Устройство для приема частотно-манипулированных сигналов Советский патент 1986 года по МПК H04L27/14 

1 1

Изобретение относится к радиосвязи и иожет быть использовано в аппаратуре приема дискретных сигналов.

Целью изобретения является повы- шение помехоустойчивости при возДей- ст1вии станционных помех.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство для приема частотно-ма- нипулированных сигналов содержит пространственно разнесенные антенны I , радиоприемные блоки 2, первые и вторые полосовые фильтры 3 и 4, первый и второй адаптивные компенсаторы 5 и 6 помех, первый ограничитель 7, сумматор 8, второй ограничитель 9, интегратор 10, решакящй блок 11, вычитающий блок 12 и инвертор 13.

Каждый адаптивный компенсатор по- мех содержит умножители 14, сумматор 15, основные перемноямтели 16, интеграторы 17, детектор 18 информационного сигнала, расщепители 19 сиг- , формирователь 20 сигнала, элемент 21 задержки, нормируюпщй элемент 22, первый дополнительный пе- ремножнтель 23, Измерительный фильтр 24, второй дополнительный перемножитель 25, блок 26 определения разности и фазовращатель 27.

Устройство работает следующим образом.

Принимаемая смесь сигнала и помехи на промежуточной частоте с выхода каждого из радиоприемных блоков 2 поступает на два полосовых ильтра 3 и 4 соответственно трактов нажатия и отжатия и далее на вхо- гцл расщепителей 19 сигнала. Обработка информации в трактах нажатия и отжатия осуществляется параллельно. На второй вход каждого расщепителя 19 сигнала поступает опорное нажатие с частотой, равной номиналу промежуточной частоты, на вход расщепителя 19 сигнала поступает опорное напряжение со сдвигом фазы на 90 , что обеспечивает разложение узкополосной смеси сигнала и помех на квадратные составляющие. Это равносильно переходу к комплексному представлению колебания с выхода расщепителя 19 сигнала. В весовых умножителях 14 происходит умножение комплексной величины S{t), соответствующей смеси сигнала и помех, на комплекс762

ный весовой коэффициент W(t), поступающий с выхода интеграторов 17. В основных перемножителях 16 и интеграторах 17 осуществляется вычисле- ние комплексных весовых коэффициентов W(t) для каждой ветви разнесения. На выходе (весовых) умножителей 14 имеем комплексную величину П.(t)

Si.(t) -WjCt).

Сигналы с выходов умножителей 14 суммируются в сумматоре 15, на выходе которого получаем S (t)(i:).

.iri Выходной сигнал сумматора поступает через детектор 18 информационного сигнала на вычитающий блок 12. С выхода решающего блока 11, на управляющий вход формирователя 20 сигнала поступает сигнал в виде оценки

телеграфных посьшок b(t). Так как в каждом из трактов нажатия или отжатия осуществляется манипуляция сигнала типа амплитудной телеграфии (AT), то формирователь 20 сигнала

генерирует колебание AT в соответствии с видом принимаемой комбинации. Это колебание имеет вид

,, M(t) - (t) ,

где b(t) {. - оценка тблеграф. ных посьшок;

Чо начальная фаза; . - девиация частоты. Сформированное таким образом колебание поступает на вход второго дополнительного перемножителя 25. На вход первого дополнительного пере-, множителя 23 поступает с формирователя 20 сигнала комплексно -сопря- женное колебание.

(t)

На другой вход первого дополнительного перемножителя 23 через элемент 21 задержки и нормирующий элемент 22 поступает колебание с выхода

сумматора 15. Элемент 21 задержки компенсирует задержку оценки демоду- лированного информационного сигнала b(t) относительно огибающей манипу- лированного сигнала с выхода сумматора 15, выходной сигнал которого

55

можно представить, например, для тракта на сатия в виде

5(t)S,(t).X:s,(t)-S(t)

N-1

.

I--1

ip

где S - модуль огибающей сигнала; f(t) - медленные флуктуации фазы

сигнала, вызванные влиянием канала; b(t) - информационная последова- 5

тельность 1 и 0;

S. - модуль огибающей i-й помехи; (t} - фаза i-й помехи.

На первом дополнительном перемножителе 23 вычисляется произведение 10

) - M(if) s(t)

. л -(sit-M V . ,. spJtft 4 П (t)--b(l)t (t)E

,JV.(t), .

