Устройство для распознавания радиосигналов Советский патент 1987 года по МПК G06K9/00 

Изобретение относится к обработке и распознаванию сигналов, может быть использовано в радиотехнических устройствах для обнаружения и автоматического распознавания амплитудно- модулированных (AM), амплитудно-ма- яипулированных (.АМн) , частотно-модулированных (ЧМ) и частотно-мани- пулированных (Шн) сигналов а также сигналов с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ) и с квадратичной частотной модуляцией (КЧМ) и является усовершенствованием известного устройства по авт„ св. № 481054.

Цель изобретения - расширение об- ласти применения устройства за счет у:8ели :ения классов распознаваемых сигналов.

На-фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства, на фяг, 2 и 3 - временные диаграммы,, по ясняющие, работу устройства.

Устройство содержит частотный детектор 1, анализатор 2 мгновенного спектра-э амплитудный детектор 3, бло 4 клиггаирования, блок 5 сравнения, анализатор 6 мгновенного спектра, преобразователи 7--9 аналог - код, блок 10 логической обработки, включающий в себя логические элементы И 11 - 14 и два инвертора 15 и 16, два дифференцирующих элемента 17 и 18, два элемента И 19 и 20, два накопителя 21 и 22, ключ 23, дополнительные преобразователи 24 и. 25 аналог - кор,,, элементы И 26 и 27.

Распознавание ЛЧМ- и КЧ1 1-сигналов основано на частотном и амплитудном детектировании принимаемого сигнала с последующим сравнением результатов д,етектирования между .собой„При этом выходное напряжение частотного детектора предварительно дв,а5кды дифференцируется по времени.

Устройство работает следующим образом.

Принимаемый радиосигнал,, вид моду хгяции которого необходимо определить одновременно поступает на входы частотного 1 и амплитудного 3 детекторов. При поступлении на вход устройства, например, ЧМ-сигнала на выходе частотного детектора 1 выделяется на пряясение, к;оторое подается на один КЗ входов анализатора 2 мгновенного спектра, через блок 4 клиппирования на анализатор 6 мгновенного спектра и через преобразователь 7 аналог

0

код на один из входов элементов И 11, 12, 26 и 27-.

Сформированные на выходах обоих анализаторов 2 и 6 спектра отклики поступают на соответствующие входы блока 5 сравнения,, на выходе которого в случае ЧМ-сигнала появляется напряжение, а в случае ЧМн-сигнала напряжение отсутствует. Следовательно, на выходе преобразователя 9 в первом случае формируется 1, а во втором О. С выхода преобразователя 9 нормированное напряжение пода5 втся на один из входов элементов И 11 - 14, причем на элементы И 11 и 14 - через инверторы 15 и 16 соответственно. При ЧМ-сигнале единичное напряжение формируется лишь на выхо0 де элемента И 12, так как на оба его входа поступает сигнал V. При ЧМн- сигнале единичное напряжение формируется на выходе элемента И 11, На выходах элементов И 13 и 14 напря5 жения в этом случае нет, так как на входе амплитудного детектора 3 сигнал отсутствует. Распознавание амплитудно-модулированных сигналов с речевым (AM) и телеграфным-(АМн)

0 сообщением происходит аналогичным образом. При этом единичное напряжение формируется на выходах элементов И 13 и 14.

Если на вход устройства поступает ЛЧМ-сигнал (фиг, 2 а)

5

Uc(t) + 4(t) при , где V , W, , г

0

5

f(t) амплитуда, начальная частота и длительность импульсного сигнала; функция фазовой модуляции сигнала, имеющая Производную на интервале О - J ,

4(t) ДОд

tS

и

0

5

скорость изменения частоты внутри импульса,

й.Чд - девиация частоты, то он поступает на входы частотного 1 и амплитудного 3 детекторов, С выхода частотного детектора 1 видеосигнал и (фиг, 2 в), форма которого соответствует закону изменения частоты, поступает на вход дифференцирующего элемента 17, выходной сигнал

и (фиг, 2 д) которого подается на вход дифференцирующего элемента 18 и на первый вход элемента И 19.

Амплитудный детектор 3 вьщеляет огибающую I j (фиг. 2 г) сигнала, которая поступает на-вторые входы элементов И 19 и 20. Так как напряжения (фиг. 2 г) и и (фиг. 2 д), поступающие на два входа элемента И 19, занимают на временной оси один и тот же интервал, то элемент И 19 срабатывает и его выходное напряжение U.. (фиг. 2 е) интегрируется в накопителе 2 1 с целью уменьшения числа ложных 15 роговый уровень и„ор.2 срабатываний за счет воздействия шу- 22 превышается раньше.

элемента 17, выходной (фиг. 3 д) которого по дифференцирующего элем первый вход элемента И ный детектор 3 вьщеляе сигнала U, (фиг. 3 г), пает на вторые входы э и 20, которые срабатыв 10 ходные напряжения UjQ (фиг. 3 и) интегри копителях 21 и 22 соот как пороговые уровни в

дующим образом: U

мов. Накопитель 21 в момент превышения порогового уровня - пор (фиг.2 ж срабатывает и его выходное напряжени через открытый ключ 23 поступает на вход преобразователя 24 аналог - код Ключ 23 в исходном состоянии всегда открыт. На выходе преобразователя 24 формируется единичное напряжение, которое поступает на первый вход эле- И 26, на второй вход которого подается единичное напряжение с выхода преобразователя 7. Элемент И 26 срабатывает и на его выходе появляется единичное напряжение.

