СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ФАЗ
METHOD FOR MEASURING PHASE DIFFERENCE

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах наблюдения за радиотехнической обстановкой или для измерения разности фаз между сигналами.
Известен способ измерения разности фаз, в котором после усиления и ограничения двух сигналов осуществляется их фазовая демодуляция в сигналы пропорциональные SinΔϕ, CosΔϕ, преобразование их в цифровой двоичный код и вычисление разности фаз Δϕ в цифровом виде сравнением SinΔϕ, CosΔϕ с нулем, модулей SinΔϕ, CosΔϕ между собой и вычислением arctg  (Смирнов В.Н. Быстродействующий цифровой фазометр с ортогональной обработкой сигналов, «ВСРЭ», сер ТИПР, 1984, вып. 3).
В реальных условиях функции y(C)=SinΔϕ и y(S)=CosΔϕ лишь близки к идеальным и, поэтому при вычислении  появляется регулярная (периодическая) ошибка, имеющая восемь периодов в интервале от 0° до 360° и достигающая 8° (экспериментальные данные и результаты математического моделирования).
При демодуляции сигналов может возникнуть также дополнительное смещение, которое приводит к дополнительной ошибке измерения разности фаз.
Таким образом, недостатком такого способа измерения разности фаз являются повышенные ошибки измерения при наличии постоянного смещения после демодуляции сигналов по фазе и в случае неточного вычисления Sin, Cos функций, например, при линейной демодуляции.
Целью изобретения является повышение точности в способе измерения разности фаз.
Поставленная цель достигается тем, что для уменьшения или исключения этих ошибок необходимо измерить постоянную составляющую после преобразования в двоичный код в отсутствие сигнала и компенсировать ее, а вместо функции arctg, обратную функции tg, использовать функцию обратную линейной, так как для вычисления функций, близких к Sin, Cos, часто используется линейное детектирование.
В способе измерения разности фаз каждый из двух радиосигналов усиливается и ограничивается по амплитуде, затем вычисляются функции, близкие к SinΔϕ и CosΔϕ и каждый из этих видеосигналов преобразуется в цифровой код. Затем по каждой составляющей в отсутствие сигнала осуществляется в цифровом виде вычисление, запоминание и компенсация постоянного напряжения и только после этого осуществляется формирование линейного выходного двоичного кода сравнением цифровых кодов с нулем для формирования двух старших двоичных разрядов, сравнением цифровых кодов по модулю между собой для формирования третьего двоичного разряда и вычисление из цифровых кодов остальных младших разрядов вычислением обратной функции от линейной функции с последующим присоединением их к старшим разрядам.
1
2
Для примера приведен расчет ошибок, возникающих из-за наличия смещения Uсм после фазового детектирования:  где Δϕ - измеряемая разность фаз; A⋅A - амплитуды сигналов после ограничения; К - коэффициент пропорциональности. Ошибка δϕ, возникающая при сравнении с нулем, вычисляется следующим образом:
Если Uсм=0 δϕ=0
При введении компенсации Uсм δϕ=0.
Покажем также возможность вычисления с обратной линейной функцией.
На фиг. 1 показаны модули сигналов с линейным детектированием.
1
2
Разрешая систему из y и у можно получить . Это и есть обратная функция.
Таким образом, компенсация постоянной составляющей после демодуляции с последующим преобразованием и применение функции обратной линейной отражают технический результат изобретения.