УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПОВЕЩЕНИЯ О ПАВОДКЕ ИЛИ СЕЛЕ Российский патент 2000 года по МПК G08B23/00 

Изобретение относится к сигнальной аппаратуре, предупреждающей население об опасности стихийного бедствия.

Известны устройства для оповещения о паводке или селе (авт. свид. СССР NN 432.562, 938.294; патент РФ N 2.039.066 G 08 B 23/00, 1992; Димаксян А.М. Радиооповеститель селя. Л., Гидрометеоиздат, 1966, с. 25 и другие).

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является "Устройство для оповещения о паводке или селе" (патент РФ N 2.039.066, G 08 B 23/00, 1992), которое и выбрано в качестве прототипа.

Указанное устройство обеспечивает передачу на пункт оповещения не только звуковых сигналов, по характеру которых судят об уровне паводка или селя, но и данных о географических координатах места возникновения паводка или селя, чем повышается надежность оповещения населения о грозном стихийном бедствии. Это достигается использованием сложного фазоманипулированного (ФМн) сигнала, который излучается радиопередатчиком, принимается и селектируется радиоприемником, детектируется и используется для определения географических координат места возникновения паводка или селя. При этом радиопередатчики устанавливаются в паводкоопасных и селеопасных районах, а радиоприемник устанавливается на пункте оповещения.

Использование сложного ФМн сигнала позволяет применять новый вид селекции - структурную селекцию, которая обеспечивает более высокую помехоустойчивость и надежность выделения указанного сигнала среди других сигналов и помех, действующих в той же полосе частот и в те же промежутки времени.

Признаками определения географических координат места возникновения паводка или селя служат частота и цифровой код, передаваемый с помощью ФМн-сигнала.

Однако указанное устройство имеет сравнительно низкую помехоустойчивость и неоднозначность измерения несущей частоты и других параметров принимаемых ФМн-сигналов. Это объясняется тем, что одно и то же значение промежуточной частоты ω_пр может быть получено в результате приема сигнала на двух частотах ω_c и ω_з , т.е.

ω_пр= ω_с-ω_г и ω_пр= ω_г-ω_з.
Следовательно, если частоту настройки ω_c радиоприемника принять за основной канал приема, то наряду с ним будет иметь место зеркальный канал приема, частота ω_з которого отличается от частоты ω_c на 2ω_пр и расположена симметрично (зеркально) относительно частоты гетеродина ω_г. Преобразование по зеркальному каналу приема происходит с тем же коэффициентом преобразования K_пр, что и по основному каналу. Поэтому он наиболее существенно влияет на избирательность и помехозащищенность радиоприемника.

Кроме зеркального существуют и другие дополнительные (комбинационные) каналы приема, частоту которых можно определить из равенства

где i, m, n - целые числа.

Наиболее вредными комбинационными каналами приема являются каналы, образующиеся при взаимодействии несущей частоты принимаемого сигнала с второй гармоникой частоты гетеродина, так как чувствительность этих каналов близка к чувствительности основного канала. Так, при m = 2 и n = 1 двум комбинационным каналам соответствуют частоты:
ω_к1= 2ω_г-ω_пр, ω_к2= 2ω_г+ω_пр,
где 2ω_г - вторая гармоника частоты гетеродина.

Если частота ложного сигнала (помехи) равна промежуточной частоте ω_пр или близка к ней, то в этом случае образуется канал прямого прохождения, для которого смеситель будет выполнять роль простого усилителя.

Наличие ложных сигналов (помех), принимаемых по каналу прямого прохождения на частоте ω_пр , по зеркальному каналу на частоте ω_з и по комбинационным каналам на частотах ω_к1 и ω_к2 (фиг. 3), приводит к снижению помехоустойчивости радиоприемника и неоднозначности измерения несущей частоты и других параметров сигналов.

