Устройство для распознавания и приема импульсных сигналов с внутриимпульсной модуляцией Советский патент 1986 года по МПК H04L27/14 H04B1/06 

Изобретение отросится к радиотехнике и может быть использовано в системах с линейной частотной модуляцией.

. Целью изобретения является повышение достоверности распознавания информации путем раздельного приема И однозначного анализа сигналов на основной и зеркальньгх частотах.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предложенного : устройства; на фиг. 2 и 3 - временны диаграммы.

Устройство для распознавания и приема импульсных сигналов с внутри- импульсной модуля1щей содержит усилитель 1 высокой частоты, гетеродины 3 и 2 первого и второго каналов, смесители 4 и 5 первого и второго каналов, усилитель 6 промежуточной частоты, амплитудный детектор 7, частотный детектор 8, дифференцирующий элемент 9, элемент 10 совпадения, накопитель 11, пороговый элемент 12 первый и второй канальные усилители 13 и 14 промежуточной частоты первого канала, первый и второй канальные усилители 15 и 16 промежуточной частоты второго канала, первый канальный амплитудный детектор 17 первого канала, первый каналь ный амплитудный детектор 18 второго канала, ключи 19 и 20 первого и второго каналов, второй канальный амплитудный детектор 21 первого канала, второй канальньм амплитудный детектор 22 второго канала, канальные частотные детекторы 23.и 24 соответственно первого и второго каналов, канальные дифференцирующие элементы 25 и 26 соответственно первого и второго каналов, фазоинвертор 27, канальные элементы 28 и 29 совпадения соответственно первого и второго каналов, канальные накопители 30 и 31 соответственно первого и второго каналов, канальные пороговые элементы 32 и 33 соответственно первого и второго каналов, блок 34 регистрации.

Устройство работает следующим образом.

С выхода усилителя 1 высокой частоты на первые входы смесителей 4 и 5 поступает принимаемый импульсньш сигнал с линейной частотной модуля- .цией (ЛЧМ)

Ujt) cos(o,t +7yt -«-Cfc).

О i t с

n 5

где V ,t ,cf(, - амплитуда, длительность и начальная фаза сигнала;

С0(- - значение угловой частоты в начале импульйСОа

У - скорость изменения частоты внутри импульса;

йЫо - девиация частоты. На первые входы смесителей 4 и 5 соответственно с выходов гетероди- нов 2 и 3 подаются напряжения

IV (t) V cos(cOr, t +t|r, ) Ur(t) - V cos(wr t +cpr )

причем частоты (j и (j выбраны таким образом, что

«г;г - Wr, 2«„р .

В смесителях 4 и 5 внутриимпульс- ная частота заполнения сдвигается по частотной оси в область промежуточной частоты.

COnp W,-W,-(J,-Or, .

Частота настройки соц и полосы пропускания усилителя 6, 14 и 16 промежуточной частоты выбраны следу- ющим образом: сОц, (Jnp , ДсО, 2«пр, «Но 3/2 СОпр, , йЫ, СлЗпр

Частота настройки и полоса пропускания усилителей 13 и 15 промежуточной частоты выбраны следующим обра- зом:

С0н , йСО 2Qnp

На выходе смесителей 4 и .5 обра- зуются следующие сигналы:

U,(t) V, cos (cOnpt , ),

(t} (ОПР t - IT у ) где V, IK,V,V, , q, ,-,, V,. IK,V,V, .ч-г ч с-Ч г,;

коэффициент передачи смесителей 4 и 5.

Причем частоты указанных сигналов имеют следующий вид:

Wo,

; (0 + 2 i;i5 t)- co со„р + 27yt,

Wa, Wr,- ( 2-) Wnp -

- 2iryt,

где первый индекс обозначает основной канал, по которому принимается сигнал; второй индекс - номер гете- родина, участвующего в преобразовании частоты сигнала.

