Устройство для определения класса радиосигналов Советский патент 1985 года по МПК G01R23/16 

множителей соединены с входами второго блока сложения, выход которого соединен с вторыми входами девятого и двенадцатого перемножителей, выходы седьмого и восьмого перемножителей соединены с входами второго блока вычитания, выход которого соединен с вторыми входами десятого и одиннадцатого перемножителей, выходы девятого и десятого перемножи182432

телей соединены с входами третьего блока сложения, выхрд которого сое,динен с вертикально отклоняющей системой электронно-лучевой трубки, а выходы одиннадцатого и двенадцатого перемножителей соединены с входами третьего блока вычитания, выход которого соединен с горизонтально

отклоняющей системой электроннолу- чевой трубки.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ , РАДИОСИГНАЛОВ, содержащее первый и второй фазовые детекторы, фазовращатель, четыре перемножителя, блок слежения, блок вычитания и электроннолучевую трубку, отличэющее.С я тем, что, с целью повышения точности классификации радиосигналов, Б него введены генератор гармонических колебаний, импульсный генератор, первый и второй мультивибраторы, десять ключей, четыре пиковых детектора, ;восемь перемножителей, два блока сложения и два блока вычитания, причем вход устройства соединен с сигнальными входами фазовых детекторов, зыход генератора гармонических колеЗаний соединен с управляющим входом первого фазового детектора и через J)a3 о вращатель с управляющим входом второго фазового детектора, выход первого фазового детектора соединен с сигнальн1г1ми входами первого, второго и третьего ключей, а выход второго фазового детектора соединен с сигнальными входами четвертого, пятого, шестого ключей, выход импульсного генератора соединен с управляющими входами третьего и шестого ключей и входами первого и второго мультивибраторов, выход первого мультивибратора соединен с управ.ляющими входами второго и пятого ключей, а выход второго мультивибратора соединен с управляющим входами первого, четвертого, седьмого, isocb. мого, девятого и десятого ключей, выход первого ключа соединен с первь -. ми входами пятого и седьмого пере- множителей, а выход четвертого ключа соединен с вторыми входами шестого и восьмого перемножителей, выходы второго, третьего, пятого и шестого ключей через пиковые детекторы соедине(Л ны соответственно с сигнальными входаС ;ми седьмого, восьмого, девятого и десятого ключей, вькод седьмого ключа соединен с первыми вxoдa D второго, четвертого и восьмогоперемножителей и вторым входом пятого перемножителя-,, выход восьмого ключа соединен с вторыми входами первого и четвертого перемножителей, выход девятого ключа соединен с первыми входами первого, третьего и шестого перемнолсителей и вторым входом седьмого перемножителя, выход десятого ключа соеди- нен с втопьии входами второго и третьего перемножителей, выходы первого и второго перемножителей соединены с входами первого блока вычитания, выход которого соединен с первыми входами десятого и двенадцатого перемно.жителей, выходы третьего и четверто,го перемножителей соединены с вхо:Дами первого блока сложения, выход которого соединен с первыми входами, девятого и одиннадцатого перемножи- . тёлей, выходы пятого и шестого пере

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и.может быть использовано в качестве составной части радиоприемника.

Цель изобретения - повьпиение точ-, ности классификации радиосигналов .путем исключения узкополосных эле- ментов задержки, искажакшщх частотHbrfi спектр радиосигнала.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - изображения на экране ЭЛТ для различных модуляций радио,сигналаJ на фиг. 3 - работа устройства при приеме фазома1шпулированного сигнала ФТ.

Предлагаемое устройство содержит два фазовьк детектора 1 и 2, генератор 3 гармонических колебаний, фазовращатель 4, десять ключей 5-14, импульсный генератор 15, два мультивибратора 16 и 17, четьфе пиковых детектора 18-21, двенадцать перемножителей 22-33, три блока 34-36 сложения, три блока 37-39 вычитания и электроннолучевую трубку (ЭЛТ) 40, при-1ем вход устройства соединен с сигнальными входами фазовых детекторов 1 и 2 выход генератора 3 гармонических колеба}шй соединен с управляющим входом первого фазового детектора 1 и че рез фазовращатель 4 с управляющим входом второго фазового детектора 2, выход первого фазового детектора соединен с сигнальными входами первого 5 второго 6 и третьего 7 ключей, а выход второго фазового детектора 2 сое динен с сигнальны№1 входами четвертого 8, пятого 9 и шестого 10 ключей, выход импульсного генератора 15 соединен с управляющими входами, третьего 7 и шестого 10 ключей и входами первого 16 и второго 17 мультивибраторов, выход первого мультивибратора 16 соединен с управляющими входами второго 6 и пятого 9 ключей, а выход второго мультивибратора 17 соединен с управляющими входами первого 5, четвертого 8, седьмого 11, г восьмого 12, девятого 13 и десятого 14 ключей, выход первого ключа 5

соединен с первыми входами пятого 26 и седьмого 28 перемножителей, а вькод четвертого ключа 8 соединен с вторыми входами шестого 27 и восьмого 29 перемножителей, выходы второго 6, третьего 7, пятого 9 и шестого 10 ключей через пиковые детекг.торы 18-21 соединены соответственно с сигнальными входами седьмого 11, восьмого 12, девятого 13 и десятого 14 ключей, выходы седьмого ключа 11 соединены с первыми входами второго 23, четвертого 25 и восьмого 29 перемножителей и вторым входом пятого перемножителя 26, выход восьмого

ключа 12 соединен с вторыми входами первого 22 и четвертого 2.5 перемно.жителей, выход девятого ключа 13 соединен с-первыми входами первого 22, третьего 24 и шестого 27 перемножителей и вторым входом седьмого 28 перемножителя, выход десятого ключа 14 соединен с вторыми входами второго 23 и третьего 24 перемножителей, выходы первого 22 и второго 23 перемножителей через первый блок 37 вычитания соединены с первыми входами десятого 31 и двенадцатого 33 перемножителей, выходы третьего 24 и четвертого 25 перемножителей чере первый блок 34 сложения соединены с первыми входами девятого 30 и . одиннадцатого 32 перемножителей, вы ды пятого 26 и шестого 27 перемножителей через второй блок 35 сложения соединены с вторыми входами девятого 30 и двенадцатого 33 перемножителей, выходы седьмого 28 и восьмого 29 пёремножителей через второй блок 38 вычитания соединены с вторыми входами десятого 31 и оди надцатого 32 перемножителей, выходы девятого 30 и десятого 31 перемножителей через третий блок 36 сложения соединены с вертикально отклоняющей системой ЭЛТ АО, а выходы одиннадцатого 32 и двенадцатого 33 перемножителей через третий блок вычитания 39 соединены с горизонтально отклоняющей системой ЭЛТ АО. Устройство работает следуюищм об разом. Поступивший на вход устройства радиосигнал проходит на первые вход обоих фазовых детекторов 1 и 2, на вторые входы которых подается синус .идальное колебание с выхода генератора 3 гармонических колебаний непо средственно на первьй фазовый детек тор 1 и через фазовращатель А на второй фазовый детектор 2. Выходной сигнал первого фазового детектора 1 проходит на первые три ключа 5-7, а выходной сигнал второго фазового детектора 2 - на вторые три ключа 8-10. Периодическая последовательность видеоимпульсов с выхода импульсного генератора 15 поступает на третий 7 и шестой tO ключи и на запуск обоих мультивибраторов 16 и 17, при этом время появления импуль са на выходе второго мультивибратор 17 после запуска в два раза больше чем на выходе первого мультивибрато ра 16, но меньше чем период следова ния- запускающей их импульсной после довательности. Импульсы с выхода первого мультивибратора 16 поступают на второй 6 и пятый 9 ключи, а импульсы с вькода второго мультивиб ратора 17 - на первый 5, четвертый 8, седьмой 11, восьмой 12, девятый 13 и десятый 1А ключи. Все-поступающие на ключи видеоимпульсы открывают их на время действия импульса, 324 при этом сигнал с входа ключа передается на его выход. Выходные сигналы второго 6, третьего 7, пятого 9 и шестого 10 ключей поступают на пиковые детекторы 18,19,20,21, формируя на них соответствующие напряжения, которые через седьмой 11, восьмой 12, девятый 13 и десятый 1А поступают на перемножители 22-29, на перемножители 26-29, кроме того, проходят сигналы с выходов первого 5 и четвертого 8 ключей, при этом импульсы с выхода второго мультивибратора 17 обеспечивают одновременность прохождения всех сигналов на входы перемножителей 22-29 и обнуление (разряд накопительной емкости) пиковых детекторов 18-21, сигналы с выходов первых восьми перемножителей 