Перетворювач радіоімпульсних сигналів в двійкові коди

Винахід відноситься до галузі радіоелектроніки, зокрема електрорадіо-вимірювальної техніки, і може бути використаний в радіолокації. Відомий перетворювач сигналів в двійкові коди, який містить два аналого-цифрові перетворювачі (АЦП), інформаційні входи яких через вхідні пристрої з'єднані з відповідними входами перетворювача сигналів в двійкові коди, входи запуску АЦП через блоки регульованих затримок - з виходами формувача імпульсів запуску, а ви ходи - з входами запам'ятовуючи х пристроїв [1]. До недоліків перетворювача сигналів в двійкові коди відносяться низькі метрологічні характеристики, обумовлені відсутністю інформації про часові інтервали між імпульсами синхронізації і вибірками миттєвих значень сигналу. Відомий перетворювач радіоімпульних сигналів в двійкові коди, який містить перший і другий пристрої вибірки і зберігання, у яких входи запуску і з'єднані між собою інформаційні входи, є входами перетворювача радіоімпульсних сигналів, а виходи з'єднані з входами відповідно першого і другого квантовачів, виходи яких є виходами перетворювача радіоімпульсних сигналів [2]. Недоліком даного перетворювача є те, що вибірки миттєвих значень квадратурних компонентів сигналу беруться в різні моменти часу, що приводить до значних похибок, особливо при відхиленні несучої частоти вхідного сигналу від частоти сигналу запуску. Найбільш близьким за сукупністю ознак, які заявляються, є перетворювач радіоімпульсних сигналів в двійкові коди, який містить квадратурний перетворювач, перший і другий виходи якого з'єднані з інформаційними входами відповідних аналого-цифрових перетворювачів, виходи і входи запуску яких, а також вхід квадратурного перетворювача є відповідно виходами і входами перетворювача радіоімпульсних сигналів [3]. До недоліків даного перетворювача радіоімпульсних сигналів (РІС) відносяться його низькі метрологічні характеристики. Це зумовлено несинхронністю в часі сигналу запуску (дискретизації) і РІС. Несинхронність цих сигналів приводить до того, що проміжок часу між появою РІС і першою вибіркою (відповідно і наступними вибірками) його миттєвого значення невідомий і лежить в межах від нульового значення до максимального значення рівного періоду імпульсів запуску. В основу винаходу, поставлено задачу удосконалити схему перетворювача радіоімпульсних сигналів в двійкові коди шляхом введення в схему нових блоків, що дозволить покращити метрологічні характеристики перетворювача за рахунок визначення часового інтервалу від моменту появи РІС до першої вибірки і уточнення часових інтервалів до наступних вибірок його миттєвих значень. Поставлена задача досягається тим, що в перетворювачі радіоімпульсних сигналів в двійкові коди, який містить квадратурний перетворювач, перший і другий аналого-цифрові перетворювачі, виходи яких і вхід квадратурного перетворювача є відповідно виходами і входом перетворювача, згідно винаходу, додатково введені генератор гармонійного опорного сигналу (ОС), фазоповертач, амплітудний детектор, пристрій керування, перший і другий комутатори, виходи яких з'єднані з першими входами відповідних аналогоцифрових перетворювачів, перший вхід першого комутатора і перший вхід др угого комутатора відповідно з'єднані з першим і другим виходами квадратурного перетворювача, другий вхід першого комутатора з'єднаний з виходом генератора гармонійного опорного сигналу, входом фазоповертача і першим входом пристрою керування, другий вхід другого комутатора з'єднаний з виходом фазоповертача, треті входи першого і другого комутаторів з'єднані між собою і з першим виходом пристрою керування, другий вихід якого з'єднаний з другими входами обох аналого-цифрових перетворювачів, а др угий вхід - з ви ходом амплітудного детектора, вхід якого з'єднаний з входом квадратурного перетворювача і входом перетворювача радіоімпульсних сигналів в двійкові коди. Введення в перетворювач радіоімпульсних сигналів в двійкові коди функціональних блоків, які забезпечили формування двійкових кодів миттєвих значень складових ОС в момент приходу РІС і формування цим же ОС масиву вибірок миттєвих значень РІС дозволяє визначити часові інтервали між моментом появи РІС і вибірками його миттєвих значень. Це досягається за рахунок того, що за вибірками миттєвих