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

Јь

4

00 О) 1C

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Устр-во содержит приемник 1, смеситель 2, гетеродин 3, ключи 4 и 7, частотный детектор 5, амплитудный детектор 6, сжимающие фильтры 8 и 11, дифференцирующие блоки 9,10 и 18, блоки совпадения 12 и 13, накопители 14 и 15, пороговые блоки 16 и 17, однополосный вентиль 19, формирователь 20 импульсов и решающий блок 21. В данном устр-ве осуществляется раздельный прием и анализ сигналов. Цель достигается путем обеспечения приема и распознавания широкополосных сигналов с квадратичной частотной модуляцией. 3 ил.

Фиг.

Л

Изобретение относится к радиотех-. нике и может найти применение в системах радиосвязи и радиотелеметрии, где широко применяются широкополосные сигналы с линейной и квадратичной частотной модуляцией.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем приема и распознавания широкополосных сигналов с квадратичной час- тотной модуляцией.

На фиг.1 изображена структурно- энергетическая схема устройстваi на фиг.2 и 3 - эпюры напряжений, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит приемник 1, смеситель 2, гетеродин 3, первый ключ 4, частотный 5 и амплитудный 6 детекторы, второй ключ 7, первый сжимающий фильтр 8, первый 9 и второй 10 дифференцирующие блоки, второй сжимающий фильтр 11, первый 12 и второй 13 блоки совпадения, первый 14 и второй 15 накопители, первый 16 и второй 17 пороговые блоки, третий дифференци- рующий блок 18, однополосный вентиль 19, формирователь 20 импульсов и решающий блок 21.

Устройство работает следующим образом.

Первый 4 и второй 7 ключи в исходном состоянии закрыты. Если на вход устройства поступает сигнал с линейной частотной модуляцией

Uc(t) Vc-cos(wct + x t2 + tfc ), Я„ ,

где Vc, Wc, цс , Сп - амплитуда, начальная частота, начальная фаза и длительность импульсного сиг- Л,, нала,

flUJd

р - скорость изменения частоты внутри импульса, Дим - девиация частоты,

то он с выхода приемника 1 поступает на первый вход смесителя 2, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 3

U r(t) U г cos(uirt + My), где VP, и)г , - амплитуда, частота

и начальная фаза напряжения гетеродина 3,

В смесителе 2 внутриимпульсная частота заполнения сдвигается по частотной оси в область промежуточной частоты (фиг.2а)

Unp(t) Vnp-cos((vnpt +|u t2 + Unp ), 0 t t n ,

где V np 1 KVC Vr;

К - коэффициент передачи смесителя 2, - иг - промежуточная частота,

lfe- .

Напряжение Unp(t) с выхода смесителя 2 одновременно поступает на входы первого 4 и второго 7 ключей, частотного 5 и амплитудного 6 детекто - ров. С выхода частотного детектора 5 видеосигнал (фиг.2в), форма которого соответствует закону изменения частоты (фиг.2 б)

А Ф (Г)

u(t) Јi Uap+2-fft.

поступает на вход первого дифференцирующего блока 9, выходной сигнал которого (фиг.2г) подается на вход второго дифференцирующего блока 10 и на первый вход первого элемента 12 совпадения. Выходной сигнал второго дифференцирующего блока 10 (фиг.2к) подается на первый вход второго блока 13 совпадения. Амплитудный детектор 6 выделяет огибающую принимаемого сигнала (фиг.2д), которая поступает на входы первого 12 и второго 13 блоков совпадения и третьего дифференцирующего блока 18. На выходе третьего дифференцирующего блока 18 образуются короткие разнополярные импульсы (фиг.2е), которые поступают на вход однополярного вентиля 19. Последний пропускает только положительный импульс (фиг.2ж), который поступает на вторые входы первого 14 и второго 15 накопителей и сбрасывает их содержимое на нулевое значение. Выходные напряжения первого блока 12 совпадения (2з) и второго блока 13 совпадения (фиг.2м) интегрируются в первом 14 и втором 15 накопителях с целью уменьшения числа ложных срабатываний за счет воздействия шумов. Напряжения первого 14 и второго 15 накопителей поступают на входы первого 16 и второго 17 пороговых блоков, где сравниваются с пороговым -уровнем V

