Устройство компенсации нелинейных искажений радиосигналов Советский патент 1983 года по МПК H04B3/04 

Устройство относится к радиотех нике и может быть использовано в импульсных радионавига.ционных сис.темах, где осуществляется слежение за импульсньтми сигналами,в приеме индикаторах импульсно-фазовых ради навигационных систем. Известно устройство компенсации нелинейных искажений радиосигналов содержащее инвертор, N блоков задержки и последовательно соединенные аттенюатор и сумматор, .при это объединенные входы инвертора и, аттенюатора, а также выход сумматора яв ляются, соответственно-, входом и выходом устройства компенсации нелинейных искажений радиосигналов 1. Однако- это устройство обеспечив ет недостаточно малый коэффициент линейных искажений в вйходном сигнале и.з-за наличия у радиоимпульсн сигналов наземных станций на входе устройства фазового набега, возникающего при распространении радиоимпульсных сигналов вдоль трассы. : Наибоее близким техническим решением к предлагаемому является устройство компенсации нелинейных искажений радиосигналов, содержащее инвертор, N блоков, задержки (фазокорректирующую цепь}, последователь но соединенные аттенюатор и суммато при этом объединенные входы инвертора и аттенюатора, а таКж-е выход сум матора, являются-, .соответственно, входом и выходом устройства, при этом управляющий вход коммутатора подключен к выходу анализатора уров ня, а сигнальное входы - к выходам N 6Л.О.КОВ задержки, входы которых объединены и подключены к выходу инвертора, а выход коммутатора подключен к другому входу сумматора .выход которого подключен к входу анализатора уровня Ц2. Однакоизвестное устройство не обеспечивает достаточную точность компенсации нелинейных искажений радиосигналов в условиях помех. Цель изобретения - повышение точ ности компенсации нелинейных искаж ний в условиях помех. .Цель достигается тем, что в устройство компенсации нелинейных искажений радиосигналов, содержащее последрвательно соединенные инвертор и фазокорректирующую цепь, посл довательно соединенные аттенюатор и сумматор., выход которого является выходом устройства и через анали- . затор уровня подключен к управляюще ; му входу коммутатора, объединенные входы инвертора и аттенюатора являются входом устройства, введены последовательно, соединенные ис.точни опорного напряжения и блок аттенюат ров, выходы которого подключены к информационным входам коммутатора, выход которого подключен к управляющему входу фазокорректирующей цепи, причем фазокорректирующая цепь вы- полнена в виде управляемого двойного Т-образного-моста. На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предложенного устройства, на фиг. 2 и 3 - диаграммы, поясняющие его работу. Устройство компенсации нелинейных искажений радиосигналов содержит инвертрр 1, аттенюатор 2, сумматор 3, фазокорректирующую цепь, выполненную в виде управляемого двойного Т-образь1Ого моста 4, анализатор 5 уровня, коммутатор 6, источник 7 опорного напряжения, блок 8 аттенюаторов. Фазркорректирующая цепь содержит резисторы 9 и 10, варикапы 11 и 12,. конденсаторы 13 и 14,.резистор 15. . Устройство работает следующим бразом. На вход устройс.тва поступает входной радиоимпульс .16 (фиг. 2а) с однополярной огибающей. При отсутствии на входе устройства фазового -набега радиоимпульса 16 с источника 7 опорного напряжения через блок 8 аттенюаторов и коммутатор 6 на варикапы 11 и 12 поступает такое напряжение, при котором управляемый двойной Т-образный мост 4 оказывает ся настроенныг- на несущую частоту радиосигнала 1 , и на его выходе образуется радиосигнал 17 (фиг.2г.) крутизна фрон.та которого выше, чем радиоимпульса 16 за счет отфиль.тровыван-ия частот, прилегающих к несущей,, -что увеличивает отношение .сигнал/шум полуволн его переднего фронта. Радиосигнал 17 имеет точку 18 перехода огибающей через ноль t временное положение которой соответствует точке-Ьуу,д -максимальноМу значению радиопульса 16 (фиг. 2о) При инверсном сложении этого радиоимпульса с радиоимпульсом, прошедшим аттенюатор 2, на выходе сумматора 3 образуется разнополярный радиосигнал 19. (фиг.2 б) с характерной точкой -toi разнопрлярные полуволны 20 и 21 . 25) которого являются информационными для следящей системы. Последняя осуществляет слежени.е за сигналами-с помощью стробов 22 и 23 (фиг. , временное положение, которых соответствует максимумам полуволн 20 и 21. При этом с анализатора 5 уровня на коммутатор 6 поступает команда, обеспечивающая подачу к варикапам 11 и 12 такого напряжения, при котором настройка управляемого двойного Т-образного моста 4 соответствует Несущей радиоимпульса.

При этом анализатор 5 уровня в общем случае представляет собой блок стробирования с помощью стробов 22 и 23, накопитель и пороговый элемент. „ .

