SU1099379A2 - Дискриминатор временного положени периодических электрических сигналов - Google Patents

Abstract

ДИСКРИМИНАТОР ВРЕМЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ -ПО авт. св. 600693, ш отличающийс  тем, что, i/ с целью повышени  точности, .блок хранени  кодов снабжен двум  дополни .тельными выходами и введены два дополнительных коммутатора и. делитель частоты, причем дополнительные выходы блока хранени  кодов через соответствующие дополнительные коммутаторы соединены с входами блока накоплени  кодов, а выход формировател  импульсов отсчета характерных точек опорного сигнала через делитель частоты соединен с управл к цими вхо-, дами дополнительных коммутаторов. (О

Description

со г

00

со Изобретение относитс  к радиотёх нике и может использоватьс  в фаэоизмерительных устройствах, в частнос ти в приемоиндикаторах фазовых радио навигационных систем, По основному авт. св. № 600693известен дискриминатор временного положени  периодических электрически сигналов, содержащий источник сигналов управлени  частотной перестройкой дискриминатора,,генератор опорного сигнала, формирователи импуль- сов отсчета характерных точек измер емого и опорного сигналов и преобразователь временного интервала от характерной точки опорного сигнала до характерной точки измер емого сигнала в Цифровой код, подключенный к формирователю импульсов отсчета характерных точек измер емого сигнала и через формирователь импульсов отсчета характерных точек опорного сигнала - к геНератотэу опорного сигнала , блок хранени  кодов,блок накоплени  кодов, комбинационный сумматор кодов, блок сравнени  кодов и четыре коммутатора, причем выход преобразовател  временного интервала от характерной точки опорного сигнала до характерной точки измер емого сигнала в цифровой код через первый коммутатор подключен к первому входу комбинационного сумматора кодов, второй вход которого соединен с выхо дqм блока накоплени  кодов, а выход - с вторкм коммутатором и первым входом блока сравнени  кодов, входы блока накоплени  кодов через третий :И четвертый коммутаторы подключены соответственно к первому и второму выходам блока хранени  кодов, вход которого подключен к источнику сигна ла управлени  частотной перестройкой дискриминатора, управл квдий вход тре тьего коммутатора соединен с выходом формировател  импульсов отсчета характерных точек опорного сигнала, а управл ющий вход четвертого коммутатора соединен с первым выходом блока сравнени  кодов, второй выход которо го соединен с управл ющим входом вто рого коммутатора, второй вход - с вт рым выходом блока хранени  кодов 1 Однако известный дискриминатор имеет недостаточную точность дискрим нировани  из-за наличи  дополнительн инструментальной погрешности. Цель изобретени  - повышение точности . Поставленна  цель достигаетс  тем что в дискриминаторе временного поло жени  периодических электрических си налов/ содержащем источник сигналов управлени  частотной перестройкой дискриминатора, генератор опорного сигналаг формирователи импульсов отсчета характерных точек измер емого и опорного сигналов и преобразователь; временного интервала от характерной точки опорного сигнала до характерной точки измер емого сигнала в цифровой код, подключенный к формирователю импульсов отсчета характерных точек измер емого- сигнала и через формирователь импульсов отсчета хйрактерных точек опорного сигнала -, к генератору/ опорного сигнала, блок хранени  кодов, блок накоплени  кодов , комбинационный сумматор кодов, блок сравнени  кодов и четыре коммутатора , причем выход преобразовател  временного интервала от характерной точки опорного сигнала до характерной точки измер емого сигнала в циф-. ровой код через первый коммутатор подключен к первому входу комбинационного сумматора кодов, второй вход которого соединен с выходом блока на.коплени  кодов, а выход подключен к второму коммутатору и первому входу блока сравнени  кодов, входы блока накоплени  кодов через третий и четвертый коммутаторы подключены соответственно к первому и второму выходам блока хранени  кодов, вход которого подключен к источнику сигнала управлени  частотной перестройкой дискриминатора, управл ющий вход третьего коммутатора соединен с выходом формировател  импульсов отсчет а характерных точек опорного сигнала , а управл ющий вход четвертого коммутатора соединен с первым выходом блока сравнени  кодов, второй вы- ход которого соединен с управл ющим входом второго коммутатора, а второй вход - с вторым выходом блока хранени  кодов, блок хранени  кодов снабжен двум  дополнительными выходами и введены два дополнительных коммутатора и делитель частоты, причем дополнительные выходы блока хранени  кодов через соответствуквдие дополнительные коммутаторы соединены с входами блока накоплени  кодов, а выходформировател  импульсов отсчета характерных точек опорного сигнала через делитель частоты соединен с управл ющими