Целью изобретения являются повышение помехоустойчивости радиоприемника и устранение неоднозначности измерения несущей частоты и других параметров сигналов путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по каналу прямого прохождения, зеркальному и комбинационным каналам.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее три датчика уровня, в каждом из которых чувствительный элемент подключен к одному выводу реле, другие выводы реле объединены и подключены к первому источнику питания, мультивибратор, выход которого подключен к радиопередатчику, подключенному к второму источнику питания через замыкающий контакт реле первого датчика уровня, замыкающий контакт реле второго датчика уровня включен последовательно с резистором в одно из плеч мультивибратора, замыкающие контакты реле третьего датчика уровня подключены соответственно в цепь телеграфного ключа радиопередатчика и третьего источника питания, замыкающие контакты реле мультивибратора подключены параллельно замыкающему контакту реле третьего датчика уровня и телеграфному ключу радиопередатчика, радиопередатчик, состоящий из последовательно соединенных задающего генератора, телеграфного ключа, фазового манипулятора, второй вход которого соединен с выходом генератора модулирующего кода, усилителя мощности и передающей антенны, и радиоприемник, состоящий из последовательно соединенных приемной антенны, первого смесителя, второй вход которого через последовательно соединенные гетеродин и блок поиска подключен к выходу порогового блока, который соединен с одними из входов первого и второго ключей, выход второго ключа соединен с входом измерителя частоты, другой вход второго ключа соединен с первым выходом гетеродина, выход первого смесителя подключен через первый усилитель промежуточной частоты к входам первого измерителя ширины спектра, удвоителя частоты и другому входу первого ключа, выход первого измерителя ширины спектра через блок сравнения подключен к входу порогового блока, второй вход которого соединен с выходом линии задержки, вход которой и вход звукового сигнализатора соединены с выходом порогового блока, выход первого ключа соединен с первым входом фазового детектора, выход которого подключен к блоку регистрации, выход удвоителя частоты через второй измеритель ширины спектра соединен с вторым входом блока сравнения и через делитель частоты на два - с входом первого узкополосного фильтра, выход которого подключен к второму входу фазового детектора, введены второй и третий узкополосные фильтры, фазоинвертор, два сумматора, два фазовращателя на 90^o, второй смеситель, второй усилитель промежуточной частоты, третий ключ, перемножитель и амплитудный детектор, причем между выходом приемной антенны и первым входом первого смесителя последовательно включены второй узкополосный фильтр, фазоинвертор и первый сумматор, второй вход которого соединен с выходом приемной антенны, к второму выходу гетеродина последовательно подключены первый фазовращатель на 90^o, второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора, второй усилитель промежуточной частоты, второй фазовращатель на 90^o, второй сумматор, перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора, третий узкополосный фильтр, амплитудный детектор и второй ключ, между выходом первого усилителя промежуточной частоты и входами первого измерителя ширины спектра и удвоителя частоты последовательно включены второй сумматор и третий ключ.

Структурная схема предлагаемого устройства представлена на фиг. 1, временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства, изображены на фиг. 2, частотная диаграмма, поясняющая принцип образования дополнительных каналов приема, показана на фиг. 3.

