УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ РАДИОСИГНАЛОВ Российский патент 2009 года по МПК G01R23/00 

Изобретение относится к области обработки и распознавания радиосигналов и может быть использовано в радиотехнических устройствах для обнаружения и автоматического распознавания амплитудно-модулированных (AM), амплитудно-манипулированных (АМн), частотно-модулированных (ЧМ), частотно-манипулированных (ЧМн), фазомодулированных (ФМ) и фазоманипулированных (ФМн) радиосигналов.

Известны устройства для распознавания радиосигналов (авт.свид. СССР №№481054, 677128, 997244, 1053293, 1363523, 1402615, 1417195, 1536508, 1790031; патенты РФ №№2044407, 2080655 и др.).

Известные устройства обеспечивают распознавание радиосигналов с амплитудной, частотной или одновременно двух видов модуляции или манипуляции, но не обеспечивают распознавание радиосигналов с фазовой модуляцией (манипуляцией).

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является «Устройство для распознавания радиосигналов» (авт.свид. СССР №481054, G06K 9/00, 1972), которое выбрано в качестве прототипа. Данное устройство обеспечивает распознавание радиосигналов с амплитудной и частотной модуляцией (манипуляцией), но не обеспечивает распознавание радиосигналов с фазовой модуляцией (манипуляцией).

Техническим результатом изобретения является расширение класса распознаваемых радиосигналов.

Указанный технический результат достигается тем, что в известное устройство для распознавания радиосигналов, содержащее последовательно соединенные амплитудный детектор, первый анализатор мгновенного спектра, первый блок сравнения, третий преобразователь аналог-код и первый элемент И, выход которого является первым выходом устройства; последовательно соединенные частотный детектор, первый преобразователь аналог-код, первый инвертор и второй элемент И, выход которого является вторым выходом устройства; при этом входы частотного и амплитудного детекторов объединены и являются входом устройства; второй выход частотного детектора соединен со вторым входом первого анализатора мгновенного спектра, а третий выход - с первым входом блока клиппирования; второй выход амплитудного детектора соединен со вторым входом блока клиппирования, а третий выход - со входом второго преобразователя аналог-код; выход блок клиппирования через второй анализатор мгновенного спектра соединен со вторым входом первого блока сравнения; выход второго преобразователя аналог-код соединен со вторыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы которых являются соответственно третьим и четвертым выходом устройства; первый вход третьего элемента И соединен со вторым выходом третьего преобразователя аналог-код; его третий выход через второй инвертор соединен с первым входом четвертого элемента И; четвертый выход третьего преобразователя аналог-код соединен со вторым входом первого инвертора; второй выход первого преобразователя аналог-код соединен со вторым входом второго элемента И, а третий выход - со вторым входом первого элемента И, дополнительно введены: последовательно соединенные фильтр нижних частот, второй амплитудный детектор, второй блок сравнения, четвертый преобразователь аналог-код и пятый элемент И, выход которого является пятым выходом устройства; последовательно соединенные фильтр верхних частот и третий амплитудный детектор; и последовательно соединенные третий инвертор и шестой элемент И, выход которого является шестым выходом устройства; причем фильтр нижних частот подключен к четвертому, а фильтр верхних частот - к пятому выходу частотного детектора; выход третьего амплитудного детектора соединен со вторым входом второго блока сравнения; второй выход четвертого преобразователя аналог-код соединен со входом третьего инвертора; вторые входы пятого и шестого элементов И соединены соответственно с третьим и четвертым выходом первого преобразователя аналог-код.

Структурная схема предлагаемого устройства представлена на чертеже.

