Устройство поиска сигналов по частоте Советский патент 1983 года по МПК H03J7/18 H04L7/06 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться з устройствах приема сигналов частотной телеграфии, когда в радиоЛинии розмо«ны большие нестабильности частоты и для приема сигналоь необходимо производить поиск по частоте. Известно устройство приема сигналов со схемами поиска по частоте, обеспечивающее поиск сигналов по Ф л Ч частоте til.: Дан|-юе устройетао имеет недостатоцнуй помехоустойчивость при приеме CMrHajiOBs мелеющих малое oTs-юшение сиг ная/шумз и не обеспечивает прием сигналов бинарной частотной телеграфии Наиболее близким к «редяагаемому является устройство поиска сигналов по частоте, содержащее поспедовательно соединенные смесителе и усилитель промемуточной частоты {УШ , а также частотный детектор и т яейовательно соединенные fwnfatp нишних частот фик сируедий блок, блок сум1«4рования, интегратор и генератор, yпpaвляe 5ыйнапояшениен. выход которого подключен к первому входу смесители, второй Sxojtj которого й8ляется входом устройства t2 i Однако 48вестное устройетао также MKteeT недостатомную помехоустойчивост при приеме сигнаиовр имеющих малое отношение сигмал/шум, и не обеспечива ет при8й сигналов бинарной частотной тепаграфии„ Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и обеспечение приема сигналов бинарной частотой телеграфииУказанная 1|ель достигается тем, чт устройство лоискз сигналов по частоте содержащее первый частотный детеитор 5 блок суммирования и последовательно соейиненные интегратор, генератор, управляемый напряжением, смеситель (Штбль пркжежуточнрй 4acTOTbs { УПЧ, причем второй вход смесители является входом устройства введены ключ аатосопровождения, по следовательно соединенные блок формирования напряжения поиска и ключ поиска, последовательно соединенные детектор разностного си гнала блок анализа симметрии и блок управления, а таюяе второй частотный детектор и последоаЭтельно соединенные блок из мерения отношения сигнал/шум и блок обнаружения сигнала, первый и второй выходи которого подключены соответственно ко второму и третьему входам блока управления, первый и второй выходы которого подключены, соответственно ко второму и ретьему входам блоч ка обнаружения сигнала, а третий выход блока управления подключен к управляющему входу блока анализа симметрии, вход которого соединен с входом блока измерения отношения сигнал/ шуМе при этом ВЫХОД УПЧ подключен ко входу детектора разностного сигнала второй и третий выходы которого соответственно через первый и второй частотные детекторы подключены ко входам блока суммирования, выход которого подключен к информационному входу клоча автосопровождения, причем четвертый и пятый выхода блока управления подключены соответственно к управляющим входам ключа поиска и ключа автосопровождения, выхода кото|шх подключены ко входам интеграторао На фиг 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг 2 - диаграммы, поясняющие его работу; а - ин зрмация при правильном захвате, б - при неправильном; на фиго 3 а, б - характеристики ложного захвата сигнала, в - характеристики правильного захвата сигнала.. . Устройство поиска сигналов по частоте содержит смеситель 1, усилитель 2 промежуточной частоты,, генератор 3s упревляемьй напряжением, интегратор , ключ 5 автосопрозождения, ключ 6 поиска, блок 7 формирования напряншния поиска, детектор Б разностного сигнала, содержаи ий кацальные фильтры 9 и 10, неяинейнуе элементы 11 и 12, блок 13 вычитания, фильтр 1, первьй частотный детек- , тор 15s вто|Х)й частотный детектор Т6, блок 17 суммирования, блок 18 измерения отношения сигнал/шум, содержащий детектор 19 фильтр 20, блок 21 анализа симметрии, блок 22 обнаружения сигнала, содержащий компаратор 23, реверсивный счетчик 2k, инвертор 25, триггер 26, блок 2 управления, содержащий элемент 2 М 28, триггер 29 , поиска, элемент 2И 30 счетчик генератор 32 импульсов, реле времени 33 и 3 элемент 2И 35. Устройство работает следующим образом о Сигнал, поступащий с выхода триггера 29 поиска блока 27 управления на управляющий вход ключа 6 поиска, замыкает его, и на интегратор поступает постоянное напряжение с блока 7 формирования напряжения поиска, знак которого зависит от направления поиска. Линейно изменяющееся напряжение с выхода интегратора k поступает на вход генератора 3 управляемого напр$гжением, с выхода которого генери руемый сигнал поступает на первый вхо смесителя 1, на второй вход которого: поступает принимаемый сигнал. С выхода смесителя 1 промежуточная частотй {поступает на вход детектора 8 разностного сигнала через усилитель 2 промежуточной частоты. Усигв1те Л& 2 гфомежуточной частоты с