Устройство для оповещения о паводке или селе содержит радиопередатчик 1, мультивибратор 2, первый 3, второй 4 и третий 5 датчики уровня с первым 6, вторым 7 и третьим 8 чувствительными элементами, первое 9, второе 10 и третье 11 реле, первые 12, вторые 13, третьи 14, четвертые 15 и пятые 17 нормально открытые контакты, выходное реле 16 мультивибратора 2, резистор 18, первый 19, второй 20 и третий 21 источники питания, задающий генератор 22.1, телеграфный ключ 22.2, генератор 23 модулирующего кода, фазовый манипулятор 24, усилитель 25 мощности, передающую антенну 26, радиоприемник 27, приемную антенну 28, блок 29 поиска, первый смеситель 30, гетеродин 31, первый усилитель 32 промежуточной частоты, обнаружитель 33, первый 34 и второй 36 измерители ширины спектра, удвоитель 35 частоты, блок 37 сравнения, пороговый блок 38, первый ключ 39, линию задержки 40, звуковой сигнализатор 41, делитель 42 частоты на два, первый узкополосный фильтр 43, фазовый детектор 44, блок 45 регистрации, второй ключ 46, измеритель 47 частоты, второй узкополосный фильтр 48, фазоинвертор 49, первый сумматор 50, первый 51 и второй 54 фазовращатель на 90^o, второй смеситель 52, второй усилитель 53 промежуточной частоты, второй сумматор 55, перемножитель 56, третий узкополосный фильтр 57, амплитудный детектор 58 и третий ключ 59. Причем к выходу задающего генератора 22.1 последовательно подключены телеграфный ключ 22.2, фазовый манипулятор 24, второй вход которого соединен с выходом генератора 23 модулирующего кода, усилитель 25 мощности и передающая антенна 26. Параллельно телеграфному ключу 22.2 включены нормально открытые контакты 14 и 17. Источник 20 питания подключен к радиопередатчику 1 и мультивибратору 2 через нормально открытые контакты 15. Параллельно резистору 18 подключены нормально открытые контакты 13. К источнику 21 питания подключены датчики 3, 4 и 5 уровня, каждый из которых состоит из последовательно включенных реле 9 (10, 11) и чувствительного элемента 6 (7, 8). К приемной антенне 28 последовательно подключены узкополосный фильтр 48, фазоинвертор 49, сумматор 50, второй вход которого соединен с выходом приемной антенны 28, смеситель 30, второй вход которого через гетеродин 31 соединен с выходом блока 29 поиска, усилитель 32 промежуточной частоты, сумматор 55, перемножитель 56, второй вход которого соединен с выходом сумматора 50, узкополосный фильтр 57, амплитудный детектор 58, ключ 59, второй вход которого соединен с выходом сумматора 55, удвоитель 35 частоты, измеритель 36 ширины спектра, блок 37 сравнения, второй вход которого через измеритель 34 ширины спектра соединен с выходом ключа 59, пороговый блок 38, второй вход которого через линию 40 задержки соединен с его выходом, ключ 39, второй вход которого соединен с выходом ключа 59, фазовый детектор 44, второй вход которого через последовательно включенные делитель 42 частоты на два и узкополосный фильтр 43 соединен с выходом удвоителя 35 частоты на два, и блок 45 регистрации. К выходу порогового блока 38 подключен звуковой сигнализатор 41. К первому выходу гетеродина 31 последовательно подключены ключ 46, второй вход которого соединен с выходом порогового блока 38, и измеритель 47 частоты. Вход управления гетеродина 31 через блок 29 поиска соединен с выходом порогового блока 38. К второму выходу гетеродина 31 последовательно подключены фазовращатель 51 на 90^o, смеситель 52, второй вход которого соединен с выходом сумматора 50, усилитель 53 промежуточной частоты и фазовращатель 54 на 90^o, выход которого соединен с вторым входом сумматора 55.

Принцип оповещения о паводке или селе основан на использовании сложного ФМн-сигнала, который излучается радиопередатчиком, принимается и селектируется радиоприемником, детектируется и используется для включения звукового сигнализатора. Причем характер звуковых сигналов свидетельствует об уровне паводка или селя, а зарегистрированный код свидетельствует о географических координатах места возникновения паводка или селя. При этом радиопередатчики устанавливаются в паводкоопасных и селеопасных районах, а радиоприемник размещается на пункте оповещения. Использование сложного ФМн сигнала позволяет применять новый вид селекции - структурную селекцию, которая обеспечивает более высокую помехоустойчивость и надежность выделения указанного сигнала среди других сигналов и помех, действующих в той же полосе частот и в те же промежутки времени.

Подавление ложных сигналов (помех), принимаемых по каналу прямого прохождения на частоте ω_пр и по зеркальному каналу на частоте ω_з, основано на использовании фазокомпенсационного метода.

Подавление ложных сигналов (помех), принимаемых по комбинационным каналам на частотах ω_к1 и ω_к2, основано на использовании метода узкополосной фильтрации.

Устройство работает следующим образом.

