Следящий фильтр дискретных частотно-манипулированных сигналов с непрерывной фазой Советский патент 1990 года по МПК H03H11/04 H04L27/14 

Фиг.1

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в когерентных системах радиолокации, радионавигации, связи для вьщеления символьных частот 1 и О дискретных частотно-манипулированных сигналов с непрерывной фазой (ДЧМНФ).

Цель изобретения - повышение избирательности и точности оценки сим- вольных частот.

На фиг. 1 приведена структурная схема следящего фильтра;1на фиг. 2 - спектр дискретного частотно-манипули- рованного сигнала с непрерывной фазой прошедшего через удвоитель частоты.

Следящий фильтр содержит удвоитель 1 частоты, первый 2, второй 3 смесители, первый 4 и второй 5 узко- полосные фильтры, третий 6, четвер- тый 7 смесители, первый 8, второй 9 полосовые фильтры, первый 10, второй 11 и третий 12 делители частоты на два.

Следящий фильтр работает следующим образом..

Входной ДЧМНФ сигнал с индексом манипуляции ,5 подается на вход удвоителя 1 частоты, который преобразует спектр сигнала. В результате в спектре образуются два выброса (фиг. 2):

2,

G(2o/) GM(2uJ) +|- dkw- w,) 2+JV- we)«

где С(21))) -- 2(;)2+cos2(aM-)(c3b7

Первый смеситель 2, первый полосный фильтр 4, третий смеситель 6, первый полосовой фильтр 8 и первый, делитель 10 образуют канал 1 оцен- ки символьной частоты Ј1 (фиг. 2), а второй смеситель 3, второй узкополосный фильтр 5, четвертый смеситель 7, второй полосовой фильтр 9 и второй делитель 11 образуют канал О оценки символьной частоты Ј7, причем F .,.Ј,-Ј„, первый 4 и второй 5 узкополосные фильтры настроены на частоту 2, первый полосовой фильтр 8 настроен на частоту 2Fr, а второй поло

Q

5

0

5

0

5

0

5

JQ

совой фильтр 9 настроен на частоту 2f, .

С выхода удвоителя 1 сигнал поступает одновременно на входы первого 2 и второго 3 смесителей, на выходе которых включены первый 4 и второй 5 узкополосные фильтры 4 и 5, улучшающие частотную селективность и пороговые свойства за счет пропускания из всего спектра сигнала только «Г-выбросов, расположенных на символьных частотах 1 и О (фиг.2).

С выходов узкополосных фильтров отселектированные от шума полезные составляющие спектра сигнала на тактовой частоте (FT) поступают на входы третьего 6 и четвертого 7 смесителей. Они восстанавливают символьную частоту сигнала, равную той, которая подается на входы первых смесителей.

С выходов третьего 6 и четвертого 7 смесителей сигналы поступают на первый 8 и второй 9 полосовые фи-льт- ры с полосой пропускания df ,( +

+Faв канале 1 и 4f v 2l fe +

(KC„nl, V9° °

+F-)в канале О. макс

В качестве гетеродинирующих напряжений на первый 2 и третий 6 смесители канала 1 подается напряжение с выхода второго полосового фильтра 9 канала О, а а второй 3 и четвертый 7 смесители канала О подается напряжение с выхода полосового фильтра 8 канала 1.

В режиме слежения за изменяющейся частотой входного сигнала символьные и тактовые частоты с изменяющимися приращениями (за счет Допплеровского смещения) удваиваются во входном удвоителе. В первом смесителе 2 канала 1 происходит преобразование символьной частоты

2Јf/1+F5,(t)- fe+Fao( 2(Fr + +uFd(t)} , где 4Fg(t)F5 (t)-Fae(t)Fr+F3 (t).

В третьем смесителе 6 восстанавливается символьная частота 1 отфильтрованного сигнала:

2 FlT-fdF3(t) + fe+F3 (t) +

+F

з, (t)).