автоматической регулировкой усиления выполни- ет функции фильтра и ограничителя, на входе фильтрового дискри{4инатора частотной телегр ии. € выходе детектора .3 разностного сигнала сигнал постулает на вход-комп арзтора 23 блока 22 обнаружения сигнала через блок 18 измерения отношения си гндл/«ум, детектор 19 выпрямляется разнополярные посылки, а тосле выделения постоянной составляющей фильтром 20 на выходе компаратора 23 появляется сигнал ecmi на выходе фильтра 20 больше порогового напряжения компаратора 23 Кроме того, сигнал с выхода детектора 8 разностного сигнала поступает на вход anatwsa Симметрии. Управляющий вход блока 21 анализа симметрии соединяется с выходом реле времени 3 (реле вреMet«ii мохет быть выполнено, например, по схеме жду111его мультивибратора ) бло ка 27 управления, а выход блока 21 анализа симметрии соединяется с входом элемента 2И 28 блока 27 управле НИЯ. . . - , ; , . . . : , . .; /-.. -,.-. 5лдк 22 обнаружения сигнала осущест вляет усреднение измеренного значения сигнал/щун во время поиска по закону, описываемому формулой; К(и «Ф.Т + -U ) Р, где Р - результат усреднения, прини; мающий значения О Р Р - пороговое значение ревультата усреднения; К - коэффициент передачи; ТЧ - время существования знацет я сигнал/шум выше заданного ана чения; . время существования значения сигнап/шум ниже заданного значения; - постоянное напряжение, форми руемое при значении сигнал/ шум выше заданного значения i - постоянное напряжение, фО1Мй руемое при значении сигнал/ шум ниже заданного значения Из математической, формулы видно, что результат усреднения измеренного значения сигнал/шум не может &1ть еньше нуля, к которому стремится лок 22 обнаружения сигнала при .значении сигнал/шум ниже заданного, а при значениисигнал/шум выше заданного - к пороговому значению результата, среднения, при достижении которого , лок 22 обнарякеиия сигнала устанавливается в нулеа р состояние. Сигнал с выхода компаратора 23 блока 22 обнаружения сигнала поступает на вход Суммирование-вычитание (±1 ) реверсивного счетчика 24, который при наличии сигнала работает на суммирование, а при отсутствии - на вычитание, импульсов, поступащих с генератора 32 импульсов блока 27 управления (п{ж установке всех разрядов реверсивного счетчика 24 в нулевое состояние работы на вычитание прекращается , причем импульсы через инвертор 25 поступают на счетный вход С триггера 2б. При достижении реверсивным счетчиком 2k кодовой комбинации, соответствующей пороговому значению сигнал/шум, на триггере 26 блока 22 обнаружения сигнала выделяется импульс, который устанавпивает реверг сивный счетчик 2k по входу R внулевое состояние и поступает на вход триггера 29 поиска и на вход элемен-та 2И 3S блока 27 управления. Импульс устанавливает триггер 29 поиска в проти8ополся«ное состояние и, поступая на вход реле времени 3 через ; элемент 2И 35 запускает его передним фронтом импульса. Дальнейшее прохождение импульсов с блока 22 обнаружения сигнала запрещается элементом : 2И 35, так как триггер 29 поиска ус-; тановился в противоположное состоя- ; ние,при этом также размыкается ключ б поиска и при наличии сигнала с выхода компаратора 23 блока 22 обнаружения сигнала на вход элемента 2И 30 блока 27 управления, на управляющий вход ключа 5 автосопровождения часТоты поступает сигнал, замыкающий его с выхода элемента 2И 30 блока 27 управления. Временный интервал, Д71Ительностью, необходимой для проведения анализа, поступает с выхода реле времени.3 блока 27 управления на управляющий вход блока 21 анализа симметрии. При положительном результате анализа, т.е. при правильном захва- 5 те (фиг. 2 сЭ|, фиг. 3 В ) устройство остается в режиме автосопровождения частоты, а при отрицательном результате анализа симметрии, т.е. при ложном захвате (фиг. 2 , фиг. За,б) to с выхода блока 21 анализа симметрии на вход элемента 2И 28 поступает сигнал соответствующий отрицательному i результату анализа, на второй вход которого поступает импульс с выхода is реле времени 33. запускаемого в момент окончания временного интервала, ,, вырабатываемого реле времени З Им , пульс поступает на вход S триггера l пдиска и в результате устройство вновь ( io перейдет в режим поиска. Импульс с вы1хода реле времени 33 блока 27 управления поступает также на вход разрешения счета V реверсивного счетчика 2k блока 22 обнаружения сигнала и на - 25 время своей длительности запрещает обнаружение сигнала (т.е. запрещает счет ),Лпительность импульса выбира- ; етсп исходя из времени, необходимого для ухода с остановки поиска, зо которое определяется временем существования измеренного отношения сигнал/шум, превышающего заданное значе ние при заданной скорости поиска.