22-29 через два блока ЗА и 35 сложения и два блока 37 и 38 вычитания поступают на перемножители 30-33, при этом видеоимпульсы с выходов девятого 30 и десятого 31 перемножителей, через третий блок 36 сложения проходят на вход вертикально отЮтоняющей си-, стемы ЭЛТ АО, а видеоимпульсы с выходов одиннадцатого 32 и двенадцатого 33 перемножителей через третий блок 38 вычитания - на вход горизонтально отклоняющей системы ЭЛТ АО. На вход устройства поступает некоторый произвольный сигнал U(t) u(t)v(t)., где V(t) - огибающая, О - средняя частота , (f(t) - фаза радиосигнала. Генератор 3 гармонических колебаний вырабатывает синусоидальное колебаниеUr(t)Vr. sinC rt+cf) .Фазовращатель А обеспечивает поворот фазы колебания Ut-(t) на 90°, при этом на выходах первого 1 и втоого 2 фазовых детекторов появятся оответственно следующие сигналы: c(t)v(t), cos(a-«f) t+tf(t) S(t)V(t).Vr. sin(w-Cjat+Cf(t) Ha фиг 2 показаны эпюры напряжений в некоторых точках схемы при приеме радиосигнала с фазовой телеграфией (ФТ) и со скачком фазы /|Г..Ui(t) , U,,(t) - сигнал на выходе импульсного генератора 15, UM (t) и U/,i2(t) выходные сигналы первого 16 II второго 17 мультивибраторо з, C,(t) и Cj(t) - напряжения на выходах первого 18 и второго 19 пиковых детекторов, C(t) - сигнал на выходе первого ключа 5, сигнал, поступающий на вертикально отклоняющую систему ЭЛТ 40. Пусть импульсный генератор 15 выдает периодическую последовательност видеоимпульсов с периодом следования Т и длительностью импульса S. На выходе первого мультивибратора 16 чере некоторый временной интервал f после запуска появляется такой же видеоимпульс, а на выходе второго мультивибратора 17 видеоимпульс появляется через временной интервал 2. Видеоимпульсы с выхода импульсного генератора 15 в некоторый момент t( открывают третий 7 и шестой 10 ключи, при этом на втором 19 и четвертом 21 пиковых детекторах появляются напряжения, равные значениям выходных сигналов фазовых детект ров в этот момент: ; -, C(t,), S, S(t,) Аналогично видеоимпульсы с выхода первого мультивибратора 16 в момент времени t открывают второй 6 и пятьш 9 ключи, при этом на первом 18 и третьем 20 пиковых детекторах появляются напряжения, равные значениям выходных сигналов фазовых детекторов в момент времениС. С(Ц), S, (4) Напряжения С, S, G, S на пи ковых детекторах 18-21 сохраняются до появления импульса с выхода второго мультивибратора 17 в момент времени t t +2С, при этом указан ные напряжения через седьмой 11 и д сятый 14 ключи проходят на соответствуюп5ие перемножители 23-29. Одновременно через первый 5 и третий 7 ключи на перемножители 26,28,22 и 2 поступают видеоимпульсы, равные выходным сигналам фазовых детекторов 1 и 2 в момент времениt : С, C(t,) S, set,) Таким .образом, в момент действия видеоимпульса с выхода второго мул тивибратора 18 (t,) на перемножители 22-29 поступают видеоимпульсы, соответствующие значениям выходных сигналов фазовых детекторов 1 и 2 в три различные моменты времени t,. tj t, t, t +2С: c, S,, Cg, C{,, S«. Ha выходах перемножителей 22-29 имеются видеоимпульсы, равные соответственно следующим произведениям: G,, , s,Sj, С,С,-, ,, s,s,, , , . При этом на выходе первого блока 34 сложения присутствует сигнал: a, С,С2 - S,S, на выходе первого блока 37 вычитания: b, C,Sj - , , на выходе второго блока 35 сложения: , + а,8з а на выходе второго блока 38 вычитания: ь c,,s,- ,, На выходах перемножителей 30-33 находятся видеоимпульсы, равные соответственно следующим произведениям: , Ь,а2. При этом на выходе третьего блока 36 сложения присутствует сигнал: на выходе третьего блока 39 вычитания: Ь, - a,b, . При