Устройство для приема широкополосных сигналов с линейной частотной модуляцией Советский патент 1989 года по МПК H04L27/156 

14)

Изобретение относится к радиотехнике и может найти применение в системах радиосвязи н радиотелеметрии, где широко применяются сигналы с . ли}1ейной частотной модуляцией, и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 1325722.

Цель изобретения - повышение помехозащищенности путем устранения неидентичности приемных каналов.

Па чертеже изображена структурно- электрическая схема устройства.

Устройство содержит приемник 1, первый основной-Смеситель 2, второй основной смеситель 3, гетеродины 4 и 5, сжимающие фильтры 6 и 7, решающий блок 8, .частотный детектор 9, дисМ)еренцирующий блок 10, формирователь импульсов 11, первый фазовращатель на -90 , 12, первый фазовращатель на +90 13, первый, дополнительный смеситель 14, второй дополнительный смеситель 15, первый 16, второй 17, третий 18 и четвертьш 19 усилители промежуточной частоты, второй фазовращатель на -90 20, второй фазовращатель, на +90 21, первый 22 и второй 23 сумматоры, калибровочный генератор 24, первый 25, второй 26, третий 27 и четвертый 28 управляемые фазовращатели, первый 29, второй 30, третий 31 и четвертый 32 узконолосные фильтры, первый 33, второй 34, третий 35 и четвертый 36 амплитудные детекторы, первый 37 н второй 38 вычитатели, первый 39, вто рой 40, третий 41 и четвертый 42 фильтры нижних частот, первый 43 н второй 44 фазовые детекторы, первый 45, второй 46, третий 47 и четвертый 48 инверсные, усилители.

Устройство работает след топ1им образом.

Принимаемый импульсный сигнал с линейной частотной модуляцией

69565.2

.fifq - девиация частоты, с выхода приемника поступает на входы основных смесителей 2 и 3, фазовращателя на -90 12 фазовращателя на +90 13, на выходе которых образуются на пряжения

U,(t)(2r + tpe -90° ) ;

U,,(t) (2rf,t t +. + q, +90° ) ,

0 t г-„

iO

15

Эти напряжения поступают на первые 20 входы дополнительных смесителей 14 и 15.

На вторые входы смесителей 2 и 14 3 и 15 соответственно с выходов гетеродинов 4 и 5 подаются напряжения

25

и (t) Ur .. cos(, t + cpr, );

r(t) U,.. cos(2 ;rfr,t -bCfr).

3Q При этом частоты f г, и f выбраны таким образом, что

- fr

2 uf,

В смесителях 2 и 14, 3 и 15 вНутриим- 35 пульсная частота заполнения сдвигает-, ся по частотной оси в область промежуточной частоть

40

Р Г2. с

f. - f.

Полоса пропускания if усилителей 16,17,18 и 19 промежуточной частоты выбирает ся равной удвоенному значению девиации частоты принимаемо- го сигнала (удвоенному значению промежуточной частоты)

Изобретение относится к области радиотехники и может найти лримене- ние в системах радиосвязи и радиотелеметрии. Цель изобретения - повышение помехозащищенности путем устранения неидентичности приемных каналов, В устр-во для достижения цели введены калибровочный г-р 24, четыре управляемых фазовращателя 25, 26, 27, 28, четыре узкополосных фильтра 29, 30, 31, 32, четыре амплитудных детектора 33, 34, 35, 36, два вычитателя 37, 38,четыре фильтра нижних частот 39,40, 41, 42, два фазовых детектора 43, 44, четыре инверсных усилителя 45, 46, 47, 48, Устр-во обеспечивает повышение помехозащищенности и исключает неоднозначность определения ряда параметров принимаемого сигнала за счет приема сигналов (помех) по зеркальным каналам на частотах fj, и 32., Это достигается путем использования комплексной (амплитудно-фазовой) системы идентификации приемных каналов. 1 ил. с () (Л

U(t) ( t -tCfe), ,

, ).,-

где U, f,q , амплитуда, на

uf п 2uf

50 Усилителями 16 и 18 промежуточной частоты выделяются следующие напряжения: чальная частота, начальная фаза и . длительность сиг-- нала;«

)f fifa/ - скорость изменения

3 частоты внутри им- U.(t) Unp.. cos( р t +Tryt + пульса;

UjCt) ,.cos(2-f,pt +

. -90);

uf п 2uf

Усилителями 16 и 18 промежуточ частоты выделяются следующие ряжения:

UjCt) ,.cos(2-f,pt +

Усилителями частоты выд ряжения:

. -90);

+ ., )i

м

где и„р -5- K,U,Ur, ;

Unp 4 ,

К - коэффициент передачи первого основного смесителя 2 .К - коэффициент передачи пе.р- вого дополнительного смесителя 14;

f пр fp - fр - промежуточная частота;