HS-.P

В случае, когда соотнощение нал/помеха достаточно большое, чаем b(t) b(t).

Тогда

n.(t)i,

)

b(t)s.E :

Второе слагаемое, которое является продуктом преобразования помех с гораздо более широким спектром, не проходит через измерительный фильтр Zii. Сигнал на вькоде измерительного фильтра можно записать

Ф(t) ъMt)s;, , где Кср- коэффициент передачи изме-.

рительного фильтра 24 на

нулевой частоте.

40

После последующего, умножения во втором дополнительном перемножителе Я5 получаем

п,(t)Фa)й(-t))s/ « «S(( как значение b(t) нормировано к 1, то на выходе имеем

nj(t)

))

50

В результате имеем опорный сигнал, .являющийся оценкой передаваемой информации, которая поступает в качестве уменьшаемого на блок 26 определе- ния разности. В качестве вычитаемого поступает сигнал S(t), задержанный 55 на столько, что .bCt) и b(t) совпадают во времени. Тогда на выходе блока 26 определения разности имеем

jfair fCtJl

. e(t)-s,f rs ьше

К-1

Hsi.e 1 1

.(l.

J г

-,„,..ш .

.р

Подставляя в приведенное вьфаже- ние значения b(t), равные О или I, учитывая, что система автоматического регулирования с помощью веровых коэффициентов Wj нормирует S к 1, получаем

- J.;U)

(t)SiP

1 1

В результате получаем чистую помеху, которая той же системой ав- томатического регулирования сводится к минимуму. Весовые коэффициенты W- вырабатываются в основных перемножив телях 16 и интегр.аторах К7,

В случае, если помеха намного пре- вышает сигнал, опорное напряжение, получаемое с выхода второго дополнительного перемножителя 25, близко к О, и весовые векторы, вырабатываег4ые в системе на -выходе интеграторов 17 стремятся свести к-О колебание на выходе блока 26 определения разности. После того, как помеха уменьшится и станет соизмерима или немного меньше сигнала, появляется опорное колебание на вьпсоде второго дополнительного перемножителя 25, которое компенсирует полезный сигнал на выходе блока 26 определения разности, и в дальнейшем система вычисления весовых коэффициентов работает только по составляющей помехи, уменьшая ее до шнимума,

Далее сигналы с выходов первого и второго адаптивных компенсаторов 5 и 6 помех поступают на вычита - кнцего блока 12.

Обозначим: Z - сигнал на выходе вычитакндего блока 12; Z - сигнал на выходе первого ограничителя 7; Z, - сигнал на выходе второго ограничителя 9; Z - сигнал на выходе интегратора Ю.

Пусть, начиная с момента включения устройства, Z удовлетворяет условию . Q ч си„ .

В момент включ€;ния устройства Z, f О, поэтому Z Z,, и интегратор 10 начинает заряжаться, стремясь к ве-г

личине Ъ„

При этом сигнал Z начи.J . ..г.. -ц

нает увеличиваться, что приводит к увеличению Zj, и дальнейшему возраста нию сигнала Z. Через некоторое вре мя наступает момент, когда вьшолня- ется условие

. Z,

Начиная

2 ЭТОГО

Z

и„

момента, сигнал

2 J перестает увеличиваться из-за действия ограничителя 9. Сигнал Z, ВОЗ-, рйСстает до величины 4-и„ , и в устрой- . стве устанавливается котором i Zj Пусть в результате

о

равновесие, при

ZA/ - Uo. всплеска шума:

сигнал Z на некоторое время принима-, ет отрицательный знак, удовлетворяя

условию

-и

0.

В первый момент всплеска сигнал Zj уменьшается

Zj « Uo - Z и - Z..

Интегратор iО начинает разряжаться, стремясь к Zg . Это приводит к уменьшению сигнала Z, дальнейшему уменьшению Zj и т.д. С временем наступает момент, когда Zц О, и процесс заряда идет в обратну сторону. Шумовой выброс является кратковременным и имеет небольшую величину. За время действия выброса

не

изменить знак, и ве.J . успевает роятность ошибки снижается.