,при этом отношение сигнал/шум увелив

AG

ЛЈ

ч/лр

раз.. Затем в первом

делителе 10 частота делится в два раза для получения оценочного значения. В результате на выходе канала 1 формируется непрерывное колебание с частотой Ј,+Гд (t).

Во втором смесителе 3 канала О происходит преобразование частоты сигнала символов

2ff1+Fai(t)- fe+Fje t)J}-2$FT+ (t)) .

В четвертом смесителе 7 канала О восстанавливается удвоенное значение частоты

2{Ј1+F,i(t)- FT+4F$(t) +

+F, (t)j. °t

с выигрышем в отношении сигнал/шум, как в канале 1.

Второй делитель 11 формирует оценку текущего значения частоты символов О, т.е. ).

Третий делитель 12 из удвоенного значения отфильтрованного сигнала тактовой частоты формирует оценку текущего значения тактовой частоты Fr+4F(t) также с выигрышем в отношении сигнал/шум, как в канале 1.

Таким образом, введение двукратного преобразования частоты с фильтрацией сигнала уэкополосными фильтрами на тактовой частоте в каждом канале при перекрестном гетеродинировании а также использование свойств смесителя в сочетании с выходным фильтром формировать из двух колебаний модуль их разности позволяют повысить селекo

5

0

5 0

тивность и точность оценки символьных частот.

Так, на Частотах около 340° Гц выигрыш в отношении сигнал/шум достигает 30-40 дБ, теоретический предел около 46 дБ. Формула изобретения

Следящий фильтр дискретных частотно -манипулированных сигналов с непрерывной фазой, содержащий удвоитель частоты, выход которого соединен с входами каналов символьных частот О и 1, выполненных в виде последовательно соединенных фильтра и делителя частоты на два, выходы которых являются соответственно выходом сим- л вольной частоты О и выходом символьной частоты 1, а вход удвоителя частоты является входом следящего фильтра дискретных частотно-манипули- рованных сигналов с непрерывной фазой, отличающийся тем, что, с целью повышения избирательности и точности оценки символьных частот, введен третий делитель частоты на два, а фильтры выполнены в виде последовательно соединенных первых смесителя, узкополосного фильтра, второго смесителя и первого полосового фильтра, вход третьего делителя частоты на два соединен с выходом узкополосного фильтра канала символьной частоты О, а его выход является выходом тактовой частоты, а вторые входы первого и второго смесителей каждого из каналов символьных частот О и 1 соединены с выходом полосового фильтра другого канала.

t

6(2fc

#(2Ji)

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в конкретных системах радиолокации и радионавигации. Целью изобретения является повышение избирательности и точности оценки символьных частот. Следящий фильтр содержит удвоитель 1 частоты, смесители 2, 3, 6 и 7, узколосные фильтры 4 и 5, полосовые фильтры 8 и 9, делители 10, 11 и 12 частоты на два. Включение на выходах смесителей 2 и 3 узкополосных фильтров 4 и 5 улучшают частотную селективность и пороговые свойства за счет пропускания из всего спектра сигнала только δ-выбросов, расположенных на символьных частотах "1" и "0". В качестве гетеродинирующих напряжений на смесители 2 и 6 канала символьной частоты "1" подается напряжение с выхода полосового фильтра 9 канала символьной частоты "0", а на смесители 3 и 7 канала символьной частоты "0" подается напряжение с выхода полосового фильтра 8. Двухкратное преобразование частоты с фильтрацией сигнала узкополосными фильтрами 4 и 5 на тактовой частоте в каждом канале при перекрестном гетеродинировании, а также использование свойств смесителей 6 и 7 в сочетании с выходными фильтрами 8 и 9 позволяет формировать из двух колебаний модуль их разности и позволяет повысить селективность и точность оценки символьных частот. 2 ил.

2Jo

2icp 2Г

Фиг. 2

Редактор М.Бпанар

Составитель 10. Чернышев

Техред Л.Сердюкова Корректор А.Осауленко

Заказ 2263

Тираж 6ЬО

ВНИИПИ Государственного комитата по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС.СР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное