Устройство измерения фазы

 

Устройство относится к области радиоизмерений. Может использоваться для измерения фазы радиосигналов. Цель изобретения - повьппение точности измерения с расширением функциональных возможностей устройства. Поставленная цель достигается введени:ем в устройство блоков, позволяющих производить измерения с повьшенной точностью как в установившемся, так и в условиях неустановившегося режимов работы. Устройство имеет N каналов , каждый из каналов содержит перемножители 1,3,8,10,16,17 и 26, усилители 2,7,9,14 и 18, сумматоры 4,11, 20,25 и 27, интеграторы 5, 12 и 19, фазовый модулятор 6, квадратор 13, блок 15 константы, делитель 21, фазовращатель 22, генератор 23 опорных сигналов, блок 24 начальных значений коэффициентов. Сумматоры 4, 11, 20 25 и 27 служат для сложения сигналов и не содержат элементов памяти. Блок 24 представляет собой источник N постоянных напряжений, относительные значения которых устанавливаются исходя из априорных сведений о законе , распределения фазы. Особенности блока 1 5 и генератора 23 указываются в описании изобретения. 1 иЛ. ю Од 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩЕЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.„80,;, 1237989

А1

1 11 4 G 01 R 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3735569/24-21 (22) 03.05.84 (46) 15,06.86, Бюл. И 22 (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции авиационньй институт им. Серго Орджоникидзе . (72) А.П.Шахурин (53) 621.317.77(088.8) (56) Первачев С.В. и др. Статистическая динамика радиотехнических следящих систем. М.: Сов.радио, 1973, с. 325, рис. 11.1

Авторское свидетельство СССР

У 1129550, 12.01.84. (54) УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗЫ (57) Устройство относится к области радиоизмерений. Может использоваться для измерения фазы радиосигналов.

Цель изобретения — повышение точности измерения с расширением функциональных возможностей устройства. Поставленная цель достигается введением в устройство блоков, позволяющих производить измерения с повышенной точностью как в установившемся, так и в условиях неустановившегося режимов работы. Устройство имеет N каналов, каждый из каналов содержит перемножители 1,3,8,10,16,17 и 26, уси— лители 2,7,9,14 и 18, сумматоры 4,11, 20,25 и 27, интеграторы 5, 12 и 19, фазовый модулятор б, квадратор 13, блок 15 константы, делитель 21, фазовращатель 22, генератор 23 опорных сигналов, блок 24 начальных значений коэффициентов. Сумматоры 4, 11, 20

25 и 27 служат для сложения сигналов и не содержат элементов памяти. Блок

24 представляет собой источник М постоянных напряжений, относительные значения которых устанавливаются исходя из априорных сведений о законе распределения фазы. Особенности блока 15 и генератора 23 указываются в описании изобретения. 1 ил..1237989

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к радиоизмерениям и может быть использовано для измерения фазы радиосигнала.

Цель изобретения — повышение точности измерения с расширением функциональных воэможностей устройства.

Цель изобретения достигается эа счет введения в устройство блоков, позволяющих производить измерения с повышенной точностью как н установившемся, так и в условиях неустановившегося режимов работы устройства.

На чертеже представлена функциональная схема устройства измерения фазы.

Устройство измерения фазы содержит 11 каналов, каждый из которых включает в себя последовательно соединенные перный перемножитель 1, усилитель 2, второй перемножитель 3, сумматор 4 и интегратор 5, выход которого через фазовый модулятор 6 связан с одним из входов первого перемножителя 1. Другой вход которого является входом устройства. Выход интегратора 5 через второй усилитель 7 связан также с вторым входом сумматора 4, в каждый канал, кроме того, входят последовательно соединенные третий перемножитель 8, третий усилитель 9, четвертый перемножитель 10, второй сумматор II и в арой интегратор 12, выход которого подключен к второму входу нторог . перемножителя

3, а также через кнадратор 13 к второму входу четвертого перемножителя 10 и через четвертый усилитель 14 к второму входу второго сумматора 11, на третьи входы канальных сумматоров 11 каждого канала поступает постоянное напряжение с ныхоца блока 15 константы, и каждый канал входят также последовательно соединенные пятый перемножитель 16, шестой перемножитель 17, пятый усилитель 18, третий интегратор 19, выход которого через третий сумматор 20 связан с одним из входов пятого перемножителя 16, и делитель 21. При этом вторые входы третьего перемножителя

8 и пятого перемножителя 16 соединены с входом устройства, выход фазовоI го модулятора 6 через фазонращатель

22 связан с первым входом третьего перемножителя 8, а также связан с вторым входом шестого перемножителя

17.

В ус.тройство входят также генератор 23 опорных сигналов, каждый выход которого связан с соответствующим фаэоным модулятором 6, блок

24 начальных значений коэффициентов, каждый выход которого,подсоединен к соответствующему третьему сумматору 20„ четвертый сумматор 25, N входами которого являются выходы интеграторов 19 каналов, а выхоц четвертого сумматора 25 подключен к входам делителей 21, а также решающий блок, включающий N седьмых перемножителей 28, входы которых связаны с выходами интеграторов 5 и делителей 2II соответствующих каналов, и пятый сумматор 27, выход которого подключен к выходу устройства, а каждый из N входов соединен с вЫходом седьмого перемножителя 26.

