Приемное устройство широкополосного сигнала Советский патент 1984 года по МПК H04B1/10 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в основном для приема дискретной информации в широкополосных системах связи. Известно приемное устройство широкополосного сигнала (ПШС), содержащее объединенные по входу фильтры промежуточной частоты, каждь из которых подключен к цепи, содержа щей последовательно соединенные пере множитель, интегратор и стробирующий элемент, а также тракт опорного напряжения, состоящий из последователь но соединенных линии задерлски на такт, перемножителя снятия манипуляции, сумматора и усилителя компенсирующего затухания в линии задершси , рециркулятора. Сигналы, отдельных ветвей суммируются в сумматоре через фазирующие задержки. Синхронизация обеспечивает ся блоком синхронизации, которьш за.пускается от формирователя ШПС 1. Однако обработка ШПС происходит по отдельным узкополосным ветвям, причем число их равно количеству эле ментов сигнала. Отсутствие обработки ШПС в целом усложняет задачу син хронизации и увеличивает необходимое количество оборудования, что является недостатком устройства. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является приемное устройство ШПС, содержащее последовательно соединенные линейный тракт, согласованный фильтр, перемножитель, к другому входу которого подключен выход гребенчатого фильтра, интегратор и решаюищй блок, вы. ход которого подклЕочен к одному из входов деманипулятора, к другому входу которого подключен выход согласованного фильтра через линию за держ1си на такт, причем к тактовым входам интегратора и решающего блока подключен выход блока вьщеления так товой частоты 2 . Однако известное устройство обладает низкой помехоустойчивостью, так как при когерентной обработке сигнала температ фная стабильность элементов задержки в тракте опорного сигнала, а также разброс группового времени запаздывания в согласованном и гребенчатом фильтрах в каждом кана iлеувеличивают расфазировку входного и опорного сигналов перемножителя. Пель изобретения - повышение помехоустойчивости . Для достижения поставле . ;ели в приемное устройство широкополосного сигнала, содержащее последовательно соединенные линейный тракт, согласованньш фильтр, перемножитель, к другому входу которого подключен вы-ход гребенчатого фильтра, интегратор и решающий блок, выход которого подключен к одному из входов деманипулятора, к другому входу которого подключен выход согласованного фильтра через линию задерлски на такт, причем к тактовьм входам интегратора и решающего блока подключен выход блока вьделения тактовой частоты, введены последовательно соединенные квадрат-урный перемножитель, дслолнительный интегратор, блок выборки и запоминания на такт, дополнительный перемножитель, фильтр нижних частот и угфавляемый фазовращатель и последовательно соединенные первый детектор огибающей и весовой сумматор, к другому входу которого подключен выход второго детектора огибающей, при этом выХод деманипулятора через управляемый фазовращатель подключен к входу гребенчатого фильтра, выход которого подключен к входу первого детектора огибающей и к одному из. входов квадратурного перемножителя, другой вход которого объединен с входом второго детектора огибающей и подключен к .выходу согласованного фильтра, выход весового сумматора подключен к входу блока вьиеления тактовой частоты, выход которого подключен к тактовым входам дополнительного интегратора и блока выборки и запоминания на такт, а вькод решающего блока подключен к другому входу дополнительного перемножителя . Кроме того, между выходом согласованного фильтра и входом регулировки усиления линейного тракта включены последовательно соединенные детектор и фильтр нижних частот. На чертеже представлена структурная электрическая схема приемного устройства ШПС. Устройство содержит линейный тракт 1j согласованный фильтр 2, перемножнтель 35Гребенчатьш фильтр 4, интегратор 5, решающий блок 6, блок 7 ньщеления тактовой частоты.

линию 8 задержки на такт, деманипулятор 9, управляемый фазовращатель 10, квадратурный перемножитель 11, дополнительный интегратор 12, блок 13 выборки и запоминания на такт, дополнительный перемножитель 14, ильтр 15 нижних частот, первый цетектор 16 огибающей, весовой сумматор 17, второй детектор 18 огибающей, детектор 19, дополнительный ильтр 20 нижних частот.

В установившемся режиме приемное ycTi ойсТЕо ШПС работает следующим образом.

Пришедший сигнал проходит линейньй тракт 1 и согласованный фильтр

2,на выходе которого появляется отклик, соответствующий взаимно корреляционной функции приходящего и образцового сигналов. Сигнал с выхоа согласованного фильтра 2 поступает одновременно на перемножитель

3,на другой вход которого поступает опорный сигнал с выхода гребенчатого ильтра 4, на квадратурный перемножитель 11, на который также поступает опорньй сигнал с выхода гребенчатого фильтра 4, и на цепь вьщеления опорного сигнала из последовательно соединенных хшний 8 задержки на такт, деманипулятора 9 и управляемого фазовращателя 10, выход которого соединен с входом гребенчатого