Преобразованные по частоте ЛЧМ сигналы и, (t) и ) попадают в полосу пропускания UW| усилителей 14 и 16 промежуточной частоты соответственно и поступают на входы ключей 19 и 20, которые в исходном состоянии всегда закрыты. Так как в полосу пропускания йсо усилителей 13 и 15 промежуточной частоты сигнал U,(t) и V(t не попадают, то ключи 19 и 20 остаются в закрытом состоянии.

Преобразованный по частоте ЛЧМ сигнал U,(t) Сфиг. 2а) попадает также в полосу пропускания усилителя 6 промежуточной частоты, с выхода которого он одновременно поступает на входы амплитудного и частотного де- текторов 7 и 8. Амплитудный детектор 7 вьщеляет огибающую сигнала V (.фиг о 26), которая поступает на второй вход элемента 10 совпадения. С выхода частотного .детектора 8 видео сигнал Vg (фиг. 2 г), форма которого соответствует закону изменения частоты cOoi (фиг. 2S), поступает на вход дифференцирующего элемента 9, выходной сигнал V, (фиг. 23) кото- рого .подается на первьй вход элемента 10 совпадения. Так как сигналы ;VT (фиг. 26) иУр (фиг. 23), поступающие на два входа элемента 10 совпадения, имеют одну и ту же поляр- . ность и занимают на временной оси один и тот же интервал, то элемент 10 совпадения срабатывает Его выхрд ное напряжение У,о(фиг. 2е) поступает в накопитель 11, где оно интегри- руется с целью уменьшения числа ложных срабатываний всего устройства за счет воздействия шумов. Выходное напряжение (фиг. 2fc) накопителя И поступает на вход порогового элемен- та 12, где сравнивается с пороговым уровнем В случае превышения напряжением V порогового уровня

ю

(5 2о

25 3035 40 45 50 55

1344

в момент времени t noporoBbrii элемент 1 2 формирует напряжение (фиг. 2л), которое поступает, на первый вход блока 34 регистрации, фиксируя распознавание ЛЧМ сигнала, принимаемого по основному каналу на частоте CJ,

Если на вход устройства поступают сигналы с внутриимпульс-дискретной модуляцией ДЧМ (фиг. 2), то на выходе частотного детектора 8 и дифференцирующего элемента 9 эти сигналы трансформируются в сигналы Vg (фиго ) и V (фиг. 2u)v На выходе элемента 10 совпадега1я появляются лишь заштрихованные участки сигнала Va (фиг. 2 и ). Вследствие малости суммарной площади заштрихованных участков сигнал V,, ДЧМ (фиг. 2 и ) не превьшает порогового уровня V, в пороговом элементе 12, Тое. устройство не срабатывает.

Описанная работа устройства соответствует случаю приема ЛЧМ сигнала . по основному каналу на частоте о,..

Если ЛЧМ сигнал принимается по первому зеркальному каналу, то в смесителях 4 и 5 он преобразуется в следующие сигналы:

U,(t) V, cosCcOnp - iryt -tf, )

l(t} V cosOonp - tyt. -Cfj)

Причем частоты указанных сигналов имеют следующий вид:

W,,-COr, - (W,+ 2%t) СОпр- , СО, (co, + 27yt) 3Q«y-2 ift,

где первый индекс обозначает номер зеркального канала, по которому принимается сигнал.

Преобразованные ЛЧМ сигналы U,(t) И U-L(t) попадают в полосу пропускания

UU, и Au,j усилителей 14 и 15 ороме- жуточной частоты соответственно. Преобразованный ЛЧМ сигнал на частоте

(0,2 с выхода усилителя 16 промежуточной частоты поступает на вход atf плитудного детектора 21, где он детектируется и поступает на второй управляющий вход ключа 19, открывая его. При этом ЛЧМ сигнал U2(t) (фиг. За) на частоте to,, с выхода усилителя 14 промежуточной частоты через открытый ключ 19 одновременно поступает на вход амплитудного и час51

