Файл: Инженерные изыскания в строительстве. Инженерно-геологические, геофизические и геодезические исследования [сборник].pdf

подается на корреляционный детектор (каскад умножь ния). Сюда же подается второй сравниваемый сигнал, полученный в результате смешения сигнала передатчика и гетеродина, усиления во втором усилителе промежуточ­ ной частоты и задержки на время tn.

Рис. 52. Структурная схема коррелометра типа Н

С выхода корреляционного детектора напряжение по­ дается на узкополосный фильтр и далее на индикатор.

Измерение осуществляется следующим образом. Опе­ ратор вращает ручку регулировки времени задержки до тех пор, пока напряжение на выходе коррелометра не станет максимальным (определяет по максимальному отклонению стрелки индикатора). Положение ручки ре­ гулировки времени задержки в этот момент определит величину измеряемого параметра.

Если приведенную схему дополнить схемой выделе­ ния сигнала ошибки, который после усиления подается на электромеханический привод вращения ручки регули­ ровки задержки, то отсчет параметра будет осуществ­ ляться автоматически.

Коррелометры типа М. В коррелометре типа М интер­ вал времени определяется по измерениям значений кор-

103

реляционной функции огибающих сигналов высокой ча­ стоты. В отличие от коррелометров типа Н, в которых напряжение на выходе каскада умножения пропорцио­ нально значению корреляционной функции, в этих кор­ релометрах происходит преобразование сигналов.

Рис. 53. Структурная схема коррелометра с вычитанием сигналов

На рис. 53 представлена структурная схема коррело­ метра с вычитанием сигналов. Здесь сигналы после уси­ ления в усилителях промежуточной частоты детектиру­ ются амплитудными или частотными детекторами (в за­ висимости от примененного вида модуляции несущей), затем усиливаются усилителями нижних частот и посту­ пают на каскад вычитания. При этом из канала отражен­ ных сигналов они поступают непосредственно, а из ка­ нала прямого сигнала — через каскад регулируемой за­ держки.

В каскаде вычитания напряжения огибающих сигна­ лов вычитаются и поступают на квадратор, представляю­ щий собой амплитудный детектор с квадратичной харак­ теристикой. С выхода квадратора напряжение подается на фильтр нижних частот и далее на индикатор.

104

значению корреляционной функции соответствует мини­ мум напряжения на выходе, т. е. чем больше рассогла­ сование сигналов по времени на входе каскада вычита­ ния, тем больше значение выходного напряжения. Ми­

1

Рис. 54. Зависимость выходного напряжения вычитающего коррелометра от рассогласования сигналов по времени на входе каскада вычи­ тания

Одним из недостатков описанного коррелометра яв­ ляется то, что он не позволяет осуществлять автомати­ ческий отсчет. Но такой коррелометр достаточно прост по устройству, так как в нем отсутствует каскад умно­ жения.

На рис. 55 приведена структурная схема дифферен­ циального коррелометра, позволяющего производить ав­ томатический отсчет параметра. Здесь сигнал после кас­ када регулируемой задержки проходит по двум каналам. В одном канале предусмотрена фиксированная задерж­ ка. После каскадов умножения сигналы проходят филь­ тры нижних частот и поступают на каскад вычитания, выходное напряжение которого является сигналом ошиб­ ки. Этот сигнал и управляет двигателем, устанавливаю­ щим ручку времени задержки в такое положение, чтобы

105

Генератор

опорного

напряжения

106

(с одним каскадом умножения). Вследствие наличия генератора опорного напряжения, колебания которого подводятся на вход каскада регулируемой задержки, выходное напряжение каскада умножения оказывается промодулированным по амплитуде с частотой, равной частоте этого генератора. С выхода каскада умножения напряжение подается на фазовый детектор, куда также

У,

Каскад \задержки f0\

Рис. 57. Структурная схема частотомера с коррелометром

подводятся колебания опорного генератора. С выхода фазового детектора снимается напряжение сигнала ошиб­ ки, управляющее двигателем установки ручки регули­ ровки задержки. Фаза огибающей относительно опор­ ного напряжения определит сторону отклонения задерж­ ки, а амплитуда — величину этого отклонения от поло­ жения, при котором глубина модуляции равна нулю.

Частотомер с коррелометром. В компенсационных ча­

стотомерах измерителей скорости можно использовать

риантов частотомеров с коррелометром.

На смеситель подаются напряжения исследуемого сигнала и управляемого гетеродина. Фильтр пропускает только напряжение суммарной частоты ( / д + / г = / о ) - С вы-

107

хода фильтра сигнал подается на вход коррелометра непосредственно и через каскад задержки. Далее в филь­ тре нижних частот происходит сглаживание напряжения.

Если роль умножающего каскада коррелометра вы­ полняет фазовый детектор, а каскада задержки — фазосдвигающая цепочка, то при сдвиге фаз на заданной частоте f0, равном 90°, на выходе фазового детектора на­ пряжение будет равно нулю. Это положение фазосдвигающей цепочки соответствует ее настройке. Если же частота напряжения на выходе коррелометра не равна f0 (что может иметь место при изменении допплеровского сдвига частоты), то появляется сигнал ошибки, который

Во многих случаях для повышения помехоустойчиво­ сти системы может использоваться автоматическое сле­ жение за целью по дальности или скорости. В радио­ локационных системах непрерывного излучения авто­ матическое сопровождение цели сводится к селектив­ ному сопровождению по частоте.

Если расстояние до цели изменяется медленно, что чаще всего имеет место в радиовысотомерах, то удобно применить схему сопровождения по расстоянию с авто­ матической регулировкой параметров модуляции.

Ранее было установлено, что дальномерное прираще­ ние частоты /р связано с дальностью следующей зави­

где /г и k\ — постоянные величины.

108