входами дополнительных коммутаторов, На фиг.1 приведена структурна  электрическа  схема дискриминатора; на фиг.2 - временна  диаграмма измер емых сигналов; на фиг. 3 - временные диаграммы, по сн ющие работу дискриминатора. Дискриминатор временного положени  периодических электрических сиг-, налов содержит формирователи I it 2 импульсов отсчета характерных точек измер емого и опорного сигналов, генератор 3 опорного сигнала, преобразователь 4 временного интервала от характерной точки опорного сигнала до характерной точки измер емого сигнала в цифровой код, коммутаторы 5-8, комбинационный сумматор 9 кодо -блок 10 накоплени  кодов, блок 11 . хранени  кодов, блок 12 сравнени  кодов, дополнительные ко(шутаторы 13 и 14, делитель 15 частоты. Дискриминатор работает следующим образом. Дл  измерени  разности фаз между несущими периодических импульсных сигналов Аи В с периодбм Т несущей ,и периодом Тг, повторени  (фиг.2) поочередно измер ют разность фаз ме ду несущей сигнала А и опорным сигн лом, и между несущей сигнала Б и тем же опорным сигналом. Предлагаемый дискриминатор временного положени , определ   мгновенное значение разности фаз Между нес та1ей сигнала А (Б) и опорным сигналом,  вл етс  чувствительным элементом такого фазового измерител . На вход преобразовател  4 с выхода формировател  2 непрерь-вно поступают опорные импульсы (фиг. За с периодом Тд, соответствующим частоте опорного сигнала генератора .3, определ   начальные моменты пре:обраэуемых интервалов временис,, с2г2з (фиг. 36). На второй вход преобразовател  4 с формировател  1 поступают импульсы с периодом Т, соответствующим несущей частоте измер емого сигнала (фиг. 36), Определ   конечные моменты лремени преобразуемых интервалов времени. По окончании преобразовани  код in , П2, п, ..., отображающий эти интервалы, с выхода преобразовател  4 поступает через коммутатор 5, управл емый по входу 16 импульсы, следующими с периодом дискриминировани , например, в комбинационный сумматор 9, после чего счетчик в пр образователе 4 устанавливаетс  по входу 16 в исходное состо ние импул сами с периодом Тд, предшествующими импульсами запуска в преобразовател 4. К моменту прихода кода п (п, П2 п г ...) на первкй вход комбинационн го сумматора 9 кодов на втором его входе имеетс  код N (NH, N2. N3... поступающий с выхода блока 10 накоп лени  кодов. Этот код  вл етс  результатом многократного суммировани  кода ьп, выбираемого из блока 1 хранени  кодов. Это суммирование пр изводитс  с частотой опорного сигна : ла е помощью коммутатора б, т. е. N К- йп где К - текущий номер периода опорного сигнала с начала режима измерени . Код д п отображает остаток от вычитани  из периода Т(, целевого чис .ла периодов Т в том же масштабе, что и код п. Суммарный код П2( „) (-..) а выходе комбинационного сумматора 9 дл  текущего преобразуемого интервала времени 1i2 (...) оказываетс  равным коду п, отображающему первый преобразуемый интервал времени , , если исключить из него в необхо,димых случа х, описанных ниже, код М, отображающий период Т. Исключение целевого числа периодов производитс  с помощью блока 12 сравнени  ко- , лов. Если код n4-N на выходе комбинационного сумматора 9 оказываетс  больше кода М, то производитс  oner раци  вычитани  N-M (с помощью коммутатора 7, подающего код М из блока 11 хранени  кодов на вход вычитани  блока 10 накоплени  кодов). Если код n+N меньше кода М, то он проходит через коммутатор 8 кода на выход дискриминатора,  вл  сь единичного значени  временного рассогласовани . При изменении временного положени  измер емого сигнала за врем  между моментс1ми дискриминировани  (Тд) соответственно измен етс  выходной код единич юго значени  временного рассогласовани . По прошествии определенного числа (Kf,) периодов Tf, опорного сигнала на выходе делител  15 частоты выра-. батываетса импульс,.обеспечива  с помощью дополнительных коммутато;ров 13 и 14 добавление (вычитание) к коду N, выработанному в блоке Ю накоплени  кодов, соответственно кодов , и К(м, хран щихс  в блоке 11 хранени  кодов. Код о„ представл ет собой отброшенную, часть кода и п поправки на несинхроиность Ст.е. часть кода, наход щуюс  за пределами разр дной сетки кода йп). Код S М представл ет собой отброшенную часть кода М периода Т. Коэффициент Kjn определйетс  выражением KpUii Sni где х - цела  часть числа X. Коэффициент делени  Кц делител  15 частоты выбираетс  с учетом соотношени  К„ где К,, - число разр дов блОка 11 хранени  кодов (и, соответственно, коммутаторов 6, 7, 13 и 14 и блока 10 накоплени  кодов), К4 - число разр дов преобразовател  4. При необходимости фазовых измерений на другой несущей частоте производитс  по входу 17 перестройка дискриминатора на работу по другой несущей . Работа дискриминаторапроисходит аналогично, но с тем отличием, что из блока 11 хранени  кодов выби рают другие значени  кодов йп, М, К„5 и , соответствующие новой частоте.

