Устройство для распознавания радиосигналов Советский патент 1984 года по МПК H03K13/00 

05

ее

Иэобрегхение относится к обработке и распознаванию сигналов и может быть использовано в радиотехнических устройствах для обнаружения и автоматического распознавания амплитудно-модулирозанных (AM) ,, частотномодулированных (М) и фазомодулированных (ФМ) радиосигналов с речевым и телеграфным, сообщением.

По основному авт. ев, 1 997244 известно устройство для распознавания радиосигналовJ содержащее частотный детектор, анализаторы мгновенного спектра, умножители частоты амплитудный детектор, блоки сравнения, преобразователи аналог код, инверторы и логические элементы И.

Указанное устройство позволяет распознавать радиосигналы как по виду модуляции А-М-ЧМ, так и по виду модулирующей функции телефон-телеграф. Кроме того,-оно обеспечивает распознавание широкополосных сигналов с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ) и фазовой манипуляцией (ФМн), у которых фаза принима1зт только два, значения О и 1 1J .

Однако иззестное устройство не .-г. позволяет распознавать широкополосные сигналы с многократной фазовой манипуляцией.

Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечениЯ распознавания широкополосных сигналов с многократной фазовой Мс1нипуляцией,

Указанная цель достигается тем, что. устройство для распознавания радиосигна.пов содержит две параллельные цепочкиf каждая из которых состоит из последовательно в.клгоченных дополнительных умножителя частоты, анализатора мгновенного спектра j блока сравненияf порогового элер-1ента, преобразователя аналог код и элемента И, причем соотве.тствующие входы дополните. блоков сравнения подключены к выходу третьего анализатора мгновенЕюго спектра, один КЗ входов дополнительных .элементов И соединен с выходом первого преобразователя аналог - код, а входы дополнительных умножителей чатоты подключены к входу устройства.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит частотный детектор 1, анализатор 2 мгновенного спектра, умножитель 3 частбты. амплитудный детектор 4, преобразователь 5 аналог - код, анализатор 6 мгновенного спектраf блок 7 сравненияр анализатор 8 мгновенного спектра блок 9 клиппирования, преобразователь 10 аналог - код, блок 11 сравнения детектор 12 знака анализатор 13 мгновенного спектрар преобразователи 14 -- 36 аналог - код, блок 17 логической обработки, инверторы 18 и 19, элеГЛенты И 20-25, умножители и 27 частоты, анализаторы 28 и 29 мгновенного спектра, блоки 30 и 31 сравнения, пороговые элементы 32 и 33, преобразователи 34 и 35 ана.пог - код, элементы И 36, 37,

Для распознавания широкополосных сигналов с многократной фазовой манпуляцией используются три канала обработки принятого сигнала. При этом в первом канале частота принятого сигнала умножается на 2, во втором - на 4, а в третьем - на 8, Ширина спектра преобразованного сигнала Б ка;кдом канале сравнивается с шириной спектра принятого сигнала с многократной фазовой манипуляцией, В результате свертки спектра канальных . сигналов их ширина становится в М раз уже ширины спектра принятого сигнала с многократной фазовой манипуляцией. Существеннные различия в ширине спектров указанных сигналов используются в качестве информг1тивного признака распознавания кратности фазовой манипуляции принятого сигнала.

Устройство работает следующим образом.