В режиме автосопровождения частоты-. сигнал частотной расстройки поступает на вход интегратора k через ключ 5 автосопровождения .частоты ) и блок 17 суммирования ,с выходов частотн.ыхде;текторов 15 и 16, входы которых под- jg

ключены к выходамвторого нелинейного элемента 12 и первого нелинейного элемента 11 соответственно. Если в режиме автосопровождения частоты исчезает сигнал, то на вход разрешения счета i -fl счетчика 31 блока 27 управления с выхода элемента 2И 30 поступает сигнал, разрешающий его работу, который при достижении определенной кодовой комбинации ко входу С (счетному входу устанавливает триггер 2Э поиска в противоположное состояние, т.е. устройство перейдет в поиск сигнала по частоте,

. .

Таким образом, в предложенном устройстве поиска сигнала по частоте устраняются ложные захваты сигнала, т.е. ситуации, когда при поиске одна из частот манипуляции (f или f j попадает в первый канальный фильтр де:тектора разностного сигналу, предназначенный для другой частоты, а второй канальный фйльТр остается пустым, повышается помехоустойчивость всего устройства так как после на;хождения сигнала и выключения поиска устройство йе перейдет самопроизвольно в поиск при замираниях сигнала, устраняется дрейф частоты генератора 3 управляемого напряжением, за счет аппаратурной погрешности устаг новки нуля частотного детектора 15, частотного детектора 16 и блока 17 суммирования, а также ухода нуля частотных детекторов от шумов при замираниях сигнала, i4To также повышает помехоустойчивость устройства. Кроме этого устройство с еспечивает прием сигналов бинарной частотной телеграфии

УСТРОЙСТВО ПОИСКА СИГНАЛОВ ПО ЧАСТОТЕ, содержащее первый частотный детектор, блок суммирования и последовательно соединенные интегратор, генератор, управляемый напряжением, смеситель и усилитель промежуточной частоты (УПЧ), причем второй вход смесителя является входом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и обеспечения приема сигналов бинарной частотной телеграфии, введены ключ автосопровождения, последовательно соединенные блок формирования напряжения поиска и ключ поиска, последовательно соединенные детектор разностного сигнала, блок анализа симметрии и блок управления, а также второй частотный детектор и последова тельно соединенные блок измерения отношения сигнал/шум и блок обнаружения сигнала, первый и второй выходы которого подключены соответственно ко второму и третьему входам блока управления, первый и второй выходы которого подключены соответственно ко второму и третьему входам блока обнаружения сигнала, а третий выход блока управления подключен к управляющему входу блока анализа симметрии, вход которого соединен с входом блока измерения (отношения сигнал/шу 4, при этом выход УПЧ подключен ко входу детектора разностного сигнала, второй и третий выходы которого соответст- . сл венно через первый и второй частотные с детекторы подключены ко входам блока СуММ «рО8ЭЖ1Я, выход которого ПОДКЛЮ-; чен к инфopмaциJэннoмy входу ключа авто-, сопровождения, причем четвертый и пятый выходы блока упраёления подключены соответственно к управляющим вхоС71 дам ключа поиска и ключа автосопро вождения,, выходы которых подключены ко 00 входам интегратора. со

Q

и

чг

иг.2

fa fff n

i(0g

КФН

Ж

h и ff n.3