Устройство для приема широкополосных сигналов с линейной частотной модуляцией Советский патент 1985 года по МПК H04L27/156 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах радиосвязи и радиотелеметрии, в которых применяются сигн лы с линейной частотной модуляцией Цель изобретения - повьшение помехозащищенности за счет устране ния приема ложных сигналов. На чертеже изображена структурн электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство для приема широкополосных сигналов с линейной частотной модуляцией содержит приемник смесители 2 и 3, гетеродины 4 и 5 сжимающие фильтры 6 и 7, решающий блок 8, частотньш детектор 9, дифференцирующий блок 10, формирователь 11 импульсов, широкополосные фильтры 12 и 13, элемент 14 за держки, перемножитель 15, узкополосньй фильтр 16, амплитудный детектор 17 и ключи 18.и 19. Устройство работает следующим образом. Принимаемый сигнал с линейной частотной модуляцией и, (i и 717-2 YJ О t . Т где trj,,., амплитуда, длительность и начальная фаза сигнала; uJj г- значение угловой частоты в начале им dw- пульса; - скорость изменения частоты внутри импульса;u(jJ - девиация частоты. С выхода приемника 1 поступает на входы смесителей 2 и 3, на вто рые входы которых с выходов гетеродинов 4 и 5 соответственно подаются напряжения U,,Ul U,,U) U,2co9(u;,,2). Причем частоты tOp и ю выбраны таким образом, что u),,-u),-2u),p 2u). В смесителях 2 и 3 внутриимпул ная частота заполнения сдвигается по частотной оси в область промежуточной частоты a))c Wc-uJ 582 Частоты настройки сОц ч ООил и полосы пропускания icd, ды широкополосных фильтров 12 и 13 выбирают из условий Ли) UWjsAWft H1 При этом прием ложных сигналов на зеркальных uJi, дополнительных ы|, 0., ,.и), utjj, частотах подавляется. Это достигается следующим образом. Если сигнал принимается на первой зеркальной частоте, то он преобразуется в сигналы частот: w u)r,-W3 , , )ri-u)3, , ,,-u)3, . Однако ни один их указанных сигналов не попадает в полосы пропускания du) и 4u)2 широкополосных фильтров 12 и 13. Если сигнал принимается на второй зеркальной частоте, то он преобразуется в сигналы частот: ,-w, Г2 32 lu)n - w , которые также не попадают в полосы пропускания дц) и juuij широкополосных фильтров 12 и 13. Следовательно, не попадают в полосы пропускания дш и 3u)j. широкополосных фильтров 12 и 13 и преобразованные сигналы, если сигналы принимаются одновременно на первой ш, и второй UI32 зеркальных частотах. Ключи 18 и 19 в исходном состояНИИ закрыты. Если сигнал принимается на основной частоте ш, то он преобразуется в сигналы частот , . , и;121-.2ш,,-«). (. , Преобразованные сигналы на частотах , ш и (..попадают в полосы пропускания Ди) и Ли)2 широкополосных фильтров 12 и 13. При этом преобразованные по частоте сиг .(,Ul U,cos(w,t.Fy,,; где , с выхода широкополосного фильтра 12 поступает на два входа перемножителя 15 непосредственно и через :)пе31

мент 14 задержки, на выходе которого образуется напряжение:

U2(t) U, (i-r),(t-r)Fy

() Су- время задержки.

После перемножения сигналов и (t) и UjCt) в перемножителе 15 и выделении составляющей разностной частоты в узкополосном фильтре 16, его выходной сигнал будет иметь вид

Ujai KUjoos(.«,r3.,

где К - коэффициент, учитывающий

амплитудные изменения сигнала в перемножителе 15. Несущая частота сигнала Wj(t)

равна

«1, Глтг

2/r.,r

«, con3i .