Принятый радиосигнал, вид модуляции которого необходимо определить, одновременно поступает на вход частотного детектора 1, анализатора 2 мгновенного спектра, амплитудного детектора 4, умножителей частоты на два 3, на четыре 26 и на 27. При поступлении на вход устройства, например, сигнала с ЧМ на выходе частотного детектора 1 вьщел.яется напряжение, которое подается на оди из входов анализатора 6 мгновенного , через блок 9 клиппирования на анализатор 13 мгновенного спектр и через преобразователь 5°аналог код - на один из входов блока. 17 логической обработки. Сформированные на выходах анализаторов б и 13 отклки поступают на соответствугош;ие входы блока 11 сравнения, на выходе которого, в случае подачи на вход устройства сигнала с ЧМ, появляется напряжение, а в случае поступления сигнала с ЧМн напр.яжение отсутствует. Следовательно, на выходе преобразователя 14 аналог - код в первом случае формируется единица, а во втором - нуль. С выхода преобразователя 14 нормированное напряжение поступает в блок 17, на соответствущем выходе которого возникает едининое напряжение. При ЧМ сигнале единичное напряжение формируется лишь на выходе элемента И 21, так как на оба его вхо.да поступает единичный сигнал. При ЧНн сигнале единичное напряжение формируется навыходэ элемента И 20. Распознавание ЛМ и. АМн сигналов происходит аналогичным образом. При этом единичное напряжение формирует ся на выходе элементов И 24 и 25 со ответственно. Для распознавания сигналов с ЛЧМ и однократной ФМн в устройстве производится сравнение ширины амплитуд ных спектров принятого сигнала на основной и удвоенной частотах. При этом используется обстоятельство, что ширина спектра сигнала с ЛЧМ на удвоенной частоте в 2 раза больше ширины его спектра на осноёной частоте, а спектр сигнала с ФМн на удвоенной частоте в Л/ раз уже спект ра этого же сигнала на основной- час тоте. Ширина амплитудного спектра принятого сигнала Afc определяется: с помощью анализатора 2 и после удвоения его частоты в блоке 3; с помощью анализатора 8, после умн9жени его частоты на четыре в блоке 26; с помощью анализатора 28, после умножения его частоты на восемь в бло ке 27; с помощью анализатора 29. В результате сравнения полученных значений ширины спектров принятого сигнала на основной df и удвоенной Д, частоте на выходе блока 7 образуется напряжение определенной поля ности, которое поступает на вход детектора. 12 знака. Если распознаваемый сигнал имеет ЛЧМ, на выходе блока 7 образуется отрицательное напряжение, которое через соответствующий выход детекто ра 12 знака и преобразователь 15 аналог - код подается на первый вход элемента И 22, на второй вход которого поступает единичный сигнал с выхода преобр.азователя 5 аналог - код. Следовательно, при ЛЧМ единичное напряжение формируется на выходе элемента И 22, а на выходах блока 17 сигналы отсутствуют. Если на вход устройства поступает сигнал с однократной.ФМн Uc(i.)FKfirVccos(), .T, к-1 -прямоуголь/ный импульс где F (t) единичной амплитуды, от личный от нуля на интер вале от i до -начало К-го интервала; -длительность К-го интер вала; -начсшьная фаза сигнала на К-м интервале; -амплитуда и угловая ча тота сигнала; -число радиоимпульсов, и которых составлен сигна длительностью Т (обычно TK Ти - constr следовательно ) , то на выходе умножителей частоты 3, 26, 27 образуются следующие гармонич еские колебания соответстйенно: U/(U УС cos )с, ) Vccos U d --Uccos Qcoci, Так как ,7r; ,47/; 0,8fi, TO в указанных колебаниях манипуляция фазы уже отсутствует. Ширина спектра второй 4VJ , четвертой &f и восьмой dfj гармоник сигнала опре-деляется его длительностью Т, а не длительностью элементарной посылки 1, т.е. ширина спектра указанных гармойик стала в N раз уже спектра входного сигнала /Afc . fc Afc Uf, ЛГ uf Напряжения Uf , Uj и U, пропорциональные Af , &f tuf соответственно, с выхода анализаторов мгновенного -спектра 8, 28 и 29 поступают на пер-. вые входы блоков 7, 30 и 31 сравнения, на вторые входы которых подается напряжение с выхода анализатора (2) , пропорциональное &fc . Так как , U и , то на выходе блоков 7, 30 -и 31 сравнения образуются положительные импульсы, которые через соответствующие пороговые элементы 32 и 33 и преобразователи 16, 34 и 35 аналог - код поступают на первые входы элементов И 23, 36 И 37, на вторые входы которых поступает сигнал с выхода преобразователя 5. Следовательно, при однократной ФМн . О ) единичное напряжение образуется на выходе элементов И 23, 36 и 37. . Если на вход устройства поступает сигнал с двухкратной ФМн (к 0,/2,7/ , 3/27J) , то на выходе умножителя 3 частоты на два образуется фазоманипулированный сигнал (,7Г, 27Г, 3li) , а на выходе умно жителей частоты на четыре 26 и восемь 27 образуются гармонические колебания Ui(t) и U(t) соответственно, т.е. в указанных каналах осуществляется свертка спектра принятого сигнала с двухкратной ФМн. При этом единичное напряжение образуется на выходе элементов И 36 и 37. Если на вход устройства поступает сигнал с трехкратной ФМн (Л-0,7Г/4, 7Г/2,77 , , 5/47, 3/2-, 7/47Г) , то свертка его спектра осуществляется только на выходе умножителя 27 частоты на восемь. При этом, единичное напряжение появляется только на выходе элемента И 37,

Для повышения достоверности распознавания сигналов с многократной ФМн в устройство введены пороговые элементы 12, 32 и 33, которые срабатывают при определенном пороговом уровне, величина которого пропорциональна.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным обеспечивает распознавание сигналов

не только с амплитудной модуляцией (ЛК) и манипуляцией (АМн) , с часГтотной модуляцией и манипуляцией , с линейной частотной модуляцией и однократной фазовой манипуляцией, но и сигналов с многократной фазовой манипуляцией. Тем самым функциональные возможности предлагаемого устройства по сравнению с Известным расширены.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ РАДИОСИГНАЛОВ по авт. св. 997244, о т л и ч а ювд е е с я тем, чтЬ, с целью расширения области применения за счет обеспечения распознавания широкополосных сигналов с многократной фазовой манипуляцией, оно содержит две параллельные цепочки, каждая из которых состоит из последовательно включенных дополнительных умножителя частоты, анализатора мгновенного спектра, блока сравнения, порогового элемента, преобразователя аналог-код и элемента И, причем соответствуквдие входы дополнительных блоков сравнения подключены к выходу третьего анализатора мгновенного спектра, один из входов дополнительных элементов И соединен с выходом первого преобразователя аналог - код, а дополнительных умножителей частоты подключены к входу устройства.

1...