Устройство для распознавания импульсных сигналов с внутриимпульсной модуляцией Советский патент 1988 года по МПК H04B1/10 

00 и

Изобретение относится к радиосвязи. По отношению к авт. св. № 748889 достигается цель изобретения - повышение достоверности распознавания сигналов с линейной и квадратичной частотной модуляцией. Устр- во содержит у-ль 1 ВЧ, преобразователь 2 частоты, широкополосный у-льЗ промежуточной частоты, амплитудный детектор 4, частотный детектор 5, диф. звенья 6 и 17, эл-ты совпадения 7, 19 и 20, накопитель 8, пороговый эл-т 9, |Ключ 10, линию 11 задержки, перамножитель 12, полосовой фильтр 13, г-р 14 счетных импульсов, усилитель-ограничитель 15, фазоинвертор 16, однополяр1ный вентильч18 и реверсивный счетчик 21. Цед1ь достигается автокорреляционной обработкой принимаемого импульсного сигнала с внутри- импульсной частотной модуляцией. При этом отклик автокоррелятора на сигнал с линейной частотной модуляцией представляет собой отрезок гармонического колебания, а отклик автокор- релятора на сигнал с квадратичной частотной модуляцией - сигнал с /ш- нёйной частотной модуляцией. Это об- i стоятельство используется для распознавания указанных сигналов. 5 ил. с S

гч

Изобретение относится к радиосвя- зи и радиотелеметрии и может найти применение в устройствах для распознавания и обработки сигналов с линей- с ной и с квадратичной частотной модуляцией ,

Цель изобретения - повьшение достоверности распознавания сигналов с линейной и квадратичной частотной tg модуляцией.

На фиг. 1 изображена структурно- электрическая схема предлагаемого устройств а f на фиг. 2-5 - на- пряжений, пояснянмцие работу устрой- |5 ства.

Устройство содержит усилитель 1 высокой частоты, преобразователь 2 частоты, широкополосный усилитель 3 промежуточной частоты, амплитудный 20 детектор 4, частотный детектор 5,

основное дифференцирующее звено 6,

основной элемент 7 совпадения, нако- ,

питель 8, пороговый элемент 9, ключ

10, линию 11 задержки, перемножитель 25

12, полосовой фильтр 13, генератор 14

счетных импульсов, убилитель-ограничитель 15, фазоинвертор 16, дополнительные дифференцирующее звено 17,

однополярный вентиль 18, первьй до- о

полнительный элемент 19 совпадения,

второй дополнительный элемент 20 совпадения и реверсивный счетчик 21. Устройство работает следующим образом..

Если на вход устройства поступает

ЛЧМ сигнал

U(t) U cosCWct +1Г у t2 Cfj)

40

0 t i-C.

де Ug , сОс , € и Cfp -п

амплитуда, начальная частота, длительность и начальная фаза сигнала i

- скорость измене45

«

ния частоты внут- ри импульсаf девиация часточс 50 ты.

то в преобразователе 2 частоты его спектр переносится на промежуточную частоту (фиг.2а);

и«р, (t)

cos(

(Pnp)

Out t,

.

0

5

0

где и„р -1ки,и,.

К - коэффициент передачи преобразователя 2 частоты;

О)г - промежуточная частота,

Ч пр q-t -Ч-г ,

Uf., ОЗр и ср - амплитуда, частота и начальная фаза напряжения гетеродина.

Напряжение Uf,p(t) вьщеляется широкополосным усилителем 3 промежуточной частоты и одновременно поступает на входы амплитудного 4 и частотного 5 детекторов. Амплитудный детектор 4 выделяет огибаюшую сигнала U (фиг.2в), которая поступает на первьй вход основного элемента 7 совпадения. Видеосигнал Ug- (фиг.2г) с выхода частотного детектора 5, форма которого соответствует закону изменения частоты (фиг.26), поступает на вход основного дифференцирующего звена 6, выходной сигнал U (фиг.2д) ко торого поступает на второй вход основного элемента 7 совпадения. Так как напряжения U (фиг.2в) и U (фиг.2д), поступающие на два входа основного элемента 7.совпадения за- .нимазот один и тот ke временной интервал, то основной элемент 7 срабатывает. Его выходное напряжение Uy (фиг.2е) поступает на вход накопителя 8, где накапливается и сравнивается с пороговым уровнем U(,op, который выбран таким образом, чтобы его не превышали случайные помехи и сигналы с другими видами модуляции (манипуляции) . При превьппении порогового уровня и„ор в моме нт времени t (фиг.2ж) пороговый элемент 9 формирует импульс U(j (фиг.2з), который поступает на управляющий, вход ключа 10 и открьтает его. В исходном состоянии ключ 10 всегда закрыт. При этом напряжение ) с выхода широкополосового усилителя 3 промежуточной частоты через открытый ключ 10 поступает на первый вход перемножителя 12 и на вход линии 11 задержки, |на выходе которой образуется напряжение

55

Unp,(t) .Ct -Ср

и„р (t- -Тг) (t -tj) +tfnf /

где , - время задержки линии задерж ° ки. ,

Напряжение U,,p,j(t) поступает на второй вход перекиожителя 12. На вы- ходе перемножителя 12 образуется напряжение

U.(t) и, cos( +а)прН- ,)

Э .

,

где и, -jK,

К, - .коэффициент передачи перемножителей 12,

который представляет собой отрезок гармонического колебания, частота которого определяется выражением

СО

( const

Следовательно, отклик автокоррелятора на сигнал с линейной частотной модуляцией представляет собой отрезок гармонического колебания,- частота которого при фиксированном времени t задержки определяется скоростью изменения частоты сигнала Jf ,.