значень складових ОС можна відтворити ОС і визначити часові інтервали між вибіркою миттєвого значення ОС і вибірками миттєви х значень РІС. На фіг. 1 зображена функціональна схема перетворювача радіоімпульсних сигналів в двійкові коди, на фіг. 2 - один з варіантів схеми пристрою керування. Перетворювач радіоімпульсних сигналів в двійкові коди містить (фіг. 1) квадратурний перетворювач 1, перший і другий аналого-цифрові перетворювачі 2 і 3, виходи яких і вхід квадратурного перетворювача 1 є відповідно виходами і входами перетворювача радіоімпульсних сигналів в двійкові коди, виходи першого і другого комутаторів 4 і 5 з'єднані з першими входами відповідних аналого-цифрових перетворювачів 2 і 3, перший вхід першого комутатора 4 і перший вхід другого комутатора 5 відповідно з'єднані з першим і другим виходами квадратурного перетворювача 1, другий вхід першого комутатора 4 з'єднаний з виходом генератора 6 гармонійного опорного сигналу, входом фазоповертача 7 і першим входом пристрою 8 керування, другий вхід другого комутатора 5 з'єднаний з виходом фазоповертача 7, треті входи першого 4 і другого 5 комутаторів з'єднані між собою і з першим виходом пристрою 8 керування, другий вихід якого з'єднаний з другими входами першого 2 і другого. 3 аналого-цифрових перетворювачів, а другий вхід - з виходом амплітудного детектора 9, вхід якого з'єднаний з входом квадратурного перетворювача 1 і входом перетворювача радіоімпульсних сигналів в двійкові коди. Пристрій керування 8 (фіг. 2) містить пороговий пристрій 10, пристрій часової затримки 11 і комутатор 12, перший вхід і ви хід якого є відповідно першим входом і першим виходом пристрою керування 8, перший вхід порогового пристрою 10 є другим входом пристрою керування 8, другий вхід з'єднаний з джерелом опорної напруги Uоп, а вихід з'єднаний з другим входом комутатора 12 і входом пристрою часової затримки 11, вихід якого з'єднаний з третім входом комутатора 12 і є другим виходом пристрою керування 8. Перетворювач рідіоімпульсних сигналів в двійкові коди працює наступним чином. В вихідному стані до поступлення радіоімпульсного сигналу (РІС) на вхід перетворювача радіоімпульсних сигналів пристрій 8 керування сигналом з першого виходу забезпечує передачу опорного сигналу (ОС), який змінюється за гармонійним законом, з генератора 6 гармонійного опорного сигналу через перший комутатор 4 на вхід першого впалого-цифрового перетворювача 2 (АЦП), а з виходу фазоповертача 7 на 90° через другий комутатор 5 - на перший вхід другого АЦП 3. З др угого виходу пристрою керування на другі входи обох АЦП імпульси запуску не поступають. При появі РІС на вході перетворювача радіоімпульсних сигналів на виході амплітудного детектора 9 з'являється відеоімпульсний сигнал (ВІС). В момент досягнення зростаючим ВІС усталеного порогового рівня з другого виходу пристрою керування на другі входи обох АЦП поступають імпульси запуску. Ці імпульси забезпечують вибірки складових ОС синусної першим АЦП 2 і косинусної другим АЦП 3 і поя ну відповідних їм двійкових кодів на виходах обо х АЦП 2 і 3. Після взяття вибірок складових ОС пристрій керування 8 сигналом з першого виходу забезпечує передачу через перший 4 і другий 5 комутатори на перші входи відповідно першого 2 і другого З АЦП синусни х і косинусних складових РІС. Сигнал з другого виходу пристрою керування 8, частота якого співпадає з частотою ОС, забезпечує вибірки миттєви х значень складових РІС і появу їх двійкових кодів на виходах АЦП 2, 3, формуючи масив відліків. Таким чином, на виходах перетворювача РІС (на виходах АЦП) формуються спочатку двійкові коди, які відповідають миттєвим значенням синусної і косинусної складової ОС в момент досягнення зростаючим ВІС усталеного порогового рівня, а потім формується масив двійкових кодів, які відповідають миттєвим значенням квадратурних складових РІС. Література: 1. CompusCope 82G фірма Gage, США. Те хнічний опис і інструкція з експлуатації. 2. Цифровые радиоимпульсные системы: Справочник / М.И. Жодзишский, Р.Б. Мазепа, Е.П. Овсянников и др./ Под ред. М.И. Жодзишского - М.: Радио и связь, 1990. - 208 с., с. 19. 3. Цифровые радиоимпульсные системы: Справочник / М.И. Жодзишский, Р.Б. Мазепа, Е.П. Овсянников и др./ Под ред. М.И. Жодзишского - М.: Радио и связь, 1990.-208 с., с. 17.