Следящий фильтр Советский патент 1983 года по МПК H03L7/00 

Изобретение относится к радиотехнике и мо) быть использовано в радионавигации и: радиосвязи. Известен следящий фильтр с зап итой от помех, содержащий соединенный в кольцо фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) фазовый детектор, фильтр-экстраполятор, фильтр низкой частоты, управляемый генератор и фазовый модулятор, а также включенный между входом фильтра низкой частоты и управляющим входом фазово го модулятора частотно-зависимый усилитель l . Недостаток такого следящего филь ра заключается в невозможности пред отвращения сбоя следящего фильтра при действии скользящей помехи, поп дающей в полосу следящего фильтра. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является следящий фильтр, содержащий соединенные в кольцо фазовой автоподстройки частоты (ФЛПЧ) фазовый детектор, друго вход которого является входом следя щего фильтра, первы ключ, фильтр экстраполятор и управляемый генератор, выход которого является выходо следящего фильтра, и пЪроговый блок причем между выходом фипьтра-экстра полятора и его входом включены последовательно соединенные блок выбор ки-запоминания и второй ключ, а управляющие входы блока выборки-запоминания, первого и второго ключей соединены с выходом порогового блока, вход которого подключен к выходу фазового детектора. I В известном устройстве осуществл ется автоматическое отслеживание и фильтрация входного сигнала с помощью кольца ФАПЧ. При этом фазо вое рассогласование ме) входным и выxoдны ш сигналами, выделенное фазовым детектором, через замкнуты первый ключ и фильтр-экстраполятор управляет фазой и частотой управляе мого генератора. Кроме того, профил рованное текущее рассогласование запоминается в блоке выборки-запоми нания. При действии помех на входе пороговое устройство выдает сигнал, который раэмыкает первый ключ, разрывая кольцо ФАПЧ и тем предотвраща воздействие помехи на фильтр-экстра полятор и управляе1 Ф11й генератор, и замыкает второй ключ, что обуславли вает переход от автоматического сле жения к программному регулированию фазы и частоты управляемого генератора по последним данным блока памя ти/ поступающим через второй ключ и фильтр-экстраполятор на вход управляемого генератора. При пропадании или уходе сколь.зящей помехи по .частоте следящий |ильтр вновь переходит в режим автоматического слежения, т.е. в нем существует защита от помех 2 , Однако такой следящий фильтр имеет низкую помехозащищенность изза большого времени пребывания кольца ФАПЧ в разомкнутом состоянии, в результате чего после пропадания помехи частота входного сигнала может выйти за полосу захвата. Целью изобретения является повышение помехозащищенности при скользящей помехе. Поставленная цель достигается тем, что в следящий фильтр, содержащий соединенные в кольцо фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) фазовый детектор, другой вход которого является входом следящего фильтра, первый ключ, фильтр-экстраполятор, и управляемый генератор, выход которого является выходом следящего фильтра, и пороговый блок, причем между выходом фильтра-экстраполятора и его входом включены последовательно соединенные блок выборкизапоминания и второй ключ, с1 управляющие вхо,ць блока выборки-запоминания, первого и второго ключей соединены, введены последовательно включенные между фазовы, детектором и пороговьлм блоком имитатор частотной характеристики кольца ФАПЧ и фильтр верхних частот и последовательно включенные между выходом порогового блока и управляющим входом второго ключа первый и-второй Т триггеры, элемент И и RS-триггер, а также элемент НЕ, включенный между выходом порогового блока и вторым входом элемента И, причем выход порогового блока соединен со вторым входом RS-триггера. На чертеже приведена структурная электрическая схема следящего фильтра. Следящий фильтр содержит соединенные в кольцо ФАПЧ фазовый детектор 1, первый ключ 2, фильтр-экстраполятор 3f управляемый генератор 4, последовательно соединенные с выходом фазового детектора 1 имитатор 5 частотной характеристики кольца ФАПЧ, фильтр б верхних частот, пороговый блок 7, Т-триггеры 8 и 9, элемент И 10, RS-триггер 11, выход которого подключен параллельно к управляющш входгим блока выборки-запоминания 12, второго ключа 13 и первого ключа 2, а также, элемент НЕ 14, соединенный по входу параллельно со вторым входом RS-триггера 11 и входом Т-триггера 8, причем блок 12 выборки-запоминанил и второй ключ 13 последовательно включены другими входами между выходом и входом фильтра-экстраполятора 3, а выход элемента НЕ 14 