подстановке в выражения для aj и Ь соответствующих значений С,. S- с учетом (1) а, V(t).V(t ). V(t,).cosrtf(t) -ч(ц)1; b, - V(t).,).V(t). (t,) f(4) a, A(t).cosj(3(t) ; bj A(t) -sinocCt), A(t)V(t, )V(t2).V(t,); Oi-(t)lf(t)-4(t,). Для техвидов модуляции, при которых амплитуда радиосигнала во времени не меняется (ФТ,2 A(t) A const. Поскольку, Cj(t;) характеризует фазовую (частотную) модуляцию радио сигнала, то для гармонического кол бания Cf (Ci)(f const и oi(t) н О. След вательно, для гармонического колеба ния Ь О и на экране ЭЛТ 40 высвечивается одна точка на вертикальной оси. Для сигнала с фазовой телеграфией (ФТ{ ) разность фаз между различными (i-й и j-й) элементарными посьлками может принимать два значения (f(t ;)-q)(tp 0,7 . Следователь но об() также может принимать два значения :о,0 . Поэтом у и возможны два значения 1) 2) . Следовательно, на экране ЭЛТ 40 высвечиваются две точки на вертикальной оси симметрии относительно центра координат. Для сигнала с фазовой телеграфие ФТ разность фаз между различными элементарными посыпками может принимать четьфе значения: 0; -1 ,-,- Следовательно, oi(t) также может при нимать четыре значения: с 0; Joi-j , Поэтому возможны четыре множества значений а и Ь„: 2) э 3) Ь,А - Ь,0 аз О Ь,-А Следовательно, на экране ЭЛТ вы свечиваются четыре точки симметричн относительно центра координат - две на вертикальной оси и две на горизонтальной. Для сигнала с частотной модуляцией ЧМ разность фаз между колеба,ниями- в различные моменты времени может принимать непрерывное множе: ство значений в. пределах (-R-rV). При этом ci(t) равномерно распределе в интервале (-IT-V 15 Т. Поэтому возможно применение зна чений а и а- Aicosct(t)1 b., A.(t)|4(t) Следовательно, на экране ЭЛТ вы,свечиваются точки, лежащие на окруж ности с центром в начале координат которые при большей длительности реализации сигнала сливаются в сплошную окружность. Для сигнала с частотной телеграфией ЧТ, состоящего из отрезков синусоид двух различных частот ( G), и Wj), возможны три ситуации: а) временные отсчеты t, и t находятся в пределах одной элементарной посыпки с Q- , б) t,, и t находятся в ра зличных элементарных посыпках, но с одинаковыми значениями- Ц ; в) t ; и tj находятся в различных эЛементанмх посылках с разными значениями со; В первых двух ситуациях «(t)0 и на экране ЭЛТ 40 высвечивается точка на вертикальной оси а в|третьей ситуации аналогично случаю 411 соответствует изменение oi (t) (- RJ-VTij, и, следовательно, множество точек на ок-. ружности на экране ЭЛТ 40. Таким образом, сигналу с ЧТ при большой длительности реализации сигнала на экране ЭЛТ соответствует окружность с точкой на вертикальной оси. Для сигналов с амплитудной модуляцией (AM) и амплитудной телеграфией (AT), ((t)Cf const и, следовательно, is6(t)0 и , A(t) в случае АИ может принимать множество значений в пределах А„;„ - А„д, (в случае 100%-ной модуляции А ) а в случае AT - два значения: О и А. Следовательно, для AM сигналов возможно изменение значений а,: а, A(t)5 A(t)0,,-, а для АТ-сигналов: 1) а А ,2) . Поэтому в случае AM на экране ЭЛТ 40 высвечиваются точки на отрезке вертикальной оси, которые при большей длительности реализации сигнала сливаются в сплошную линию, а в случае AT - две точки в центре координат и на вертикальной оси. Таким образом, исключение из состава устройства узкополосных элементов задержки, имеющихся в составе известного устройства позволяет повысить четкость изображения на экрам не ЭЛТ, так как частотные характеристики сигнала не искажаются, и тем самым повысить точность классификации радиосигналов.

AT

(РТ2

(РТ,