При появлении фазового набега у входного радиоимпульса 16 на выходе устройстваформируется сигнал 24 и 25 ;(.фиг. З) Ё зависимости от типа трассы распространения ( суша, мор©. или смешенная трасса), Оорма этого сигнала существенно отличается оу формы полуволн 20 и 21 (фиг. 26). В этом случае в анализаторе 5 уровня вырабатывается команда- на подключение соответствующего аттенюатора в блоке 8 аттенюатора, и от источ- . ника 7 опорного напряжения на варикапы 11 и 12 поступает напряжение изменяющее частоту настройки управ.ляемого двойного Т-образного моста ; в ту или иную сторону от частоты излучаемого радиоимпульса в зависимости от фазового набега.

При этом сигнал на выходе управ-: ляющего двойного Т-образного моста 4 приобретает фазовый набег, противоположный фазовому набегу входного радиоимпульса, в результате чего при их инверсном сложении на выходе сумматора 3 фазовые набеги компенсируются, и сигнал на выходе устройствд сохраняется близким к идеальному, изображенному на эпюре(фиг. 2(j)

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет поддерживать форму выходного сигнала практически постоянной при появлении дополнительного фазового набега у входного радиоимпульса сигнала.

При формировании характерной точки -Ьд на начальном участке пе-; реднего фронтарадиосигнала 16 (это необходимо, чтобы избежать влияния на полезную информацию, соДеЕ(жащуюся в поверхностном сигнале, сигнала отраженного от йносферы, задержанное, го относительно поверхностного), . разнополярный радиосигнал 19 имеет очень малую амплитуду полезных полуволн 20 и 21, в которых содержится информация о характерной точ-. ке -to- , причем чем меньше крутизна; отсчетных уровней у входного радио-. ШШульса 16, тем меньше амплитуда (полезных) полуволн 20 и. 21. .. В результате, при воздействии помех создается низкоеотношение . ; сигнал/шум на выходе устройства для информативных полупериодов сигнала в районе характерной точки, что . в свою очередь, приводит к ухудше- ; нию точности компенсации искажений радиосигнала из-за ошибок определения уровня сигнала в анализаторе 5 уровня. ;

При заданном времени анализа ошибки в определении уровня сигнала зависят от отношения сигнал/шум.

Анализатор 5 уровня представляет собой разомкнутый измеритель, синхронизируемый следящим измерителем фазы.

С выхода суг1матора 3 на вход анализатора 5 поступает разнополярный радиосигнал 19 (фиг. 25). На входе анализатора 5 установлен временной селектор, на второй и третий входы которого поступают равный . строб 22 и поздний строб 23 - с.електорные импуЛьсы (фиг. 2) стробирутощие разнополярные полуволны21 и 20 (фиг. 25) Выборки этих полуволн поступают на два .канала накопления, где -они фильтруются от помех

Накопители имеют фиксированное время накопления анализа , определяемое тактико-техническими требованиями.

Сигналы с выходов накопителей суммируются.

. Если амплитуды полуволн 21 и 20 равны, то на выходе анализатора 5 сигнал ошибки равен нулю, .если ясе они не равны, то появляется сигнал ошибки того или-иного знака , которы поступает на решающее устройство, подключающее через коммутатор 6 то или иное напряжение блока 8 аттеню- аторов на варикапы 11 к12, которые перестраивают частоту настройки управляемого двойного Т-образного моста до те« пор, пока не исчезнет сигнал ршибки.

Если соотношение сигнал/шум мало то при заданном времени анализа образуется ошибка в определении уровня сигнала и, тем самым, ошибка компенсации искажений. .

В предложенном устройстве происходит улучшениГе отношения сигнал/ шум по сравнению с прототипом, в котором блоки задержки имеют равномерную аг шлитудно-Частотную характеристику { АЧХ ) в полосе.спектра сигнала. Сигнал задерживается и не искажается..

В предлагаемом устройстве управляемый .двойной Т-образный мост 4 имеетрежектирующую АЧХ, нуль передачи которой расположен вблизи несуЬдей 1е сигнала..

В результате сигнал на выходе управляемого двойного Т-образного моста 4 не задержи аается, а дифференцируется, вследствие чего крутизна фронта радиосигнала 17 (фиг. 2Z} на его выходе выше, чем у радиоимпульса 16 (фиг. 2Q),на входе устройства. . . .- .

Таким образом. у сигнала на выходе управляемого двойного Т-образного моста 4 в предлагаемом устройстве происходит перераспределение

УСТРОЙСТВО КОМПЕНСАЦИИ НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ РАДИОСИГНАЛОВ, содержащее последовательно соединен ные инвертор и фазокорректирующую цепь, последовательно соединенные аттенюатор и сумматор, выход которого является выходом устройства и через анализатор уровня подключен к управляющему входу коммутатора, объединенные входы инвертора и аттенюатора являются входом устройства, отлич ающееся тем, что, с целью повышения точности компенсации нелинейных искажений в условиях помех, в него введены последовательно соединенные источник опорного напряжения и блок аттенюатора, выходы которого подключены к информационным входам коммутатора, выход которого подключен к управляющему входу фазокорректирукицей цепи, причем фазокорректирующая цепь выполнена в виде управляемого двойно(Л го Т-образного моста. 4;; ND Ю