При заполнении чувствительного элемента 6 датчика 3 уровня водой цепь реле 9 замыкается на землю, реле 9 срабатывает и замыкает контакты 12, через которые напряжение питания подается на радиопередатчик 1 и мультивибратор 2. При этом мультивибратор 2 работает в несимметричном режиме. Контакты 17 реле 16 мультивибратора 2 периодически через равные промежутки времени, например 10 с, замыкают цепь телеграфного ключа 22.2 радиопередатчика 1, который и посылает в пространство радиосигналы через тот же интервал времени.

После включения радиопередатчика 1 высокочастотное колебание (фиг. 2a)
U₁(t) = V_c•cos(ω_ct+ϕ_c), 0 ≤ t ≤ T_с.

где U_с, ω_c,ϕ_c - амплитуда, несущая частота и начальная фаза высокочастотного колебания;
с выхода задающего генератора 22.1 через телеграфный ключ 22.2 поступает на первый вход фазового манипулятора 24, на второй вход которого подается модулирующий код M(t) (фиг. 2б) с выхода генератора 23 модулирующего кода. В результате фазовой манипуляции на выходе фазового манипулятора 24 образуется фазоманипулированный (ФМн) сигнал (фиг. 2в)
U₂(t) = V_c•cos[ω_ct+ϕ_к(t)+ϕ_c] , 0 ≤ t ≤ T_с,
где ϕ_к(t) = {0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M(t), причем ϕ_к(t) = const при кτ_э<t<(к+1)τ_э и может изменяться скачком при t = кτ_э , т. е. на границах между элементарными посылками (k = 0, 1, ..., N-1);
τ_э , N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью T_с ( T_c= N•τ_э ).

Этот сигнал после усиления в усилителе 25 мощности излучается передающей антенной 26 в эфир.

Если ФМн-сигнал принимается по основному каналу на частоте ω_c, то он через сумматор 50, на втором входе которого напряжение отсутствует, поступает на первые входы смесителей 30, 52 и перемножителя 56. На вторые входы смесителей 30 и 52 подаются напряжения с выходов гетеродина 31 и фазовращателя 51 на 90^o.

U_г1(t) = V_г•cos(ω_гt+πγt²+ϕ_г),
U_г2(t) = V_г•cos(ω_гt+πγt²+ϕ_г+90^°),, 0≤t≤Tп,
где U_г, ω_г,ϕ_г - амплитуда, начальная частота и начальная фаза напряжения гетеродина;
- скорость изменения частоты гетеродина (скорость перестройки);
D_f - диапазон просматриваемых частот;
T_п - период перестройки.

На выходах смесителей 30 и 52 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 32 и 53 выделяются напряжения промежуточной (разностной) частоты:
U_пр1(t) = V_пр•cos[ω_прt+ϕ_к(t)-πγt²+ϕ_пр],
U_пр2(t) = V_пр•cos[ω_прt+ϕ_к(t)-πγt²+ϕ_пр-90^°], 0 ≤ t ≤ T_с,
где
K₁ - коэффициент передачи смесителей;
ω_пр= ω_c-ω_г - промежуточная частота;
ϕ_пр= ϕ_c-ϕ_г;
которые представляют собой сложные сигналы с комбинированной фазовой манипуляцией и линейной частотной модуляцией (ФМн - ЛЧМ).

Напряжение U_пр2(t) с выхода усилителя 53 промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 54 на 90^o, на выходе которого образуется напряжение
0 ≤ t ≤ T_с,
Напряжение U_пр1(T) и U_пр3(T) поступают на два входа сумматора 55, на выходе которого образуется суммарное напряжение
U_Σ1(t) = V_Σ1•cos[ω_прt+ϕ_к(t)-πγt²+ϕ_пр], 0 ≤ t ≤ T_с
где U_Σ1= 2V_пр.
Это напряжение подается на второй вход перемножителя 56, на выходе которого образуется гармоническое напряжение
U₃(t) = V₃•cos(ω_гt+ϕ_г), 0 ≤ t ≤ T_с,
где
K₂ - коэффициент передачи перемножителя.

