Способ измерения сдвига фаз при помощи цифровых фазометров

О П И С А Н И Е 37l528

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

М. Кл. G 01г 25100

Заявлено 25.Х.1971 (№ 1708517 18-10) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 22Л!.197 3. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 24.IV.1973

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.317.772(088.8) Автор изобретения

М. К. Чмых

Заявитель

Красноярский политехнический институт

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СДВИГА ФАЗ ПРИ ПОМОЩИ

ЦИФРОВЫХ ФАЗОМЕТРОВ

Спосоо относится к области,радиоизмерений.

Известен способ измерения сдвига фаз, основанный на подсчете счетных им пульсов, сгруппированных в пачки, длительность которых пропорциональна частоте колебаний, и поступающих на счетчик за измерительное время, кратное периоду счетных импульсов.

Для такого способа характерна невысокая точность измерения сдвига фаз сигналов в присутствии шумов, т. е. низкая помехоустойчивость.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости.

Это достигается тем, что входные сигналы детектируют, нелинейно преобразуют и модулируют частоту счетных импульсов.

На фиг. 1 показана блок-схема для осуществления предложенного способа; на фиг. 2, а, б — векторные диаграммы.

Схема состоит из формирующих устройств

1, 2, триггеров 3, 4, электронных ключей 5, б, счетчика 7 импульсов, генератора 8 счетных импульсов, амплитудных детекторов 9, 10, нелинейного устройства 11, делителя 12 частоты.

Входные сигналы преобразуются при помощи формирующих устройств 1, 2 и триггера 8 в прямоугольные им пульсы с длительпостью, равной задержке входных сигналов. Эти прямоугольные импульсы заголняются счетными импульсами в электронном ключе 5. На ключ

5 поступают счетные импульсы от генератора

8. На выходе ключа 5 возникают пачки им5 пульсов, которые подаются через электронный ключ б на счетчик 7 импульсов за измерительное время, формируемое делителем 12 и триггером 4. Входные сигналы поступают также на амплитудные детекторы.

10 Детектированные сигналы пропускают через нелинейное устройство и модулируют частоту счетных импульсов. Частота импульсов зависит от амплитуды флуктуирующих входных сигналов. Благодаря тому, что закон распре15 деления фазы смены сигнала и шума зависит от амплитуды смеси, наблюдается уменьшение погрешности измерения сдвига фаз, обусловленной наличием шумов. В том, что зависимость закона распределения от смеси сигнала

20 и шума существует, нетрудно убедиться, подставив в выражение для условной плотности распределения

gP g з /А„) = — " — ), W (А,,) где Л ро — отклонение фазы, обусловленное шумами, А„— амплитуда смеси сигнала и шума, двумерную плотность распределения Aq„и

30 АУ% (Л р„, А ) и плотность распределения

371528

А А гьГ,() Предмет изобретения

Составитель Л. Прохорова

Редактор Т. Рыбалова Техред Л. Богданова Корректор T. Журавлева

Заказ 1141/11 Изд. № 1264 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушскан наб., д. 4/5

Тппогра<рия, пр. Сапунова, 2 амплитуды смеси W(A„). Зная нормальный закон распределения Ф"(Лтр„, А„), можно написать следующее выражение: где А, — амплитуда сигнала, 6 — алотность сигнала.

Из этого выражения видна зависимосгь плотности .распределения отклонения фазы от амплитуды смеси. Эту зависимость можно проследить по векторной диаграмме. Помеха

А представлена в вид двух ортогональных составляющих D и Е„. Меньшей амплитуде смеси сигнала и шума соответствуют в среднем большие отклонения фазы, Если с уменьшением амплитуды, уменьшать частоту следования счетных импульсов, наолюдается уменьшение случайных ошибок измерения.

Способ измерения сдвига фаз при помощи цифровых фазометров, основанный на подсчете счетных импульсов, сгруппированных в пачки, длительность которых про порциональна фазовому сдвигу между колебаниями и обратно пропорциональна на частоте колебаний и поступающих на счетчик за измерительное время, кратное периоду счетных импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, входные сигналы детектируют, нелинейно преобразуют и модулируют частоту счетных импульсов.