Устройство компенсации нелинейных искажений радиосигналов Советский патент 1991 года по МПК H04B3/04 

Os Ю Os

со ю ел

го

Изобретение относится к радиотехнике, может быть использовано в приемо индикато- рахимопульсно-фазовых радионавигационных систем и является усовершенствованием уст- ройстватю авт. св. № 142192.

Цель изобретения - повышение точности компенсации искажений сигнала.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства компенса- ции нелинейных искажений радиосигналов; на фиг. 2 - структурная электрическая схема анализаторов уровня и анализатора рассогласования уровня; на фиг. 3-5 - эпюры сигналов.

Устройство компенсации нелинейных искажений радиг игналов(фиг. 1) содержит инвертор 1, аттенюатор 2, сумматор 3, фазо- корректирующую цепь 4, анализатор 5 уровня, коммутатор б, источник 7 опорного напряжения, блок 8 аттенюаторов, второй коммутатор 9, второй блок 10 аттенюаторов и анализатор 11 рассогласования уровня, фазокорректирующая цепь содержит первый 12 и второй 13 резисторы, первый 14 и второй 15 варикапы, первый 16 и второй 17 конденсаторы, третий резистор 18, аттенюатор содержит варикапы 19-22, конденсаторы 23, 24, развязывающие резисторы 25.

Анализатор уровня и анализатор рас- согласования уровня (фиг. 2) содержат временной различитель 26 измерителя фазы, первый 27 и второй 28 временные различи- тели канала устранения многозначности, опорный генератор 29, делитель 30 частоты, блок 31 переменной задержки стпобов канала ведущей станции, блок 32 переменной задержки стробов ведомой станции, логический блок 33 устранения многозначности, измеритель 34 временного интервала фазы, коммутатор 35, первый 36 и второй 37 накопители, блок 38 сравнения, первый пороговый блок 39, временной различитель 40 Фазы, первый элемент 41 задержки на 1/4 То, накопитель 42, второй пороговый блок 43, второй элемент 44 задержки на 1/4 Т0, элемент 45 задержки на 3/4 Т0, переключатель 46.

На фиг. 3-5 обозначены: входной радиоимпульс 47,радиоимпульс 48 на выходе двойного Т-образного фильтра, характерная точка 49 перехода огибающей радиосигнала, выходной радиосигнал 50 устройства, разнополярные информационные полуволны 51,52 выходного радиосигала при от- сутствии влияния трассы распространения радиоволн, разнополярные информационные полуволны 511, 52 выходного радиосигнала при наличии амплитудных искажение, разнополярные информационные полуволны 51 , 52 при фазовых набе(ах разных знаков, обусловленных трассой распространения, ранний стробирующий импульс 53, поздний стробирующий импульс 54, гтробирующий импульс 55 фазы сигнала, напряжения 56, 57 рассогласования сигналов, сигналы 58, 59 в районе характерной точки ы при наличии фазового набега, стробирующий импульс 60 временного различителя.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал 47 (фиг. За) приходит на сумматор 3 через две цепи преобразования (фиг; 1). В первой из них он инвентируется в инверторе 1 и поступает на фазокорректи- рующую цепь 4 , выполненную в виде двойного Т-образного моста. При отсутствии влияния среды распространения радиоволн, т.е. отсутствии искажений входного радиосигнала, с источника 7 опорного напряжения через блок 8 аттенюаторов и коммутатор 6 на варикапы 14 и 15 поступает такое напряжение, при котором управляемый двойной Т-образный мост 4 оказывается настроенным на несущую частоту радиосигнала Х0, и на его выходе образуется радиосигнал 48 (фиг. Зг), крутизна фронта которого выше, чем радиоимпульса 47, за счет отфильтровывания частот, прилегающих к несущей, что увеличивает отношение сигнал/шум полуволн его переднего фронта.

Радиосигнал 48 имеет точку 49 перехода огибающей через ноль, временное положение которой соответствует точке г.Макс максимального значения радиоимпульса 47 (фиг, За). При инверсном сложении этого радиоимпульса с радиоимпульсом, прошедшем аттенюатор 2, на выходе сумматора 3 образуется разнополярный радиосигнал 50 (фиг. Зв) с характерной точкой ы, раэнопо- лярные полуволны 51 и 52 которого являются информационными для анализатора 5. Последний осуществляет слежение за сигналом 50 с помощью строба 60 (фиг. 4, 5), времннос положение которого соответствует перекоду полуволн 52 через нулевой уровень. При этом с анализатора 5 уровня на коммутатор 6 поступает команда, обеспечивающая подачу к варикапам 14 и 15 такого напряжения, при котором настройка управляющего двойного Т-образного моста 4 соответствует несущей частоте радиоимпульса.