Выходное напряжение U (фиг,2 д) дифференцирующего элемента 17 одновременно поступает на вход дифференцирующего элемента 18, выходное напряжение и (фиг. 2 з) которого поступает на первый вход элемента И .20 на второй вход которого подается напряжение Uj (фиг. 2 г) с выхода амплитудного детектора 3. Выходное на- пряжение Ugg (фиг. 2 и) элемента И 20 интегрируется с помощью накопителя 22, но не превышает порогового уровня ,j. Поэтому на выходе накопителя 22 напряжение отсутствует. Следовательно, при ЛЧМ-сигнале единичное напряжение формируется лишь на выходе элемента И 26, так как на оба его входа поступает сигнал 1.

Если на вход устройства поступает КЧМ-сигнал (фиг. За).

U(;(t)VcCos Uot+M (t) при ,

где 4(t) iJ,t

It

(t) ,-b 3

TO видеосигнал U (фиг. 3 BJ с 3 B)

хода частотного детектора 1 также поступает на вход дифференцирующего

роговый уровень и„ор.2 22 превышается раньше.

элемента 17, выходной сигнал U (фиг. 3 д) которого подается на вход дифференцирующего элемента 18 и на первый вход элемента И 19. Амплитуд- ный детектор 3 вьщеляет огибающую сигнала U, (фиг. 3 г), которая поступает на вторые входы элементов И 19 и 20, которые срабатывают и их вы- ходные напряжения (фиг. 3 е) и UjQ (фиг. 3 и) интегрируются в накопителях 21 и 22 соответственно. Так как пороговые уровни выбираются слероговый уровень и„ор.2 22 превышается раньше.

дующим образом: U

и

то поПОР 2

в накопителе

роговый уровень и„ор.2 22 превышается раньше.

ГОВЫЙ уровень , в (t t).

чем nopoнакопителе 21

Поэтому выходное напряжение накопителя 22 закрывает ключ 23

и поступает через преобразователь 25 аналог - код на первый вход элемента И 27, на второй вход которого подается единичное напряжение с выхода преобразователя 7 аналог--код,

Следовательно, при ЮЖ-сигна-че единичное напряжение формируется лишь на выходе элемента И 27, так как на оба его входа поступает сигнал 1. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет распознавать , АМн-, ЧМ- и 4 1н-сигналы, а также ЛЧМ- и КЧМ-сигналы, что существенно расширяет область его применения по сравнению с известными устройствами

для распознавания радиосигналов.

Формула изобретения

Устройство для распознавания радиосигналов по авт. св. № 481054, отличающее ся тем, что, с целью расширения области применения за счет увеличения классов распознаваемых .сигналов, в него введены

два дополнительных преобразователя аналог - код, ключ, два накопителя, четыре элемента И, два последовательно соединенных дифференцирующих элемента, вход первого дифференциующего элемента соединен с выходом частотного детектора, выходы первого второго дифференцирующих элементов подключены к одним из входов первого второго элементов И, другие входы

которых подключены к выходу амплитудного детектора, а выходы - к адесным входам первого и второго наопителей, выходь которых соединены с ьпсодами первого накопителя и ключа.

51328829 6

входы дополнительных преобразователей его и четвертого элементов И, другие аналог - код подключены к выходам входы -которых подключены к выходу первого накопителя и ключа, а выхо- первого преобразователя аналог - код, ды соединены с одними из входов треть- а выходы являются выходами устройства,

Изобретение относится к области обработки и распознавания сигналов и может быть использовано в радиотехнических устройствах для обнаружения и автоматического распознавания амплитудно-модулированных, амплитудно-манипулированных, частотно-модулированных и частотно-мани- пулированных сигналов. Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет увеличения классов распознаваемых сигнаВход ЧНн лов. Устройство содержит частотный детектор 1, анализатор 2 мгновенного спектра, амплитудный детектор 3, блок 4 клиппирования, блок 5 сравнения, анализатор 6 мгновенного спектра, преобразователи 7, 8, 9 аналог - код, блок 10 логической обработки, включающий логические элементы 11-14 и два инвертора 15, 16, два дифференцирующих элемента 17, 18, два элемента И 19, 20, два накопителя 21, 22 ключ 23, дополнительные преобразователи 24, 25 аналог - код, элементы И 26, 27. Распознавание сигналов с линейной частотной модуляцией и сигналов с квадратичной частотной модуляцией основано на частотном и амплит- тудном детектировании принимаемого сигнала с последующим сравнением результатов детектирования между собой, При этом выходное напряжение постоянного, детектора предварительно дважды дифференцируется по времени. 3 иЛ. I1 f1 KVM I СО ю 30 ЭО ю 0 14) АМн фот./