Гармоническое напряжение U, (t) (фиг.4а) вьщепяется полосовым фильтром 13 и поступает на вход усилителя-ограничителя 15, на выходе которого образуется клиппированный сигнал и,5.(фиг.4б), который поступает на первые входы второго дополнительного элемента 20 совпадения, фазоинвертор 16, и дополнительного дифференцирую- щего звена 17. На выходе фазоинвер- тора 16 образуется инв.ертированный клишшрованный сигнал U (фиг.4в) . На выходе дополнительного дифференцирующего звена 17 образуются короткие разнополярные импульсы (фиг.4г). Однополярный вентиль 18 пропускает на своей выход только положительные импульсы (фиг.4д), соответствующие моментам перехода гармонического колебания IJ(t) через нулевой уровень с положительной производной. С помощью дополнительных элементов 19 и 20 совпадения, генератора 14 счетных импульсов и реверсивного счетчика 21 последовательно измеряются и сравниваются между собой временные интервалы между момента1 ш перехода гармонического колебания через нулевой уровень. При этом положительные и отрицательные полуволны гармонического

,

0

5

0

5

колебания равны между собой. Указанное равенство фиксируется реверсивным счетчиком 21, на первом выходе которого при этом формируется напряжение, которое является признаком приема сигнала с линейной частотной модуляцией. После каждого сравнения положительной и отрицательной полуволн гармонического колебания содержимое реверсивного счетчика 21 сбра- .сьшается на нулевое значение (фиг.з) Дпя этого короткие положительные импульсы (фиг.4д) с выхода однополярно- го вентиля 18 поступают на первый вход (сброса) реверсивного счетчика 21, на первый cy №Oфyкщий и второй вычитающий входы- которого поступают счетные импульсы с выходов дополнительного элемента 19 совпадения (фиг.4ж) и дополнительного элемента 20 совпадения (фиг.4е).

Если на вход устройства поступает сигнал с квадратичной частотной модуляцией: ,

Uc(t) Uc (t) +

+ ;rjpt3 +ср,.

о t

и

то на выходе преобразователя 2 частоты образуется напряжение (фиг,За)

и Ct) Un cos(0np(t - О ) (t -e) + Ч-прЪ

О : titn,

которое одновременно поступает на входы амплитудного (фиг.Зв) и частотного (фиг.Зг) детекторов (фиг.Зб), Работа основного дифференцирующего звена 6, основного элемента 7 совпадения и накопителя 8 поясняется на фиг.Зд-Зж. При этом пороговый элемент 9 также срабатывает и своим выходным импульсов (фиг.Зз) открывает ключ 10. Отклик автокоррелятора на сигнал с квадратичной частотной модуляцией представляет собой сигнал с линейной частотной модуляцией:

30 35до 45 сп 55

,24./ - и, cos( 0(0

- 3Ty,t - „pt-j -lry p,

частота которого определяется выражением

С«3а 3Hj€,t2 -СО,рС, 6iryC,t - - ЗТгуь,, ,

Сигнал U,(t) линейной частотной Модуляхши (фиг.За) выделяется полосовым фильтром 13 и преобразуется уси- лителем-ограничителем 15 в клиппиро- йанньпЧ сигнал (фиг.56). В этом случае ДеверсиБньй счетчик 21 после калздого сравнения положительной и отрицательной полуволны выполняет их разность

Устройство для распознавания импульсных сигналов с внутриимпульсной модуляцией по авт.св. № 748889, о т- личающееся тем, что, с целью .повышения достоверности распознавания сигналов с линейной и квадра тичной частотной модуляцией, в него

(й)иг.5з) и на его втором выходе появ- ю введены последовательно соединенные

ляется напряжение, которое является признаком приема сигнала с квадратичной частотной модуляцией. Работа фа- зоинвертора 1.6, дополнительного диф- фгренцирующего звена 17, однополяр- нэго вентиля 18 и дополнительных эле- мгнтов 19 и 20 совпадения поясняется па фиг. 5в-5ж. ,

Таким образом, устройство обеспечивает повьшшние достоверности рас- пэзнавагшя сигналов с линейной и . к|вадратичной частотной модуляцией, о достигается автокорреляционной о|5работкой принимаемого импульсного с 1гнала с внутриимпульсной частотной мЬдуляцией. При этом отклик автокор- ррлятора на сигнал с линейной частот- н|эй модуляцией представляет собой ojrpesoK гармонического колебания, а-отклик автокоррелятора на сигнал с квадратичной частотной модуляцией представляет собой сигнал с линейной частотной модуляцией. Это обстоятельство используется для распознавания у сазанных сигналов.

Формула изобретения

Устройство для распознавания импульсных сигналов с внутриимпульсной модуляцией по авт.св. № 748889, о т- личающееся тем, что, с целью .повышения достоверности распознавания сигналов с линейной и квадратичной частотной модуляцией, в него

введены последовательно соединенные

ключ, линия задержку, перемножитель, полосовой фильтр, усилитель-ограничитель, фазоинвертор, первый дополни

тельный злемент совпадения и реверсивный счетчик, последовательно единенные генератор счетных импульсов и второй дополнительньй элемент Ьв - падения, последовательно соединенные дополнителыше дифс еренцирующее звено и однополярный вентиль, вьпсод ко- торого подключен к второму входу реверсивного счетчика, третий вход которого соединен с выходом второго дополнительного элемента совпадения,

второй вход, которого соединен с выходом усилителя-ограничителя и входом дополнительного дифференцирующего звена, выходы порогового блока и широкополосного усилителя промежуточной

частоты подключены соответственно к управляющему и сигнальному входам ключа, выход которого подключен к в торому входу перемножителя, а выход генератора счетных импульсов соединен с вторым входом первого дополнительного элемента совпадения.

Unpit)

9иг,г

LТл

2«Г Z-

t