пор

(фиг.2и,н). Напряжение (фиг.2м) вследствие малости его площади не превышает пороговый уровень во втором пороговом блоке 17 (фиг.2н). Первый пороговый блок 16 в момент превышення напряжением порогового уровня vnop (t-t) формирует постоянное на-, пряжение (фиг.2к), которое поступает на первый вход ключа 7, открывая его. При этом принимаемый сигнал с линейной частотной модуляцией после преобразования по частоте в смесителе 2 поступает через открытый второй ключ 7 на вход второго сжимающего фильт- ра 11. Напряжение с- выхода первого дифференцирующего блока 9 (фиг.2г) одновременно поступает на вход формирователя 20 импульсов, на выходе которого образуются короткие импуль- сы в моменты времени, соответствующие (моментам смены знака наклона функции частотной модуляции принимаемого сигнала (фиг.2л). Эти импульсы вместе с информационными импульсами с выхода второго сжимающего фильтра 11 поступают на соответствующие входы решающего блока 21, обеспечивая тактовую синхронизацию при приеме решения.

Следовательно, если напряжение по является на первом входе решающего блока 21, то этот факт является признаком приема и распознавания сигнала с линейной частотной модуляцией.

Если на вход устройства поступает периодический импульсный сигнал с линейной частотной модуляцией, то работа устройства происходит аналогичным образом.

Если на вход устройства поступает сигнал с квадратичной частотной моду- ляцией

Uc(t) VcCOs(cjtt + |U t2 + ),

0 It Л Ъ„ ,

то в смесителе 2 внутриимпульсная частота заполнения сдвигается по частотной оси в область промежуточной частоты (фиг.Зв)

U

np (t) Vnp-cos(tdnpt + Mt2 +Wnp),

to t «„.

С выхода частотного детектора 5 видеосигнал (фиг.Зв), форма которого соответствует закону изменения частоты (фиг.36)

- 4$Ш Ы

ДШЈ

пР + 3 Т- f ,

поступает на вход первого дифференцирующего блока 9, выходной сигнал которого (фиг.Зг) поступает на входы второго дифференцирующего блока 10 и 55 формирователя 20 импульсов и на первый вход первого блока 12 совпадения. Выходной сигнал второго дифференциQ 5 0

5

Q

-3

0

5

0

5

рующего блока 10 (фиг.Зд) подается на первый вход второго блока 13 совпадения. Амплитудный детектор 6 выделяет огибающую принимаемого сигнала с квадратичной частотной модуляцией (фиг.Зе), который поступает на входы первого 12 и второго 13 блоков совпадений и на вход третьего дифференцирующего блока 18. Выходные напряжения первого блока 12 совпадения (фиг.Зи) и второго блока 13 совпадения (фиг.Зм) интегрируются в первом 14 и втором 15 накопителях соответственно. На выходе третьего дифференцирующего блока 18 образуются короткие разнополярные импульсы (фиг.Зж), которые поступают на вход однополяр- ного вентиля 19. Последний пропускает только положительный импульс (фиг.Зз), который поступает на вход сброса первого 14 и второго 15 накопителей и сбрасывает их содержимое на нулевое значение. Напряжения первого 14 и второго 15 накопителей поступают на входы первого 16 и второго 17 пороговых блоков, где сравниваются с пороговым уровнем V П0р (фиг.3к,н). При превышении порогового уровня V пс первый 16 и второй 17 пороговые блоки формируют постоянные напряжения (фиг.Зл,о), которые поступают на первые входы первого 4 и второго 7 ключей, открывая их. При этом принимаемый сигнал с квадратичной частотной модуляцией после предварительного преобразования по частоте в смесителе 2 через открытые первый 4 и второй 7 ключи поступают на первый 8 и второй 11 сжимающие фильтры, а затем на первый и второй выходы решающего блока 21 .

Следовательно, появление напряжения на двух входах решающего блока 21 является признаком приема и распознавания сигнала с квадратичной частотной модуляцией.

Таким образом, устройство обеспечивает прием и распознавание широкополосных сигналов с линейной и квадратичной частотной модуляцией. Это достигается раздельным приемом и анализом сигналов.

Формула изобретения

Устройство для приема и распознавания широкополосных сигналов с линейной частотной модуляцией, содержар+в)

Unpltf