фильтра 4. Результат перемножения сигналов в перемножителе 3 накапливается в интеграторе 5 за время лительности посылки, и в конце такта принимается решение о фазе посылки решающим блоком 6, что достигается управлением интегратора 5 решающего блока 6 блоком 7 вьделения тактовой частоты. В дополнительном интеграторе 12 после перемножения сигналов 13 квадратурном перемножителе 11 за интервал посыпки накапливается сигнал, пропорциональньш фазовому отклонению опорного сигнала с выхода гребенчатого фильтра 4 по отношению к фазе, сигналу согласованного фильтра 2, но промоулированный сигнал посылок, для устранения чего включен дополнительный перемножитель 14 через блок 13 выборки и запоминания на такт, и на выходе фильтра 15 нижних частот

пол5Д1ается очищенный от манипуляции сигнал ошибки. Последний воздействует на управляемый фазовращатель 10, устраняя тем самым расстройку

1099154

(упомянутый набег группового времени запаздывания) опорного сигнала по отношению к сигналу согласованного фильтра 2. Деманипулятор 9 в с цепи выделения опорного сигнала осуществляет приведение входного сигнала к одной фазе. Дпя того, чтобы точно принять решение о принятой посылке и определить расстройку to опорного сигнала от входного, неббходима точная и быстрая синхронизация по тактам, т.е. необходимо как можно быстрее осуществить вьщеление тактовой частоты. ,Цпя этого. на блок 7 вьделения тактовой час15 тоты, которьй может быть выполнен в вице кольца фазовой автоподстройки частоты, сигнал поступает по двум каналам: с вьпсода согласованного 2Q фильтра 2 через второй детектор 18 огибающей и очищенный от шумов с выхода гребенчатого фильтра через первый детектор 16 огибающей, в весовом сумматоре 17 эти сигналы скла 25 дываются с весом, пропорциональньм отношению сигнал/шум, которьй определяется степенью очищения сигнала в гребенчатом фильтре 4. Таким образом, первоначально блок 7 вьщеле,„ ния тактовой частоты работает по входному сигналу, а по мере накопления сигнала в гребенчатом фильтре 4 - по очищенному сигналу с выхода последнего.

Поскольку уровень сигнала на входе приемника сильно колеблется, т.е. имеется большой динамический диапазон, то приемное устройство снабжено системой АРУ, но так как с выхода линейной части сигнал может быть под шумом, то петля АРУ по сигналу вводится с выхода согласованного фильтра 2, так как отношение сигнал/шум в момент пика автокорреляционной функции увели45чивается в В раз, где В - база широкополосного сигнала. Цепь АРУ включена между выходом согласованного фильтра 2 и входом регулировки усиления линейного тракта 1 и со50держит детектор 19 и фильтр 20 нижних частот.

Технико-экономический эффект изобретения заключается в снижении требований к стабильности временных

55 параметров сигналов и составных частей устройства.

Дпя реализации известных систем с когерентной обработкой сигнала 5 требуемая точность фазировки для получения потерь помехозащищенност порядка 0,5 дБ должна составлять при ОФТ не менее 20°, а при ДОФТ % в то время как разброс только группового времени запаздьюания даже широкополосных трактов усилением 40-70 дБ в рабочем интер вале температур составляет 3-4 не, что приводит на частотах порядка , 6 15-25 мГц к, разбросу фазового сдвига 15-40. При этом для ДОФТ система неработоспособна, а при ОФТ потери составляют около 3 дБ. В предложенном устройстве нестабильность составляет 2-3 , что обеспечивает потери помехозащищенности менее 0,5 дБ и приводит к значительному увеличению надежности и дальности связи.

1. ПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО ШИРОКОПОЛОСНОГО СИГНАЛА, содержащее последовательно соединенные линейный тракт, согласованный фильтр, перемножитель, к другому входу которого подключен выход гребенчатого фильтра, интегратор и решаюший блок, выход которого подключен к одному из входов деманипулятора, к другому входу которого подключен выход согласованного фильтра через линию задержки на такт, причем к тактовым входам интегратора и решающего блока подключен выход блока вьщеления тактовой частоты, отличающееся тем, что, с целью повьшения помехоустойчивости, введены последовательно соединенные квадратурный перемножитель, дополнительный интегратор, блок выборки и запоминания на такт, дополнительны перемножитель, фильтр нижних частот и управляемый фазовращатель и последовательно соединенные первый детектор . огибающей и весовой сумматор, к другому входу которого подключен выход второго детектора огибающей, при этом выход деманипулятора через управляемый фазовращатель, подключен к входу гребенчатого фильтра, выход которого подключен к входу первого детектора огибающей и к одному из входов квадратурного перемножителя, другой вход которого объединен с входом второго детектора огибаю: щей и подключен к выходу согласоi ванного фильтра, выход весового сумматора подключен к входу блока вьще(Л ления тактовой частоты, выход которого подключен к тактовым входам дополнительного интегратора и блока выборки и запоминания на такт, а выход решающего блока подключен к другому входу дополнительного перемножителя. со 2, Устройство по пЛ, о т л исо чающееся тем, что между вьгходом согласованного фильтра и- вхоСП дом регулировки усиления линейного тракта включены последовательно соединенные детектор и фильтр нижних частот