SU1476402A1 - Способ определени сдвига фазы в фазоманипулированном сигнале - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может быть использовано дл  определени  сдвига фаз при испытани х устройств, генерирующих радиосигналы с фазовой манипул цией. Цель изобретени  - упрощение реализации способа, повышение надежности и точности в определении сдвига фазы в фазоманипулированных сигналах. Способ основан на изменении периода низкочастотного фазоманипулированного сигнала в моменты действи  фазовой манипул ции. Сущность способа заключаетс  в том, что сначала измер етс  множество значений интервалов времени, длительность которых равна целому числу периодов низкочастотного фазоманипулированного сигнала. Далее из указанного множества наход тс  три наиболее веро тные значени  интервалов времени, по которым затем определ етс  искомый фазовый сдвиг. Способ позвол ет исключить вли ние случайных выбросов фазы, обусловленных наличием помех и других нерегул рных воздействий в процессе проведени  измерений. 6 ил.

Description

Я 1

1

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может быть использовано дл  определени  сдвига фазы при испытани х устройств, генерирующих импульсные радиосигналы с фазовой манипул цией.

Цель изобретени  - упрощение реализации способа, повышение надежности и точности определени  сдвига фаз в низкочастотном фазоманипулирован- ном сигнале (ФМ-сигнале).

Способ основан на изменении периода низкочастотного ФМ-сигнала в моменты действи  фазовой манипул ции.

Сущность способа заключаетс  в том, что сначала измер ют множество значений интервалов Тх времени, длительность которых равна целому числу п периодов низкочастотного ФМ-сиг- нала. Далее из указанного множества наход т три наиболее веро тные значени  интервалов Т х времени, по которым затем определ ют искомый фазо-г вый сдвиг.

На фиг. 1-6 по сн етс  сущность предлагаемого способа.

Как показано на фиг. 1, в отсутствие манипул ции:

,

(О

где Т - период немодулированного

сигнала.

В идеальном случае, когда длительность переходного процесса (врем  переключени  фазы)

пер

О или же по

крайней мере Пер «Т, изменение фазового угла за счет манипул ции пропорционально изменению периода низкочастотного сигнала в моменты действи  JQ фазовой манипул ции:

4t Tx-T0;

2ТГ dv - At

Тогда, с учетом (1)

at/- - & at.

о

В реальных радиосигналах изменение фазы происходит не мгновенно, а в течение некоторого времени переходного процесса, которое может превышать длительность периода самого сигнала, т.е. -Спер7Т (Фиг. 2).Тем не менее определение фазового сдвига по формуле (3) остаетс  в силе при условии, что , т.е. при достаточно большом п.

Дл  передачи информации обычно примен етс  импульсна  модул ци фазы (фазова  манипул ци ), при которой изменение фазы (в идеальном случае ) отображаетс  при помощи последовательности пр моугольных импуль- сов (фиг. 3). Дл  определени  величин /)t и Т0 (вход щих в (3)) используетс  метод статистического анализа основанный на исследовании гистограммы дифференциального веро тност- ного распределени  наблюдаемых значений Тх.

В идеальном случае, когда Dne( или /С|перЈсТ, возможны только три значени  величины Т :

rl -4t ;

Tj T0+/Jt4.

Т1, соответствует ситуации, когда из- мерение происходит при переключении фазы вверх (aif,). Его веро тность при выполнении услови  статистической независимости последовательности моментов измерений интервалов

Т v и последовательности модулирующих

импульсов равна

HT Е- ,

N

(4)

где п, - количество переключений фазы вверх за конечное врем  tt проведени  измерений; N - полное количество измерений интервалов Т к времени за врем  t(,. Аналогично}дп  T получим

РСт %- Si

N

(5)

где n 2 - количество переключений фазы вниз (4t/2) за врем  tu- Тогда

15

р(т)-1- &jis.2l .