«p fc-Q r,

Усилителями 17 и 19 промежуточной частоты вьщеляются следующие напряжения :

UjCt) ( - -90°); и,р, К,и, Ujt) Unp.cos(

-), и„р ---K,u,Ur ,

где К - коэффициент передачи второго основного смесителя; К - коэффициент передачи второг дополнительного смесителя 15 „ fп - с промежуточная частота;

Ч пра с-Ч г На входы усилителей 16,17 и 19 промежуточной частоты через управ ляемые фазовращатели 25, 26, 27 и 28 с выхода калибровочного генератора 24 поступает эталонный сигнал

U(t) и, cos( ),

частота f которого незначительно отличается от промежуточной частоты f „р (uf fg- fpp). Калибровочные сигналы выделяются узкополосными фильтрами 29,30, 31 и 32 и после детектирования в амплитудных детекторах 33, 34, 35 и 36 поступают на

вычитАтели 37 и 38 систем амплитудной идентификации.

При неравенстве модулей коэффициентов передачи приемных каналов (К i Kj, Kj К4 на частоте f калибровочного сигнала на выходе вычитате- лей 37 и3S появляется напряжение (положительное или отрицательное), которое вьщеляется фильтром нижних частот 39 (40) и через инверсный усилитель

; tO

5

20

25

30

35

;

40

5 -т

50

55

45(47) поступает на вторые входы усилителей 16 и 18 (17 и 19) промежуточной частоты, изменяя их коэффициент передачи таким образом, чтобы напряжение на выходе вычитателя 37 (38) стремилось к нулю (К, Kj, К , К). С выходов узкополосных фильт-/ ров 30 и 29 (32 и 31) калибровочные сигналы поступают на систему фазовой идентификации, состоящую из фазового детектора 43 (44), фильтра нижних частот 40 (42), инверсного усилителя

46(48) и двух управляемьпс фазовращателей 26 и 25 .(28 и 27). При наличии фазовой неидентичности приемных каналов на выходе фазового детектора 43 (44) появляется напряжение (положительное или отрицательное) , которое выделяется фильтром нижних частот 40 (42) и с помощью инверсного усилителя 46 (48) и управляемых фазовращателей 26 и 25

(28 и 27) изменяет фазовые сдвиги калибровочных сигналов в усилителях 16 и 18 (17 и 19) промежуточной частоты так, чтобы выходное напряжение фазового детектора 43 (44) стремилось к нулю. Так осуществляется фазовая идентификация приемных каналов.

Наличие сильной корреляционной связи между модулями и аргументами коэффициентов передачи приемных каналов на частотах f позволяет утверждать практическое их равенство (К, Kj. Ку, Kj К4 К).

Следовательно, при использовании комплексной системы идентификации приемных каналов на выходе усилителей 16 и 18 промежуточной частоты образуются напряжения:

0(1) и„р cos( -t-Tj t4 Cfnp, -90);

Ug(t) U«pjcos(,p.t + + irq)t% Cfnp, ), 0 , где и„р -i- K., .

Напряжение (t) nocTjnaeT на вход второго фазовращателя на +90° 20, на выходе которого образуется напряжение

U,(t) Unp cos(2 Trf t н+ 1i V t/+ q,

- + 90°)

(27fnj,t - «-J t +(p,,p,).

Напряжение Ug(t) н Ug(t) поступает на два входа первого сумматора 22, на выходе зсоторого образуется иапряженне

U(t)

Ua(t) -ь u,(t)

Ug.cos( + H-j t +q np,), , где Ug-, 2Uop5 ,

которое поступает на вход сжимающего фильтра б.

При использовании комплексной систем7з1 идентификации приемных канлов на выходе усилителей 17 и 19 пмежуточной частоты образуются напржения

(t и„р. cos(2 irf pt - --n-yt - Cf.p.. - 90°); U,,(t) Unp.cos( - Cfpp,), , где и„р - -|- K., , i,-

Напряжение U (t) поступает на вход второго фазовращателя на +90 21, на выходе которого образуются напряжения

U,i(t) U,,p,cos(2 ;rfnp t - - ii-y t - Ч-прГ 90° + 90°)

U,p.cos(2Tf,pt - fry t -ffnpp, OSt uНапряжения U , (t) и U,(t). поступают на два входа второго сумматора 23, на выходе которого образуется напряжение

и„ (t) + u,j, (t)

2/

u (t)

2-2

- (2irf,p1: -1ГЙ ,

25

35

695656

где U2. 2 и„р,

которое поступает на вход сжимающего фильтра 7.