Устройство содержит: последовательно соединенные амплитудный детектор 3, первый анализатор мгновенного спектра 2, первый блок сравнения 5, третий преобразователь аналог-код 9 и первый элемент И 12, выход которого является первым выходом устройства; последовательно соединенные частотный детектор 1, первый преобразователь аналог-код 7, первый инвертор 15 и второй элемент И 11, выход которого является вторым выходом устройства; при этом входы частотного и амплитудного детекторов объединены и являются входом устройства; второй выход частотного детектора 1 соединен со вторым входом первого анализатора мгновенного спектра 2, а третий выход - с первым входом блока клиппирования 4; второй выход амплитудного детектора 3 соединен со вторым входом блока клиппирования 4, а третий выход - со входом второго преобразователя аналог-код 8; выход блок клиппирования 4 через второй анализатор мгновенного спектра 6 соединен со вторым входом первого блока сравнения 5; выход второго преобразователя аналог-код 8 соединен со вторыми входами третьего 13 и четвертого 14 элементов И, выходы которых являются соответственно третьим и четвертым выходом устройства; первый вход третьего элемента И 13 соединен со вторым выходом третьего преобразователя аналог-код 9; его третий выход через второй инвертор 16 соединен с первым входом четвертого элемента И 14; четвертый выход третьего преобразователя аналог-код 9 соединен со вторым входом первого инвертора 15; второй выход первого преобразователя аналог-код 7 соединен со вторым входом второго элемента И 11, а третий выход - со вторым входом первого элемента И 12, последовательно соединенные фильтр нижних частот 17, второй амплитудный детектор 19, второй блок сравнения 21, четвертый преобразователь аналог-код 22 и пятый элемент И 24, выход которого является пятым выходом устройства; последовательно соединенные фильтр верхних частот 18 и третий амплитудный детектор 20 и последовательно соединенные третий инвертор 23 и шестой элемент И 25, выход которого является шестым выходом устройства; причем фильтр нижних частот 17 подключен к четвертому, а фильтр верхних частот - к пятому выходу частотного детектора 1; выход третьего амплитудного детектора 3 соединен со вторым входом второго блока сравнения 21; второй выход четвертого преобразователя аналог-код 22 соединен со входом третьего инвертора 23; вторые входы пятого 24 и шестого 25 элементов И соединены соответственно с третьим и четвертым выходом первого преобразователя аналог-код 7.

Фильтр нижних частот 17 и фильтр верхних частот 18 совместно со вторым 19 и третьим 20 амплитудным детектором обеспечивают выделение соответственно низкочастотной и высокочастотной составляющей сигнала на выходе частотного детектора 1, которые сравниваются на блоке сравнения 21. Назначение преобразователя аналог-код 22, инвертора 23, элементов И 24, 25 аналогично соответствующим элементам в прототипе.

Устройство работает следующим образом.

Принимаемый радиосигнал, вид модуляции которого необходимо определить, одновременно поступает на входы частотного 1 и амплитудного 3 детекторов. При поступлении на вход устройства, например, ЧМ радиосигнала на выходе частотного детектора 1 выделяется напряжение, которое подается на один из входов анализатора мгновенного спектра 2, через блок клиппирования 4 - на анализатор мгновенного спектра 6, через преобразователь аналог-код 7 на один из входов элементов И 11, 12, 24 и 25 и на входы узкополосных фильтров 17 и 18.

Сформированные на выходах обоих анализаторов спектра 2 и 6 отклики поступают на соответствующие входы блока сравнения 5, на выходе которого при наличии ЧМ радиосигнала появляется напряжение, а при наличии ЧМн радиосигнала напряжение отсутствует. Следовательно, на выходе преобразователя 9 в первом случае формируется «1», а во втором «0». С выхода преобразователя 9 нормированное напряжение подается на один из входов элементов И 11-14, причем на элементы И 11 и 14 - через инверторы 15 и 16 соответственно. При ЧМ радиосигнале единичное напряжение формируется лишь на выходе элемента И 12, так как на оба его входа поступает сигнал «1». При ЧМн радиосигнале единичное напряжение формируется на выходе элемента И 11. На выходах элементов И 13 и 14 напряжения в этом случае нет, так как на выходе амплитудного детектора 3 сигнал отсутствует.

Распознавание амплитудно-модулированных сигналов с речевым (AM) и телеграфным (АМн) сообщением происходит аналогичным образом с использованием второго преобразователя аналог-код 8. При этом единичное напряжение формируется на выходах элементов И 13, 14.