Частота настройки ω_н1 узкополосного фильтра 48 выбирается равной промежуточной частоте ω_пр
ω_н1= ω_пр
Частота настройки ω_н2 узкополосного фильтра 57 выбирается равной начальной частоте гетеродина ω_г
ω_н2= ω_г
Поэтому в полосу пропускания узкополосного фильтра 57 попадает гармоническое напряжение U₃(t), которое после детектирования в амплитудном детекторе 58 поступает на управляющий вход ключа 59, открывая его. В исходном состоянии ключи 39, 46 и 59 всегда закрыты.

Напряжение U_Σ1(t) с выхода сумматора 55 через открытый ключ 59 поступает на вход обнаружителя 33, состоящего из измерителей 34 и 36 ширины спектра, удвоителя 35 частоты, блока 37 сравнения, порогового блока 38 и ключа 39.

На выходе удвоителя 35 частоты образуется напряжение
U₄(t) = U_Σ1•cos(2ω_прt-2πγt²+2ϕ_пр), 0 ≤ t ≤ T_с.

Так как 2ϕ_к(t) = {0,2π} , то в указанном напряжении манипуляция фазы уже отсутствует.

Ширина спектра Δf₂ второй гармоники определяется длительностью T_с сигнала , тогда как ширина спектра Δf_c ФМн-сигнала определяется длительностью τ_э его элементарных посылок , т.е. ширина спектра Δf₂ второй гармоники сигнала в N раз меньше ширины спектра Δf_c входного сигнала
Следовательно, при удвоении частоты ФМн-сигнала его спектр "сворачивается" в N раз. Это и позволяет обнаружить ФМн-сигнал среди помех и шумов даже тогда, когда его мощность на входе радиоприемника 27 меньше мощности помех и шумов.

Ширина спектра Δf_c входного ФМн-сигнала измеряется с помощью измерителя 34, а ширина спектра Δf₂ второй гармоники сигнала измеряется с помощью измерителя 36. Напряжения U₁ и U₂, пропорциональные Δf_c и Δf₂ соответственно, с выходов измерителей 34 и 36 ширины спектра поступают на два входа блока 37 сравнения. Так как U₁ >> U₂, то на выходе блока 37 сравнения образуется положительное напряжение, которое превышает пороговый уровень U_пор в пороговом блоке 38. Пороговое напряжение U_пор выбирается таким, чтобы его не превышали случайные помехи. При превышении порогового уровня U_пор в пороговом блоке 38 формируется постоянное напряжение, которое поступает на управляющий вход блока 29 поиска, выключая его, на вход линии 40 задержки, на вход звукового сигнализатора 41 и на управляющие входы ключей 39 и 46.

С этого момента времени процесс поиска ФМн-сигналов в заданном диапазоне частот D_f прекращается на время анализа и регистрации обнаруженного ФМн-сигнала, которое определяется временем задержки τ_з линии задержки 40. При этом звуковой сигнализатор 41 подает звуковые сигналы с интервалом в 10 с (T_п = 10 с), что свидетельствует о начале паводка или селя и достижении уровня в створе первого расчетного значения.

Блок 29 поиска служит для "просмотра" заданного диапазона частот D_f и поиска в нем ФМн-сигналов, соответствующих определенным паводкоопасным и селеопасным районам. В качестве блока 29 поиска может быть использован генератор пилообразного напряжения.

При прекращении перестройки гетеродина 31 усилителями 32 и 53 промежуточной частоты выделяются следующие напряжения:
U_пр4(t) = V_пр•cos[ω_прt+ϕ_к(t)+ϕ_пр],
U_пр5(t) = V_пр•cos[ω_прt+ϕ_к(t)+ϕ_пр+90^°], 0 ≤ t ≤ T_с.

При этом на выходе сумматора 55 образуется суммарное напряжение (фиг. 2г)
U_Σ2(t) = V_Σ1•cos[ω_прt+ϕ_к(t)+ϕ_пр], 0 ≤ t ≤ T_с,
которое через открытые ключи 59 и 39 поступает на первый вход фазового детектора 44.