5 Одновременно сигналы с выходов основных смесителей 2 и 3 поступают на частотный детектор 9 и преобразуются в напряжение соответствующей формы. Это напряжение подается на

10 вход дифференцирующего блока 10, на выходе которого образуются прямоугольные импульсы. На выходе формирователя 11 импульсов образуются импульсы в моменты времени, соответст15 вующие моментам смены знака наклона функций частотой модуляции сигналов. - Эти импульсы вместе с информационными импульсами с выходов сжимающих фильтров 6 и 7 поступают на соответ20 ствующие входы рещающего блока 8, обеспечивая тактовую синхронизацию при приеме решения.

Описанная выше работа устройства соответствует случаю приема сигналов по основному каналу на частоте f.

Если сигнал принимается по первому зеркальному каналу на частоте f,, , то усилителями 16 и 18 промежуточной частоты выделяются следующие напряже-

НИЯ:

Uy (t) ( -iry t- tfnp, + 90°),

Ug, (t) Upp5cos(2irf,pt Cfnp, ), 0-t, ,

где fnp fp, Э, промежуточная

частота.

Напряжение U i (t) поступает на вход второго фазовращателя -90 20, на выходе которого образуется напряжение

Ug. (t) (2irfppt - -fryt - ср„р+ 90° + 90°)

- Unp5cos(2 irfnpt -Ту t -срлр,).

Напряжения Ug. (t) и . (t), поступающие на входы первого сумматора 22, на его выходе компенсируются.

Если сигнал принимается по второму зеркальному каналу на частоте 32. усилителями 17 и 1 9 промежуточной частоты выделяются следую- щие напряжения:

U(o (t) (2rfnpt ч- -b iTjt

и ,,, (t)

где f

tfnp 90 );

и,,,.со8(

t +

), , ,

Пр

fp - fj, - промежуточная

частота. Напряжение 11, (t) поступает на вход второго фазовращателя на +90 21, на выходе которого образуется напряжение

U,,i(t) Unp.cos(2frfnpt +

t + ср

np2

90 )

- (2rf,pt +tjt%cpnpj

Напряжения U,i(t) и U ,1 (t), поступающие на два входа второго сумматора 23, на его выходе компенсируются.

Таким образом, устройство обеспечивает повьшшние помехозащищенности и исключает неоднозначность определения ряда параметров принимаемого сигнала за счет приема сигналов (помех) по зеркальным каналам на частотах fj Ji достигается путем использования комплексной (амплитудно- фазовой) системы идентификации приемных каналов. Формула изобретения

Устройство для приема широкополое-40 УЗкополосных фильтров, выходы кото

ных сигналов с линейной частотной модуляцией по авт.св. № 1325722, отличающееся тем, что, с целью повышения помехозащищенности путем устранения неидентичности приемных каналов, введены калибровочный генератор, четыре управляемых фазовращателя, пЬследовательн соединенные первый узкополосный фильтр, первый амплитудный детектор, первый вычитатель. первый фильтр нижних частот и первый инверсный усилитель, последовательно соединенные второй узкополосный фильтр и второй амплитудный детектор, последовательно сое диненные первый фазовый детектор, второй фильтр нижних частот и вто- оой инверсный усилитель, последова

0

5

0

5

0

тельно соединенные третий узкополосный фильтр, третий амплитудный детектор, второй вычитатель, третий фильтр нихних частот и третий инверсньпЧ усилитель, последовательно соединенные четвертый узкополосный фильтр и четвертый амплитудный детектор и последовательно соединенные второй фазовый детектор, четвертый фильтр нижних частот и четвертый инверсный усилитель, причем выходы первого основного и первого дополнительного смесителей через соответственно первый и второй управляе ше фазовращатели подключены к входам третьего и первого усилителей промежуточной частоты, выходы которых подключены к входам соответственно первого и второго узкополосных фильтров, выходы которых подключены к входам первого фазового детектора, выход второго амплитудного детектора подключен к второму входу первого вычитателя, выходы первого инверсного усилителя подключены к дополнительным входам первого и третьего усилителей промежуточной частоты, выходы второго инверсного усилителя подключены к вторым входам первого и второго управляемых фазовращателей, выходы второго основного и второго дополнительного смесителей через соответственно третий и четвертьш управляемые фазовращатели подключены к входам четвертого и второго усилителей промежуточной частоты, выходы которых подключены к входам соответственно третьего и. четвертого

5

е

0

рых подключены к входам второго фазового детектора, выход третьего амплитудного детектора подключен к второму входу второго вычитателя, выходы третьего инверсного усилителя подключены к дополнительным входам второго и четвертого усилителей промежуточной частоты, выходы четвертого инверсного усилителя подключены к вторым входам третьего и четвертого зшравляемых фазовращателей, первый выход калибровочного генератора подключен к третьим входам первого и второго управляемых фазовращателей, а второй выход калибро-г вочного генератора подключен к треть- .им входам третьего и четвертого уп- равляеьмх фазовращателей.