тотного детекторов 17 и 23. Амплитудный детектор 17 вьщеляет огибающую сигнала V (фиг, 3g), которая поступает на первый вход элемента 28 совпадения. С выхода частотного де- тектора 23 видеосигнал V, (фиг. З-г) форма которого соответствует закону изменения частоты О,, (фиг, 3) , поступает на вход дифференцирующего элемента 25, выходной сигнал V,- (фиг, 38) которого инвертируется по фазе на 180 в фазоинверторе 27, Выходной сигнал (фиг, Зе) фазоин- вертора 27 подается на второй вход элемента 28 совпадения, Так как сиг- налы V,;, (фиг, 3 f)) и V,;j, (фиг, Зе), поступающие на два входа элемента 28 совпадения имеют одну и ту же поляр- :ность и занимают на временной оси ойин и тот же интервал, то элемент 28 совпадения срабатьшает. Его выходное напряжение V (фиг. ) поступает в накопитель 11, где оно цн- тегрируется с целью уменьшения числа ложных срабатьшаний всего устройства за счет воздействия шумов. Выходное напряжение V (фиг. 3) накопителя 11 поступает на вход порогового элемента 12,, где оно сравнивается с по- р-оговым уровнем В случае превы- шения напряжением пор.огового уровня V в момент времени t пороговый элемент 12 формирует напряжение V,, Сфиг, Зм), которое поступает на первый вход блока 34 регистрации, фиксируя распознавание ЛЧМ сигнала, принимаемого по первому зеркальному каналу на частоте со, .

Если ЛЧМ сигнал принимается по второму зеркальному каналу на частот Со, то в смесителях 4 и 5 он преобразуется в следующие сигналы:

U,(t) V, cos (О,р . +Cf,

U,,(t) V cos (3Qnp+ yt/ +q) ),

Причем частоты указанных сигналов имеют следующий вид:

и„ ( 27jt) -G) Qpp + ,

CO,, (o.+ ) -co,, ЗО„Р + 2 fyt.

Преобразованные no частоте ЛЧМ сигналы U((t) и U,2(t) попадают в полосу пропускания ии,и uu усилителей 14 и 16 промежуточной частоты соот

5 10 Т5 20 25 зо

0

5

1346

ветственно. Преобразованный ЛЧМ сигнал на частоте со с выхода усилителя 13 промежуточной частоты поступает на вход .амплитудного детектора 22, где он детектируется и поступает на второй управляющий вход ключа 20, открывая его. При этом преобразованный ЛЧМ сигнал на частоте Q,, с выхода усилителя 16 промежуточной частоты через открытый ключ 20 поступает одновременно на входы амплитудного и частотного детекторов 18 и 24. Амплитудный детектор 18 выделяет огибающую сигнала V (фиг. 26), которая поступает на первый вход элемента 29 совпадения. С выхода частотного детектора 24 видеосигнал V (фиг, 2г поступает на вход дифференцирующего .элемента 26, выходной сигнал (фиг, 23) которого подается на второй вход элемента 29 совпадения. Элемент 29 совпадения срабатывает, его выходное напряжение Vj (фиг. 2е) поступает в накопитель 31, где оно интегрируется с целью уменьшения числа ложных срабатываний всего устройства за счет воздействия шумов. Выходное напряжение V, (фиг, 2 к) накопителя 31 поступает на вход порогового элемента 33, где оно сравнивается с пороговым з/ровнем Vn(,p. В случае превьшения напряжением V 3( порогового уровня V|7oo в МО -мент времени t пороговый элемент 33 формирует напряжение „ (фиг„ 2л), которое поступает на третий вход блока 34 регистрации, фиксируя распознавание ЛЧМ, сигнала, принимаемого по второму зеркальному каналу ца частоте ,

Если ЛЧМ сигналы одновременно принимаются по основному каналу на частоте С0(, и по зеркальным каналам на частотах О.и и ,тов работе участвуют все блоки устройствао