Если на вход устройства поступает ФМ радиосигнал, то на выходе частотного детектора 1 выделяется сигнал, который поступает на входы фильтров нижних 17 и верхних 18 частот. Сформированные на выходах обоих фильтров низкочастотная и высокочастотная составляющие сигнала детектируются амплитудными детекторами 19 и 20 и поступают на два входа блока сравнения 21. На выходе последнего при наличии ФМ радиосигнала появляется напряжение, а при наличии ФМн радиосигнала напряжение отсутствует. Следовательно, на выходе преобразователя 22 в первом случае формируется логическая «1», а во втором - «0». С выхода преобразователя 22 нормированное напряжение подается на один из входов элементов И 24, 25, причем на элемент И 25 через инвертор 23. При ФМ радиосигнале единичное напряжение формируется только на выходе элемента 24, так как на оба его входа поступает сигнал «1». При ФМн радиосигнале единичное напряжение формируется на выходе элемента И 25.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет распознавать не только AM, АМн, ЧМ и ЧМн радиосигналы, но и ФМ, и ФМн радиосигналы, что существенно расширяет область его применения по сравнению с известными устройствами для распознавания радиосигналов.

Изобретение относится к области обработки и распознавания радиосигналов и может быть использовано в радиотехнических устройствах для обнаружения и распознавания амплитудно-модулированных (AM), амплитудно-манипулированных (АМн), частотно-модулированных (ЧМ), частотно-манипулированных (ЧМн), фазомодулированных (ФМ) и фазоманипулированных (ФМн) радиосигналов. Технический результат - расширение класса распознаваемых радиосигналов. Указанный технический результат достигается тем, что в известное устройство для распознавания радиосигналов, содержащее частотный детектор; анализаторы мгновенного спектра; амплитудные детекторы; блок клиппирования; блоки сравнения; преобразователи аналог-код; блок логической обработки в составе инверторов и элементов И; дополнительно введен фазовый детектор в составе фильтра нижних частот, фильтра верхних частот и блока сравнения. 1 ил.

Устройство для распознавания радиосигналов, содержащее последовательно соединенные амплитудный детектор, первый анализатор мгновенного спектра, первый блок сравнения, третий преобразователь аналог-код и первый элемент И, выход которого является первым выходом устройства; последовательно соединенные частотный детектор, первый преобразователь аналог-код, первый инвертор и второй элемент И, выход которого является вторым выходом устройства; последовательно соединенные блок клиппирования и второй анализатор мгновенного спектра; второй преобразователь аналог-код и блок логической обработки в составе первого и второго инверторов, первого, второго, третьего и четвертого элементов И; при этом входы частотного и амплитудного детекторов объединены и являются входом устройства; второй выход частотного детектора соединен со вторым входом первого анализатора мгновенного спектра, а третий выход - с первым входом блока клиппирования; второй выход амплитудного детектора соединен со вторым входом блока клиппирования, а третий выход - со входом второго преобразователя аналог-код; выход блока клиппирования через второй анализатор мгновенного спектра соединен со вторым входом первого блока сравнения; выход второго преобразователя аналог-код соединен со вторыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы которых являются соответственно третьим и четвертым выходом устройства; первый вход третьего элемента И соединен со вторым выходом третьего преобразователя аналог-код; его третий выход через второй инвертор соединен с первым входом четвертого элемента И; четвертый выход третьего преобразователя аналог-код соединен со вторым входом первого инвертора; второй выход первого преобразователя аналог-код соединен со вторым входом второго элемента И, а третий выход - со вторым входом первого элемента И, отличающееся тем, что дополнительно введены: последовательно соединенные фильтр нижних частот, второй амплитудный детектор, второй блок сравнения, четвертый преобразователь аналог-код и пятый элемент И, выход которого является пятым выходом устройства; последовательно соединенные фильтр верхних частот и третий амплитудный детектор; и последовательно соединенные третий инвертор и шестой элемент И, выход которого является шестым выходом устройства; причем фильтр нижних частот подключен к четвертому, а фильтр верхних частот - к пятому выходу частотного детектора; выход третьего амплитудного детектора соединен со вторым входом второго блока сравнения; второй выход четвертого преобразователя аналог-код соединен со входом третьего инвертора; вторые входы пятого и шестого элементов И соединены соответственно с третьим и четвертым выходом первого преобразователя аналог-код.