.Предложенное устройство позволяет обеспечить прием частотио-Манипули- рованных сигналов с раздельной фильтрацией по трактам нажатия и отжа- тия с повышенной помехоустойчивостью по отношению к станционным помехам, отличающимся по углу прихода от по- сигнала.

Формула изобретения

1. Устройство для приема частотно- нанипулированных сигналов, содержащее пространственно разнесенные антенны, подключенные к входам-радиоприемных блоков, выходы которых соединены с входами соответствующих первых и вторых полосовых фильтров, вычитающий блок, выход которого соединен через первый ограничитель с первым входом сумматора, выход которого через второй ограничитель соединен с входом решакяцего блока и входом интегратора, выход которого

подключен к второму входу сумматора, отличающе еся тем, что, с целью повьш ения помехоустойчивости при воздействии станционных помех, в него введены два адаптивных компенсатора помех и инвертор, вход которого подключен к выходу решающего блока и первому входу первого адаптивного компенсатора помех, первьй вход второго адаптивного компенса тора помех подключен к выходу инвертора, выход первого и второго адаптивных компенсаторов помех .соединены соответственно с первым и вторым входами вычитающего блока, при этом выходы первых полосовых фильтров подр ключены к соответствующим вторым входам первого адаптивного компенсатора помех, а выходы вторых полосовых фильтров подключены к соответствующим вторым входам второго адаптивного компенсатора помех, опорный вход которого соединен с опорным входом .первого адаптивного компенсатора помех и является опорным входом устройства.

2„ Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что каждый из адаптивных компенсаторов помех содержит расщепители сигнала, умножители, сумматор, основные перемножители, интеграторы, детектор информаг ционного сигнала, формирователь сигнала, элемент задержки, нормирующий элемент, первый и второй дополнитель- Hbie перемножители, измерительньй фильтр; блок определения разности и фазо.вращатель, выход которого соединен с первыми входами расщепителей сигнала, выходы которых соединены с первыми входами основных перемножителей и первьпот входами умножителей, выходы которых соединены с . входами сумматора, выходы которого подключены к входам детектора информационного сигнала и входам элемента задержки, выходы которого соединены с первыми входами блока определения разности и входами нормирунлцего элемента, выходы которого Подключены к первым входам первого дополнительного перемножителя, вторые входы которого подключены к первым выходам формирователя сигнала, вторые выходы которого соединены с первыми входами второго дополнительного перемножителя, выходы которого подключены к вторым входам блока определения разности.

выходы которого соединены с вторыми входами основных перемножителей, выходы которых через соответствующие интеграторы подключены к вторым входам соответствующих умножителей, вторые входы расщепителей сигнала GQ- единены с входом фазовращателя и являются опорным входом адаптивного .компенсатора помех, первым входом

которого является вход формирователя 10 теля.

Редактор О. Юрковецкая

Составитесь О. ГеллерТехред л.Сердюкова Корректор.С. Шёкмар

Заказ 2462/60Тираж 624Подписное

ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

. Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

сигнала, третьи входы расщепителей сигнала являются вторыми входами адаптивного компенсатора помех, выходом которого является выход детектора информационного сигнала, при этом выходы первого дополнительного перемножителя через измерительный фильтр соединены с вторыми входами второго дополнительного перемножи

Изобретение относится к радиосвязи. Повьппается помехоустойчивость при воздействии станционных помех. С пространственно разнесенных антенн 1 смесь сигнала и помехи посту пает через соответствующие приемные блоки 2 на полосовые фильтры 3 и 4. С полосовых фильтров 3 и 4 сигналы трактов нажатия и отжатия поступают на соответствующие адаптивные компенсаторы помех (АКП) 5 и 6. Сигналы с АКП 5 и 6 поступают на вычитающий блок 12. С его выхода сигнал через ограничитель 7 поступает на сумматор 8 и далее через ограничитель 9 и интегратор 10 на другой вход сумматора 8. С ограничителя 9 сигнал через решающий блок 11 поступает на выход. Выходной сигнал поступает на АКП 5 непосредственно, а на АКП 6 - через инвертор 13. Введение двух АКП, работа которых поясняется, и инвертора 13 повышает помехоустойчивость. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.