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным обеспечивает раздельный прием и однозначный анализ ЛЧМ сигналов, принимаемых на основной и зеркальных частотах. Тем самым достоверность распознавания ЛЧМ сигналов повьппается, Это достигается использованием трех каналов приема, частоты настройки и полосы пропускания которых выбираются следующим образом:

СОно 3/2 СОпр , Wnp , WH, -Wnp, , UCO, 2СОпр

Формула изобретения

Устройство для распознавания и приема импульсных сигналов с внутри- импульсной модуляцией, содержащее усилитель высокой частоты, усилитель промежуточной частоты, амплитудный детектор, вход которого соединен с входом частотного детектора, выход которого соединен с входом дифференцирующего элемента, выход которого подключен к первому входу элемента совпадения, выход которого соединен с входом накопителя, выход которого подключен к первому входу порогового элемента, выход амплитудного детектора соединен с вторым входом элемента совпадения, при этом второй вход порогового элемента является пороговым входом устройства, сигнальным входом которого является вход усилителя высокой частоты, .отличающееся

тем, что, с

целью повышения достоверности распознавания информации путем раздельного приема и однозначного анализа сигналов на основной и зеркальных часто- тах, в него введены два канала и блок регистрации, первый вход которого подключен к выходу порогового элемента, вход амплитудного детектора подключен к выходу усилителя промежуточной частоты, причем каждьш канал содержит канальный пороговый элемент, канальный накопитель, канальный элемент совпадения, каналь- . ный дифференцирующий элемент, два канальных амплитудньгх детектора, канальный частотный детектор, ключ, , два канальных усилителя промежуточ- ной частоты, смеситель и гетер&дин, а в первом канале - фазоинвертор, выход гетеродина каждого канала подключен к первому входу смесителя, вькод которого соединен с входом первого канального усилителя промежуточной частоты и с входом второго ка- нального усилителя промежуточной частоты, выход которого соединен с первьм входом ключа, выход которого соединен с входом канального частотного детектора и с входом первого

канального амплитудного детектора, выход которого соединен с первым входом канального элемента совпадения, выход которого соединен через канальный накопитель с первым входом канального порогового элемента, выход второго канального амплитудного детектора подключен к второму входу ключа, выход канального частотного детектора первого канала подключен

к второму входу канального элемента совпадения через последовательно . соединенные канальный дифференцирующий элемент и фазоинвертор, выход канального частотного детектора второго канала соединен с вторым входом канального элемента совпадения через канальньй дифференцирукмций элемент, вторые входы смесителей каждого кана- ла подключены к выходу усилителя

высокой частоты, выход первого канального усилителя промежуточной частоты первого канала соединен с входом канального амплитудного детектора второго канала, выход первого канального усилителя промежуточной частоты второго канала подключен к входу,второго канального амплитудного детектора первого канала, выходы канальных пороговых элементов первого и второ

го каналов подключены соответственно к второму и третьему входам блока регистрации, вторые входы канальных пороговых элементов каждо- го канала явяляются дополнительными пороговыми входами ус- тройства.

Изобретение относится к радиотехнике. Повышается достоверность распознавания информации. Устр-во содержит у-ль ВЧ 1, блок регистрации (БР) 34 и три канала приема, образованные из двух гетеродинов 2 и 3, двух смесителей 4 и 5, пяти улей ПЧ 6, 13, 14, 15 и 16, пяти амплитудных детекторов 7, 17, 18, 21 и 22, двух ключей 19 и 20, трех частотных детекторов 8, 23 и 24, трех диф. элементов 9, 25 и 26, трех элементов совпадения 10, 28 и 29, трех накопителей 11, 30 и 31, трех пороговых элементов 12, 32 и 33 и фазоинверто- ра 27. Использование в устр-ве трех каналов приема, у которых выбраны частоты настройки и полосы хфопуска- ния, обеспечивает раздельный прием и однозначный анализ сигналов с линейной частотной модуляцией, принима емых на основной и зеркальной частотах. Цель достигается введением двух каналов и БР 34. 3 ил. Q С (Риг.1