соединен с другим входом элемента И 10. Следяций фильтр работает следуюдим образом. В отсутствии помехи осуществляется автоматическое отслеживание и фильтрация входного сигнала с помощью кольца ФАПЧ, При этом фазовое рассогласование между входным и вы ходным сигналами, выделенное фазовым детектором 1, через замкнутый первый ключ 2 и фильтр-экстраполятор 3 управляют фазой и частотой управляемого генератора 4. Кроме того, профильтрованное теку1цее рассогласование запоминается в блоке выборки-запоминания 12. При действии скользящей помехи на выходе фазового детектора 1 в режиме слежения появляются биения с переменной уменьшающейся частотой. Напряжение этих биений через замкнутый первый ключ 2, фильтрэкстраполятор 3 поступает на вход управляемого.генератора 4, вызывая паразитную фазовую модуляцию с увеличивающимся индексом выходно го сигнала следящего фильтра. Для определения момента, когда индекс паразитной модуляции приблиэсается к величине фазовой ошибки, способной вызвать сбой слежения, используется имитатор 5 частотной характеристики кольца ФАПЧ. Напряжение на выходе имитатора 5 частотной ха рактеристики кольца ФАПЧ пропорцио нально индексу паразитной модуляции и определяется произведением амплитуды помехи и коэффициента передачи модели на частоте биений. При постоянном коэффициенте передачи фильтра б верхних частот, неизме ном пороге и достаточно сильной помехе срабатывание порЬгового блока происходит на относительно высокой частоте биений f . При этом срабаты вают Т-триггеры в и 9, и RS-триггер 11 переходит из нулевого состояния .в единичное. Появившееся на выходе RS-триггера 11 постоянное напряжени с помощью первого ключа 2 разрывает кольцо ФАПЧ, и с помощью второго ключа 13 и блока выборки-запоминани 12 переводит следящий фильтр в режим программного слежения. При дальнейшем уменьшении частоты биений выходное напряжение фильтра б верхних частот начинает.падать, что вызывает при частоте Fj обратное срабатывание порогового блока 7. Далее частота помехи становится равной частоте сигнала, после чего помеха, скользящая в том же направлении, будет создавать биения с увеличивающейся частотой. Кроме того, в силу неточности программного слежения на выходе фазового детектора 1 появляются биения низкой частоты, которые не проходят через фильтр б верхних частот. Далее частота биений помехи достигает снова частоты F , что вызывает повторное прямое срабатывание порогового блока 7. При этом на выходе Т-триггера 9 появляется постоянное напряжение. А затем частота биений снова становится равной FJ , и индекс паразитной фазовой модуляции снова достаточно малым, чтобы не вызвать сбоя слежения. Пороговый блок 7 возвращается в нулевое состояние, что вызывает появление напряжения на выходе элемента НЕ 14, а на выходе элемента И 10 - напряжения, -возврглдающего RS-триггер 11 в нулевое состояние. В результате следящий фильтр вновь переходит от программного регулирования к автоматичес сому слежению. При скользящей помехе меньшей амплитуды размыкание кольца ФАПЧ и программное регулирование осуществляются на еще более коротком интервале времени. Таким образом, в предлагаемом устройстве вынужденное размыкание кольца ФАПЧ при скользящей помехе осуществляется на меньшем интервале времени, чем общая длительность помехи, что существенно улучшает помехозащищенность, например, во время навигационного сеанса связи при приеме допплеровского сигнала спутника и одновременном действии скользящей помехи от другого такого же спутника.

СЛЕДЯЩИЙ ФИЛЬТР, содержащий соединенные в кольцо фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) фазовый детектор, другой вход которого является входом следящего фильтра, первый ключ, фильтр-экстраполятор и управляемый генератор, выходкоторого является выходом следящего фильтра, и пороговый блок, причем между выходом фильтра-экстраполятора и его Следящий срильтр входом включены последовательно соединенные блок выборки-запоминания и второй ключ, а управляющие входы блока выборки-запоминания, первого и второго ключей соединены, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности при скользящей помехе, в него введены последовательно включенные между.фазовым детектором и пороговым блоком имитатор частотной характеристики кольца ФАПЧ и фильтр верхних частот и последовательно включенные между выходом порогового блока и управляющим входом второго ключа первый и второй Т-триггеры, элемент И и RS-триггер, а также элемент НЕ, включенный между выходом порогового Л блока и вторым входом элемента И, причем выход порогового блока соединен со вторым входом RS-триггера.