Следовательно, при фиксированном времени задержки f, на выходе перемножителя 15 образуется моночастоТный сигнал, несущая частота Шо которого зависит от скорости у изменения частоты принимаемого сигнала. Указанный сигнал U,.(t) выделяется узкополосным фильтром 16 и детектируется амплитудным детектором 17, выходное напряжение которого поступает на управляющие входы ключей 18 и 19, открывая «к. При этом преобразованные по частоте сигналы с выходов ыирокополосных фильтров 12 и 13 через открытые ключи 18 и 19 соответственно поступают на сжимающие фильтры 6 и 7. Одновременно сигналы с выходов ключей 18 и 19 поступают на частотный детектор 9, где преобразуются в напряжение соответствующей формы. Это напряжение подается на вход дифференцирующего блока 10, на выходе которого образуются прямоугольные импульсы. На выходе формирователя 11 импульсов возникают импульсы моменты времени, соответствующие моментам смены знака наклона функций частотной модуляции сигналов.. Эти импульсы вместе с информационньми импульсами с выходов сжимающих фильтров 6 и 7 поступают на соответствующие входы решающего блока 8, обеспечивая тактовую синхронизацию при приеме решения.

192158

Если сигнал на первой дополнительной частоте или частоте W или одновременно на указанных частотах, то он преобразуется в сигс налы частот:

w uj -UJ., , . w -u)ri ,

1

n

to-.u;

W,

w;, .

1 Ti 1

u; ; 2u;rr., ..

.-к, u.-2u.,,

Только преобразованный сигнал

(«Ив первого канала на частоте Wj. u))

попадает в полосу пропускания Ли), широкополосного фильтра 12.

Если сигнал принимается на второй дополнительной частоте и)., или на частоте WUQ или одновременно на

указанных частотах, то он преобразуется в сигналы частот:

.

Л2.1.

u))4,-2u,,,

.

}1

м

11

30 Только преобразованный сигнал

.второго канала на частоте )jj попадает в полосу пропускания ди)2. широкополосного фильтра 13.

Если сигнал принимается на дополнительных частотах ш и одновременно, то он преобразуется в сигналы частот:

,

.

. S2.

..

U) uJ.2w,,,

21 Л2)

U).j,-2u;,,

« n ri-V

Преобразованные сигналы на частотах w 2u) г, и u))|.- u)j попа-. дают в полосы пропускания ди) и широкополосных фильтров 12 и 13.

В устройстве прием ложных сигналов на дополнительных частотах сОа и Wai исключается. С этой целью преобразованный по частоте сигнал

u;(t)a,,i2wj ,

,,

где

2 - скорость изменения час тоты внутри импульса с выхода широкополосного фильтра 12 поступает на два входа перемножителя 15 непосредственно и через элемент 14 задержки, на выходе которого образуется напряжение:

u;cii u;(.;,t-r)-iTz --(,,

где у-время задержки.

После перемножения сигналов U(t) и U2(t) в перемножителе 15 составляющая разностной частоты имеет вид:и; Ct 1 - киJcos (air, ,,

где К - коэффициент, учитываюпщй амплитудные изменения сигнала в перемножителе 15. Несущая частота сигнала Uj(t)

равна

)v-%;:2}.

Так как скорость изменения частоты 2 гармоник принимаемого сигнала будет больше скорости изменения

частоты у основного тока, то при приеме по дополнительному каналу lOj, скорость изменения частоты преобразованного сигнала будет больше, чем при приеме по основному каналу. Частота W V- Tl j монохроматического сигнала U(t) на выходе перемножителя 15 при этом будет выходить из полосы пропускания срУЗкополосного фильтра 16 и ложные сигналы будут подавлены.

Таким образом, предлагаемое устройство не только обеспечивает тактовую синхронизацию по информаци онным сигналам и увеличение объема принимаемой информации, но и позвсгляет устранить прием ложных сигНсшов на дополнительных частотах,

который приводит к неоднозначности определения ряда параметров принимаемого сигнала, т.. е. к снижению помехоустойчивости. Наряду с подавлением дополнительных каналов приёма в устройстве подавляется ложный сигнал, частота которого равна промежуточной частоте . Это избавляет от необходимости устанавливать на входе устройства полосо-

вой фильтр. .

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ С ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ по авт. св. № 771901, отличающееся тем, что, с целью повышения помехозащищенности за счет устранения приема ложных сигналов, выход каждого смесителя подключен к входу сжимающего фильтра через последовательно соединенные широкополосный фильтр и ключ, а также в него введены последовательно соединенные элемент задержки, перемножитель, узкополосный фильтр и амплитудньм детектор, при этом выход соответствующего широкополосного фильтра подключен к входу элемента задержки и второму входу перемножителя, а выход амплитудного детектора подключен к управляющим входам ключей. со ел 00