На выходе удвоителя 35 частоты в этом случае образуется гармоническое напряжение (фиг. 2д)
U₅(t) = U_Σ1•cos(2ω_прt+2ϕ_пр), 0 ≤ t ≤ T_с,
которое поступает на вход делителя 42 частоты на два, на выходе которого образуется гармоническое напряжение (фиг. 2е)
U₆(t) = U_Σ1•cos(ω_прt+ϕ_пр), 0 ≤ t ≤ T_с.

Это напряжение выделяется узкополосным фильтром 43, используется в качестве опорного и поступает на второй вход фазового детектора 44, на выходе которого образуется низкочастотное напряжение (фиг. 2ж)
U_н(t) = V_н•cosϕ_к(t), 0 ≤ t ≤ T_с.

где
K₃ - коэффициент передачи фазового детектора; соответствующее по форме модулирующему коду M(t) (фиг. 2б). Указанное напряжение регистрируется блоком 45 регистрации. Данное напряжение содержит в цифровой форме данные о географических координатах места возникновения паводка или селя.

Одновременно напряжение гетеродина 31 через открытый ключ 46 поступает на вход измерителя 47 частоты, где измеряется частота радиодатчика, установленного в месте образования паводка или селя.

Для повышения достоверности приема сложного ФМн-сигнала последний дублируется несколько раз с интервалом в 10 секунд (T_п = 10 с). Это обеспечивается соответствующим выбором времени задержки τ_з линии задержки 40. По истечении этого времени напряжение с выхода линии задержки 40 поступает на вход сброса порогового блока 38 и сбрасывает его содержимое на нулевое значение. При этом звуковой сигнализатор 41 прекращает свою работу, а ключи 39 и 46 закрываются, т. е. переводятся в свое исходное состояние. С этого момента времени процесс просмотра заданного диапазона частот D_f и поиск ФМн-сигналов продолжается. При попадании очередного ФМн-сигнала в полосу пропускания Δf_п радиоприемника 27 работа устройства происходит аналогичным образом.

При дальнейшем поднятии воды в створе и заполнении чувствительного элемента 7 датчика 4 уровня срабатывает реле 10 и его контакты 13 замыкаются и включают в схему мультивибратора 2 резистор 18. Включение резистора 18 в схему мультивибратора 2 переводит его работу в симметричный режим, реле 16 мультивибратора 2 срабатывает через равные интервалы времени, например в 1 секунду, и его контакты 17 замыкают цепь телеграфного ключа 22.2 радиопередатчика 1 через тот же интервал времени (T_п = 1 с).

При достижении уровня паводка или селя третьего значения затапливается чувствительный элемент 8 датчика 5, реле 11 срабатывает, его контактная пара 14 закрывает цепь телеграфного ключа 22.2 радиопередатчика 1, а контактная пара 15 подключает к аппарату резервный источник 19 питания. При замкнутой накоротко цепи телеграфного ключа 22.2 радиопередатчик 1 посылает в пространство непрерывной звуковой сигнал.

При спаде уровня воды или селя звуковые сигналы будут передаваться радиопередатчиком 1 в обратном порядке.

Описанная выше работа устройства соответствует случаю приема ФМн-сигналов по основному каналу на частоте ω_c (фиг. 3).

Если ложный сигнал (помеха) принимается по каналу прямого прохождения на частоте ω_пр , то он выделяется узкополосным фильтром 48, частота настройки ω_н1 которого выбирается равной
промежуточной частоте ω_пр(ω_н1= ω_пр), инвертируется по фазе на 180^o в фазоинверторе 49 и компенсируется в сумматоре 50. Следовательно, ложный сигнал (помеха), принимаемый по каналу прямого прохождения на частоте ω_пр, подавляется.

Если ложный сигнал (помеха) принимается по зеркальному каналу на частоте ω_з (фиг. 3), то усилителями 32 и 53 промежуточной частоты выделяются следующие напряжения:
U_пр6(t) = V_пр1•cos(ω_прt+ϕ_пр1),
U_пр7(t) = V_пр1•cos(ω_прt+ϕ_пр1+90^°), 0 ≤ t ≤ T_з,
где
ω_пр= ω_г-ω_з - промежуточная частота;
ω_з,ϕ_з - амплитуда, несущая частота и начальная фаза напряжения помехи.