Сумматоры 4,11,20,25 и 27 служат для сложения сигналов, одновременно поступающих на входы этих узлов, и н не содержат элементов памяти. Блок

24 начальных значений коэффициентов представляет собой источник N постоянных напряжений, относительные значения которых устанавливаются исходя из априорных сведений о законе распределения фазы. При равномерном законе плотности распределения фазы напряжения на И выходах блока 24 должны быть равными.. Блак 15 константы представляет собой источник постоянноro напряжения„ величина котороro обратно пропорциональна значению спектральной плотности шума, аддитивно связанного с полезным сигналом.

Генератор 23 представляет собой источник синусоидальных сигналов, которые отличаются от друга сднигом фаз, определяемых законом распределения фалы сигнала, фазовращатель 22 „ обеспечивает сдвиг фазы, поступающего на. его вход сигнала на /2.

Устройство измерения фазы работает следующим образом.

Перед приходом радиосигнала устройстнс приводится в исходное состояние, для чего обнуляются интеграторы 5, 12 и 19 каналов измерителя, а на выходах генератора 23 опорных сигналов и блоков 24 и 15 выстанляются соответствующие сигналы. Оценка фазы радиосигнала имеется в форме ( л

g(", g,, т.е. определяется взвешенной суммой парциальных (интернальл ных) оценок, где <, - оценка фазы на

1237989 каждом подинтервале, ф, — вес, с которым эта оценка входит в общую сумму. Важно только, чтобы расстояние между пиками апостериорного распределения не оказалось меньше ширины 5 парциального интервала разбиения, что достигается лишь изменением числа однотипных каналов (подинтервалов разбиения), отличающихся друг от друга начальными значениями фазы и 10 весовых коэффициентов. Начальные значения фаз парциальных каналов удобно брать в середине каждого интервала. Для определения коэффициентов используется принцип корреляцион- 15 ной обработки. Начальные значения для весовых коэффициентов задаются исходя из закона априорного распре.деления фазы.

Если он неизвестен, тогда М; =1/N. 20 для каждого i=l N. При этом необходимо выполнение условия нормировМ ки и; = 1 весовых коэффициентов.1сt

Проходящий радиосигнал поступает на ?5

35

45

55 измерители, в которых производятся л определения текущей оценки (, и на канальные измерители весовых коэффициентов. На выходах интеграторов 19 формируются текущие оценки Ы; весовых коэффициентов, которые при помощи сумматора 95 и делителей 21 норс(j мируются ; = -„— — — и поступает на

g c(„ 1 = перемножители 2Ь. С выходов перемножителей взвешенные текущие оценки л

g(„ q; отдельных каналов поступают на, сумматор 27 и образуют на выходе пос-. .леднего текущее значение оценки фаЗы.

Формула изобретения

Устройство измерения фазы, содержащее генератор опорных сигналов, блок начальных значений коэффициентов, первый N-входовой сумматор, решающий блок, состоящий из N перемножителей, выходы которых соединены с вторым N-входовым сумматором, и N каналов, каждый из которых включает в себя последовательно соединенные первый перемножитель и первый усилитель, первый интегратор, фазовый модулятор, последовательно соединенные второй и третий перемножители, второй усилитель, второй интегратор и делитель, и третий сумматор, причем первые входы первых перемножителей .являются входом устройства измерения фазы, выходы первых интеграторов каждого канала подключены к первым входам каждого иэ N ne. ремножителей решающего блока, вторые входы которых соединены с выходами делителей каждого канала, первый вход второго перемножителя подклю." чен к первому входу первого перемножителя, выход второго интегратора соединен с первым входом третьего сумматора,-.выход которого подключен к второму входу второго пере; множителя, вторые входы третьих сумматоров каждого канала подсоединены к соответствующим выходам блока начальных значений коэффициентов, выходы генератора опорных сигналов подключены к первым входам фазовых модуляторов, вторые входы которых соединены с выходами первых интеграторов каждого канала, выходы фазовых модуляторов подсоединены к вторым входам первых и третьих перемножителей, выходы вторых интеграторов соединены с соответствующими входами первого N-входового сумматора, выход которого подключен к вторым входам делителей, выход второго N-входового сумматора является выходом устройства для измерения фазы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измеренин фазы радиосигналов в стационарных и нестационарных режимах работы устройства, в него введен блок константы, а в каждый канал — последовательно соединенные четвертый перемножитель и четвертый сумматор, третий усилитель, квадратор, четвертый усилитель, фазовращатель, а также последовательно соединенные пятый перемножитель, пятый усилитель, шестой перемножитель, пятый трехвходовой сумматор и третий интегратор, причем первый вход четвертого пере- . множителя подсоединен к выходу первого.усилителя, второй вход четвертого перемножителя подключен к выходу третьего интегратора, соединенного также с входами квадратора и четвертого усилителя, выход которого подсоединен к второму входу пятого трехвходового сумматора, выход квадратора подключен к второму входу шестого перемножителя, выход блока константы соединен с третьими входами

1237989

Составитель В.Шубин

Редактор И.Слободяник Техред Д,Сердюкова

Корректор М.Пожо

Заказ 3284/45 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 пятых трехвходовых сумматоров каждого канала, выход первого интегратора подключен к входу третьего усилителя, выход которого соединен с вторым входом четвертого сумматора, выход четвертого сумматора подсоединен к входу первого интегратора, выход фазового модулятора подключен к входу фазовращателя,выходкоторого соединен свторым входомпятого перемножителя,первый входкоторого подключенк входу устройствадля измеренияфазы.