Следящий фильтр для псевдослучайных сигналов Советский патент 1985 года по МПК H04L7/04 G01S7/46 

Изобретение относится к радиотех нике и может И9пользоваться в систе мах радиолокации, радионавигации, радиосвязи для совместной фильтрации сигнала несущей частоты и дальномерного шумоподобного сигнала, сформированного на основе псевдослучайной последовательности. Цель изобретения - повьпиение точ ности слежения. На фиг, 1 представлена структурн электрическая схема.следящего фильт ра для псевдослучайных сигналов; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие формирование дискриминационной характе ристики следящего фильтра для псевдослучайных Сигналов. Следящий фильтр для псевдослучай ных сигналов содержит смеситель 1, первый усилитель 2 промежуточной частоты, фазовый демодулятор 3, вто рой усилитель 4 промежуточной часто ты, фазовый детектор 5, опорный генератор 6, первый фильтр 7 нижних частот, управляющий элемент 8, упра ляемый высокочастотный генератор 9, первый 10 и второй 11 каналы обработки сигналов, вычитающий блок 12, второй фильтр 13 нижних частот, управляемый тактовый генератор 14, регистр 15 сдвига, первый и второй коммутаторы 16 и 17, делитель 18 частоты. Первый канал обработки сигнала содержит умножитель 19, усилитель 20 промежуточной частоты, амплитудный детектор 21. Второй канал обработки сигнала содержит умножитель 22, усилитель 23 промежуточной частоты и амплитуд ный детектор 24. Следящий фильтр для псевдослу- чайных сигналов работает следующим образом. На сигнальный вход смесителя 1 поступает входной сигнал, манипулированный по фазе псевдослучайной последовательностью. Здесь он смешивается с сигналом управляемого высокочастотного генератора 9, пода ваемьм на вход частоты преобразования смесителя 1, и частота входного сигнала понижается до частоты настройки первого, усилителя 2 промежу точной частоты. Затем сигнал подается в первый усилитель .2 промежуто ной частоты, где усиливается и филь руется. Далее сигнал перемножается 02 в фазовом демодуляторе 3 с опорной псевдослучайной последовательностью, снимаемой с выхода (п-1)-го разряда регистра 15 сдвига. В результате на выходе фазового демодулятора 3 образуется узкополосный сигнал, который усиливается и фильтруется во втором усилителе 4 промежуточной частоты, а затем поступает на вход фазового детектора 5. Здесь частота и фаза сигнала сравниваются с частотой и фазой напряжения опорного генератора 6. Сигнал рассогласования с выхода фазового детектора 5 фильтруется в- первом фильтре 7 нижних частот и через управляющий элемент 8 изменяет частоту управляемого высокочастотного генератора 9 таким образом, чтобы уменьшить величину сигнала рассогласования. Сигнал с выхода первого усилителя 2 промежуточной частоты подается также на сигнальные входы первого 10 и второго 11 -каналов обработки си1- налов, составляющих дискриминатор. Здесь данньш сигнал перемножается в умножителях 19 и 22 с двумя сдвинутыми во времени образцами псевдослучайной последовательности (опорными сигналами), подаваемыми на умножители 19 и 22 через первый коммутатор 16 с выходов п-го и (п-2)-го разрядов регистра сдвига 15, Образуемые на выходах умножителей 19 и 22 узкополосные сигналы, амплитуда которых зависит от временного сдвига входной модулированной последовательности относительно опорных сигналов, снимаемых с регистра сдвига 15, усиливаются и фильтруются в усилителях промежуточной частоты 20 и 23, далее детектируются в амплитудных детекторах 21 и 24 и через второй коммутатор 17 подаются на входы вычитающего блока 12. Выходной сигнал вычитающего блока- 12, величина и знак которого определяются временным сдвигом входной последовательности относительно опорной, фильтруется во втором фильтре 13 нижних .частот и подается на управляющий вход, управляемого генератора 14. В результате воздействия этого сигнала изменяется тактовая частота и происходит сдвиг генерируемой регистром 15 сдвига последовательности таким образом, чтобы уменьщить временной сдвиг при слежении за задерж.кой.

3

Сигнал управляемого тактового генератора 14 подается также на вход делителя 18 частоты, выходными импульсами которого осуществляется коммутация опорных сигналов, подаваемых в первый коммутатор. 16 с регистра 15 сдвига, и коммутация сигналов, подаваемых с выходов первого

10и второго 11 каналов обработки сигналов на вход вычитающего блока 12. В результате с тактом, определяемым периодом выходных импульсов д.елителя 18 частоты, сигналы с выходов первого 10 и второго 11 каналов обработки сигналов меняются местами

и последовательно во времени формируются две дискриминационные характеристики (фиг. 2а,S). В случае рассогласования первого 10 и второго

11каналов обработки сигналов эти . характеристики имеют смещение нуля, величина которого может случайным образом меняться во времени вследствие старения элементов, влияния . климатических, условий, изменения

7750 . .4

напряжения питания. Смещение нуля характеристик имеет противоположный знак и равную по абсолютному значению величину, если время корреляции процессов, определяющих флуктуации коэффициентов передачи первого 10 и второго 11 каналов обработки сигналов, существенно больше периода следования коммутирующих импульсов, что может 10 быть выполнено на практике. Поскольку период коммутации выбирается существенно меньшим постоянной времени второго фильтра 13 нижних частот, итоговый сигнал рассогласования определяется усредненной дискриминационной характеристикой, в которой отсуствует смещение нуля (фиг. 2Ь-).

Таким образом, включение первого 0 16 и второго 17 коммутаторов и делителя 18 частоты позволяет повысить точность слежения за задержкой за счет устранения ощибок, вызванных смещением нуля дискриминационной характеристики.

СЛЕДЯЩИЙ ФИЛЬТР ДЛЯ ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ, содержащий последовательно соединенные смеситель, первый усилитель промежуточной частоты, фазовый демодулятор, второй усилитель промежуточной частоты, фазовый детектор, первый фильтр нижних частот, управляющий элемент и управляемый высокочастотный генератор, последовательно соединенные : вычитающий блок, второй фильтр нижних частот, управляемый тактовый генератор и регистр сдвига, а также первый и второй каналы обработки сигнала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных умножителя, усилителя промежуточной частоты и амплитудного детектора, и опорный генератор, выход которого подсоединен к входу опорной частоты фазового детектора, выход управляемого высокочастотного генератора подсоединен к входу частоты преобразования смесителя, а еыход первого усилителя промежуточной частоты подсоединен к объединенным сигнальным входам первого и второго каналов обработки сигнала,выход (п-1)-го разряда регистра сдвига подсоединен к входу опорного сигнала фазового демодулятора, причем сигнальный вход смесителя и выходы управляемого высокочастотного генератора и регистра сдвига являются соответственно вхо(Л дом и первым и вторым выходами следящего фильтра, отличающийс с я тем, что, с целью повышения точности слежения, введены последовательно соединенные делитель частоты и первый коммутатор, -а также второй коммутатор, при этом выходы ц -го и

Фи1.1

11

см(Т)

X

Оср(Г)