Таким образом, за сче введени  в известный дискриминатор (который  вл етс  базовь1м объектом) , дополнительных элементов и св зей повьииаетс  точность дискриминировани . в обоих дискриминаторах кроме основной инструментальной погрешности, определ емой младшим разр дом преобразовател  4, имеетс  также дополнительна , св занна  с несинхронностью частот опорного и измер емого сигналов и увеличивакнца с  с течением времени, прошедшего с момента режима измерени . Однако в предлагаемом дискриминаторе рост дополнительной инструментальной погрешности происходит с меньшей скоростью.

В базовом дискриминаторе преобразователь 4 выполнен восьмиразр дным (т.е. К4-8), а блок 11 хранени  кодов - шестнадцатиразр дным (т.е. К, 16) , При такой же разр дности преобразовател  4 и блока 11 в предлагаемом дискриминаторе выигрыш в уменьшении дополнительной инструментальной погрешности за одно и то же врем  t режима измерени  составл ет Stga /в предд 256 раз.

На практике требуемое врем  режима измерени  составл ет величину t(l-2 мин, и, как будет показано далее, в этих услови х базовый

дискриминатор оказываетс  неработоспособным .

Максимальное врем  t,, режима измерени , в течение которого дополнительна  инструментальна  погрешность базового дискриминатора не превышает основной, определ етс  из уравнени 

(.- ()t . (4)

Период дискриминировани  (и, следовательно , период опорного сигнала) Т целесообразно выбирать обратно пропорциональным полосе л F пропускани  радиоприемного устройства (подключенного ко входу 18, так как дискриминирование с большими интервалами врени св зано с потерей информации при приеме сигналов на фоне флуктуационных помех, а дискриминйрование с меньшими интервалами не дает дополнительной информации (например, при 4 F 50 Гц целесообразно выбрать

TO 7 20 мс) . При К4 8, К,« 16 дл  базового дискриминатора ., 5 с, т.е. при требуемом времени режима измерени  t (1-2) мин он оказываетс  неработоспособный.

Дл  предлагаемого дискриминатора tmg определ етс  из уравнени 

( ),, (./T) (2 V2«) (Т/2(5)

откуда tpi(,,-20 мин, т.е. при требуемом времени t (1-2) мин предлагаемый дискриминатор работоспособен.

Claims (1)

1. ДИСКРИМИНАТОР ВРЕМЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ по авт. св. № 600693, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, .блок хранения кодов снабжен двумя дополни· .тельными выходами и введены два дополнительных коммутатора и делитель частоты, причем дополнительные выходы блока хранения кодов через соответствующие дополнительные коммутаторы соединены с входами блока накопления кодов, а выход формирователя импульсов отсчета характерных точек опорного сигнала через делитель частоты соединен с управляющими входами дополнительных коммутаторов.

   Фиг.1

   SU__mi 1099379.

   f