(6)

0 с 0

5

5

Если длительность периода следовани  модулирующих импульсов Т Т х, то п , Ј N и n 2 N. Следовательно, Р() Р(Т О и Р((Т Х), т.е. функци  и)(Тх) дискретна и отлична от нул  в точках Т0, T0+4t2 и Tc-4t,,, Дл  идеального случа  ее вид показан на фиг.,5 сплошными лини ми. При увеличении Т (увеличении числа n) N будет уменьшатьс  при неизменном времени измерений tH , веро тности Р(Т Х) и P(T jJ) будут возрастать, a P(T J) - уменьшатьс . Когда величина Тх будет мало отличатьс  от длительности модулирующего импульса, то очевидно будет Р(Т|)Р(Тх)0,5, а Р(Тх)0, так как при каждом измерении происходит скачок Фазы либо вверх, либо вниз и функци  ) имеет вид, показанный на Аиг. 6 сплошными лини ми. Если величина Т х больше длительности модулирующих импульсов, то функци  й(Тх) тер ет информационный характер, так как за -врем  Тх происходит несколько переключений фазы.

В реальной, ситуации, когда Т пер ТХ, функци  распределени  -О(Т будет иметь вид, показанный на фиг.5 и 6 прерывистыми лини ми, так как при различных соотношени х между Тх и длительностью модулирующих импульсов в неидеальном случае возможно частичное перекрытие интервалов nef и Т,„ (на фиг. 4 интервал Т частично перекрывает интервал пер)Следовательно , при соблюдении ограничений на величину Г пер Тх и Тх, меньшем длительности модулирующих импульсов (что обеспечиваетс  надлежащим выбором числа n) , -iu(Tx) будет иметь три максимума (фиг. 5), причем центральному максимуму соответствует значение , т.е. измеренное на немодулированных участках ЬМ сигнала, правому - значение Tx T0+dt, соответствующее переключению фазы вниз, левому - значение „-41:.,, соответствующее переключению фазы вверх.

Величины &t1 и 4t2 определ ют. . по формулам

flt,-T0-Tx;(7)

dt2 Tx-T0.(8)

Подставл   полученные величины в (3),определ ют величину и Ц.

Разрешающа  способность при определении сдвига фазы определ етс  погрешностью измерени  интервалов Т„. и Лт, определ емой из (3):

ЛЦ То

Статистическа  обработка массива измеренных значений Т к позвол ет определить наиболее веро тные величины сдвига фазы в фазоманипулирован- ном сигнале и отбросить случайные выбросы фазы, обусловленные наличием помех и других нерегул рных воздействий в процессе проведени  измерений . Это позвол ет повысить надежность и точность определени  измер емых параметров.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ определени  сдвига фаз в фазоманипулированном сигнале, основанный на изменении периода низкочастотного сигнала в моменты фазовой

   манипул ции, отличающий- с   тем, что, с целью упрощени  его реализации, повышени  надежности и точности определени  угла сдвига фаз сигнала, измер ют множество значений интервалов времени, кратных периоду низкочастотного сигнала, при этом коэффициент кратности выбирают

   1Q таким образом, чтобы измер емые интервалы времени были больше длительности переходного процесса при скачках фазы и меньше минимальной длительности интервала времени между

   15 двум  ближайшими скачками фазы в исследуемом сигнале, моменты измерений выбирают вне зависимости от моментов фазовой манипул ции, затем из множества значений интервалов време2о ни определ ют наиболее веро тные значени  минимального, среднего и максимального интервалов времени, вычита  из минимального значени  среднее , из среднего значени  максималь25 ное,получают изменение периода низкочастотного сигнала при скачках фазы вверх и вниз соответственно, искомые сдвиги фазы вычисл ют по формуле

   302 if n

   uiP - r--Att JL о

   где &-t - изменение периода низкочастотного сигнала при скачках фазы; Тр - среднее значение измеренных

   интервалов;

   n - кратность измеренных интервалов к периоду нйзкочастот- 4о -- ного фазоманипулированного сигнала;

   35

   4h

   I

   4-1

   h

   ЦДн

   U/l

   #

   / 7

   пли

   -t

   I

   /

   ч

   йj ,i

   ii

   J

   i 1Д1

   ft

   -H

   #

   AV

   raff/0

   5M

   /vTP u

   Lj U U U U U

   «Jt

   У I

   «v

   ЛП

   6

   ftV,

   2 гпф

   ZOf9iVl

   T0-tt1T0

   Фиг. 5

   Ъ-Atf

   (ГХ)

   Te+itt Tx

   ы(т;)

   TOT0+&t2

   Фиг. 6