Напряжение U_пр7 (T) с выхода усилителя 53 промежутчоной частоты поступает на вход фазовращателя 54 на 90^o, на выходе которого образуется напряжение
0≤t≤τ_з.
Напряжения U_пр6(t) и U_пр8(t), поступающие на два входа сумматора 55, на его выходе компенсируются. Следовательно, ложный сигнал (помехи), принимаемый по зеркальному каналу на частоте ω_з, подавляется.

Если ложный сигнал (помеха) принимается по первому комбинационному каналу на частоте ω_к1, то усилителями 32 и 53 промежуточной частоты выделяются напряжения:
U_пр9(t) = V_пр2•cos(ω_прt+ϕ_пр2),
U_пр10(t) = V_пр2•cos(ω_прt+ϕ_пр2+90^°), 0 ≤ t ≤ T_K1,
где
ω_пр= 2ω_г-ω_к1 - промежуточная частота;
ϕ_пр2= ϕ_г-ϕ_к1 ,
U_K1, ω_к1,ϕ_к1 - амплитуда, несущая частота и начальная фаза напряжения помехи.

Напряжение U_пр10(t) с выхода усилителя 53 промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 54 на 90^o, на выходе которого образуется напряжение
0 ≤ t ≤ T_K1.

Напряжения U_пр9(t) и U_пр11(t), поступающие на два входа сумматора 55, на его выходе компенсируются. Следовательно, ложный сигнал (помеха), принимаемый по первому зеркальному каналу на частоте ω_к1 , подавляется.

Если ложный сигнал (помеха) принимается по второму комбинационному каналу на частоте ω_к2 , то усилителями 32 и 53 промежуточной частоты выделяются следующие напряжения:
U_пр12(t) = V_пр3•cos(ω_прt+ϕ_пр3),
U_пр13(t) = V_пр3•cos(ω_прt+ϕ_пр3-90^°), 0 ≤ t ≤ T_K2,
где
ω_пр= ω_к2-2ω_г - промежуточная частота;
ϕ_пр3= ϕ_к2-ϕ_г ;
U_K2, ω_к2,ϕ_к2 - амплитуда, несущая частота и начальная фаза напряжения помехи.

Напряжение U_пр13(t) с выхода усилителя 53 промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 54 на 90^o, на выходе которого образуется напряжение
0 ≤ t ≤ T_K2.

Напряжения U_пр12(t) и U_пр14(t) поступают на два входа сумматора 55, на его выходе которого образуется напряжение
U_Σ3(t) = V_Σ3•cos(ω_прt+ϕ_пр3), 0 ≤ t ≤ T_K2,
где V_Σ3= 2V_пр3.
Это напряжение подается на второй вход перемножителя 56, на первый вход которого поступает принимаемый ложный сигнал (помеха). На выходе перемножителя 56 образуется напряжение
0 ≤ t ≤ T_K2,
где
которое не попадает в полосу пропускания узкополосного фильтра 57. Это объясняется тем, что частота настройки ω_н2 узкополосного фильтра 57 выбирается равной начальной частоте ω_г гетеродина 31 (ω_н2= ω_г). Ключ 59 не открывается и ложный сигнал (помеха), принимаемый по второму комбинационному каналу на частоте ω_к2, подавляется.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом обеспечивает повышение помехоустойчивости радиоприемника и устранение неоднозначности измерения несущей частоты и других параметров сигналов. Это достигается подавлением ложных сигналов (помех), принимаемых по каналу прямого прохождения на частоте ω_пр, по зеркальному каналу на частоте ω_з, по первому и второму комбинационным каналам на частотах ω_к1 и ω_к2. Причем для подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по каналу прямого прохождения на частоте ω_пр и по зеркальному каналу на частоте ω_з, используется фазокомпенсационный метод. Для подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по комбинационным каналам на частотах ω_к1 и ω_к2, используется метод узкополосной фильтрации.

