходе которого вьщеляется постоянное напряжение, уровень которого однозначно .соответствует разности частот настройки f> режекторного фильтра. 2 и частоты помехи. Это напряжение поступает на компаратор 12. При достижеf0 нии уровня сигнала на входе компаратора О,, (фиг. 3), на его выходе появляется сигнал управления коррекцией отсчетной точки, который сохраняется до тех пор, пока разность частот настройки режекторного фильтра

15 и принимаемого полезного сигнала находится в пределах д f„ -дЕ, а напряжение на входе компаратора лежит в пределах от 0 „ до 0 соответствующей напряжению U . При достижении

2О разности частотаЕ„ на выходе компаратора 12 появляется сигнал, соответствующий логическому нулю, т.е. отсутствию коррекции отсчетной точки.

При аппроксимации кривой d

= EÄ(d f„) прямоугольником i i (ф чг.3), где порогам 0«и Uä однозначно соответствуют разности частот д f u дf коррекция в блоке 3 формирования осуществляется только в этом диапазоне разностей частот.

Ошибка коррекции за счет неточнос ти аппроксимации составляет не более

0,2-0,3 мкс. Ошибки, обусловленные нестабильностью элементов в цепи коррекции предложенного устройства, не о превышают 0,1 мкс в диапазоне +60 С, так как они выполнены на современных широкополосных интегральных микросхемах, а источники опорных напряжений

40 обладают стабильностью в доли процента. Таким образом, практически исключается уход временного положе" ния отсчетной точки при перестройках ре>кекторного фильтра. В то же время рассогласование, обусловленное трассой распространения, составляет 44,5 мкс. С учетом ошибок коррекции, обусловленных неточностью аппроксимации при введенной цепи коррекции о

0,2-0,3 мкс, общая ошибка составит

4,3-4,8 мкс, т.е. не превышает

То/2=5 кмс на частоте 100 кГц.

Таким образом улучшается точность измерения временного положения импульса в условиях одновременного воздействия искажений сигнала, обусловленных как трассой распространения с плохой проводимостью, так и синусоидальных помех.

Формула изобретения

Устройство для измерения временного положения импульса по авт.св. ." 576553, о т л и ч а ю щ е е с я

798658

Составитель Е. Погиблов

Редактор Л. Белоусова Техред,М.Рейвес Корректор С Щомак

Заказ 10021/57 Тираж i743 Подписное

ВНИИПИ 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 тем, что, с целью повышения точности измерения, введены два усилителяограничителя, последовательно соединенные фазовый детектор, интегратор и компаратор, а также источник опорного напряженгя, выходы которого соединены с соответствующими входами компаратора, выход которого соединен с дополнительным входом блока формирования отсчетной точки, а входы фазового детектора соединены с выходами соответствующих усилителей-ограничителей, входы которых соединены соответственно с выходом полосового фильтра и вторым выходом режекторно" го фильтра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

576553, кл. G 01 S 3/10, 1976.