Изобретение относится к сигнальной аппаратуре, предупреждающей население об опасности стихийного бедствия. Технический результат - повышение помехоустойчивости радиоприемника и устранение неоднозначности измерения несущей частоты и других параметров сигналов путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по каналу прямого прохождения, зеркальному и комбинационным каналам. Техническая сущность заключается в том, что принцип оповещения о паводке или селе основан на использовании сложного ФМн-сигнала, который излучается радиопередатчиком, принимается и селектируется радиоприемником, детектируется и используется для включения звукового сигнализатора. Причем характер звуковых сигналов свидетельствует об уровне паводка или селя, а зарегистрированный код свидетельствует о географических координатах места возникновения паводка или селя. При этом радиопередатчики устанавливаются в паводкоопасных и селеопасных районах, а радиоприемник размещается на пункте оповещения. Использование сложного ФМн-сигнала позволяет применять новый вид селекции - структурную селекцию, которая обеспечивает более высокую помехоустойчивость и надежность выделения указанного сигнала среди других сигналов и помех, действующих в той же полосе частот и в те же промежутки времени. Подавление ложных сигналов (помех), принимаемых по каналу прямого прохождения на частоте ω_пр и по зеркальному каналу на частоте ω_з, основано на использовании фазокомпенсационного метода. Подавление ложных сигналов (помех), принимаемых по комбинационным каналам на частотах ω_к1 и ω_к2,, основано на использовании метода узкополосной фильтрации. 3 ил.

Устройство для оповещения о паводке или селе, содержащее три датчика уровня, в каждом из которых чувствительный элемент подключен к одному выводу реле, другие выводы реле объединены и подключены к первому источнику питания, мультивибратор, выход которого подключен к радиопередатчику, подключенному к второму источнику питания через замыкающий контакт реле первого датчика уровня, замыкающий контакт реле второго датчика уровня включен последовательно с резистором в одно из плеч мультивибратора, замыкающие контакты реле третьего датчика уровня подключены соответственно в цепь телеграфного ключа радиопередатчика и третьего источника питания, замыкающие контакты реле мультивибратора подключены параллельно замыкающему контакту реле третьего датчика уровня и телеграфному ключу радиопередатчика, радиопередатчик, состоящий из последовательно соединенных задающего генератора, телеграфного ключа, фазового манипулятора, второй вход которого соединен с выходом генератора модулирующего кода, усилителя мощности и передающей антенны, и радиоприемник, состоящий из последовательно соединенных приемной антенны, первого смесителя, второй вход которого через последовательно соединенные блок поиска и гетеродин подключен к выходу порогового блока, который соединен с одними из входов первого и второго ключей, выход второго ключа соединен с входом измерителя частоты, другой вход второго ключа соединен с первым выходом гетеродина, выход первого смесителя подключен через первый усилитель промежуточной частоты к входам первого измерителя ширины спектра, удвоителя частоты и другому входу первого ключа, выход первого измерителя ширины спектра через блок сравнения подключен к входу порогового блока, второй вход которого соединен с выходом линии задержки, вход которой и вход звукового сигнализатора соединены с выходом порогового блока, выход первого ключа соединен с первым входом фазового детектора, выход которого подключен к блоку регистрации, выход удвоителя частоты через второй измеритель ширины спектра соединен с вторым входом блока сравнения и через делитель частоты на два - с входом первого узкополосного фильтра, выход которого подключен к второму входу фазового детектора, отличающееся тем, что в него введены второй и третий узкополосные фильтры, фазоинвертор, два сумматора, два фазовращателя на 90^o, второй смеситель, второй усилитель промежуточной частоты, третий ключ, перемножитель и амплитудный детектор, причем между выходом приемной антенны и первым входом первого смесителя последовательно включены второй узкополосный фильтр, фазоинвертор и первый сумматор, второй вход которого соединен с выходом приемной антенны, к второму выходу гетеродина последовательно подключены первый фазовращатель на 90^o, второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора, второй усилитель промежуточной частоты, второй фазовращатель на 90^o, второй сумматор, перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора, третий узкополосный фильтр, амплитудный детектор и второй ключ, между выходом первого усилителя промежуточной частоты и входами первого измерителя ширины спектра и удвоителя частоты последовательно включены второй сумматор и третий ключ.