При появлении фазового набега , а также запаздывании огибающей входного радиоимпульса 47, за счет влияния среды распространения на выходе устройства формируется сигнал 521, 5211 (фиг, 5), форма которого существенно отличается от формы радиоимпульсов 51,52 в точках стробирова- ния стробами 60, 53, 54, а именно в зависимости от величины и знака фазового набега во входном радиосигнале происходит смещение информативных полуволн 51 ,51 , 52 ,

52м на величину ±At (фиг. 5а, б), а из-за искажений огибающей радиоимпульса 47 происходит изменение на величину ДА амплитуд ранних стробируемых полуволн 52 и 521 . Из фиг. 5 видно, что уменьшение амплитуд ранних стробируемых полуволн 52 и

52 , как и смещение полуволны на At приводит к ухудшению отношения сигнал/шум. В этом случае в анализаторе 5 уровня вырабатывается команда на подключение соответствующего аттенюатора в блоке 8 аттенюатора, и от источника 7 опорного напряжения на варикапы 14 и 15 поступает напряжение, изменяющее частоту настройки управляемого двойного Т-образного моста 4 в ту или иную сторону от частоты излучаемого радиоимпульса в зависимости от знака фазового набега. При этом сигнал на выходе управляемого двойного Т-образного моста 4 приобретает компенсирующий фазовый набег, противоположный фазовому набегу входного радиоимпульса 47. Кроме того, команда управления с выхода анализатора 11 рассогласования уровня поступает на коммутатор 9, который через блок 10 аттенюаторов подключает источник 7 опорного напряжения к общей точке развязывающих резисторов 25 цепи управления варикапов 19-22, входящий в управляемый аттенаюатор 2. Изменение емкости варикапов 19-22 в зависимости от приложенного к ним постоянного напряжения приводит к изменению коэффициента передачи аттенюатора 2, а это, в свою очередь, изменяет уровень сигнала на втором входе сумматора 3.

В результате сложения сигналов (инверсного - с выхода двойного Т-образного моста 4 и синфазного - с выхода аттенюатора 2) компенсируются не только фазовые набеги в радиоимпульсе, а также выравниваются информативные полуволны 51 и 52, и сигнал на выходе сумматора 3 сохраняется близким к идеальному (сигнал 48, фиг. Зв). На входах временных различителей 27 и 28 анализатора уровня (фиг. 2) поступает сигнал 50 с характерной точкой. Измерительные стробы 55, 54,53 (фиг. Зш) формируются из коле- баний высокостабильного опорного генератора 29 с помощью делителя 30 частоты. Период повторения стробов равен периоду повторения сигналов передающих станций. Разделение сигналов ведущей и ведомой станций в измерительном тракте осуществляется с помощью соответствующей коммутации в такт приема этих сигналов переключателем 46.

Измерительный стробы 55 (фиг. Зг) ведущего канала А формируются от опорного генератора 29 и делителя 30 частоты через

0 элементы 41 и 44 задержки на 1/4 Т0 и поступают на управляющий вход временного разделителя 26. Временное положение строба 55 соответствует временному положению нуля toi (фиг. За). Если строб 55 не

5 соответствует нулю toi, то на выходе временного различителя 26 образуется напряжение рассогласования, приводящее к изменению времени задержки стробов в

0 блокох 31 и 32 переменной задержки. Отработка в блоке 21 происходит до тех пор, пока пакеты стробов на выходе делителя 30 частоты не установятся в нулевой точке ы или любой другой нулевой точке сигнала (н апри5 мер, точке to2, фиг. За). Неопределенность выбора стробами 55 необходимой нулевой точки ы в одном из многих нулей высокочастотного заполнения сигнала 47 (фиг. 3) устраняется с помощью каналов устранения

0 многозначности, включающей в временные раздичители 27 и 28 и логический блок 33.

На вход временных различителей 27 и 28 поступает сигнал 50 с характерной точ5 кой. На выходе временных различителей 27 и 28 установлен логический блок 33, выдающий команды управления блоками 31 и 32 переменной задержки в случае получения однополярных выборок от сигнала 50 стро0 бами 53 и 54 (фиг. Зв, г). При установке стробов 53 и 54 в месте раэнополярного сигнала 50 с полуволнами 52 и 51 с характерной точкой ы логический блок 33 выделяет команду на остановку управления

5 блоками 32 и 31 переменной задержки. В результате измерительный строб 44, поступающий на временной различитель 26, совпадает с нулевой точкой фазы т01 сигнала 47 (фиг. За). Аналогично, в такты приема сигна0 лов ведомой станции, когда переключатель 46 находится в положении Б, происходит установка измерительных стробов канала Б в нулевые точки заданных периодов несущих колебаний входных радиоимпульсов,

5После окончания процедуры устранения многозначности по команде логического блока 33 подключаются накопители 36 и 37 к выходам временных различителей 27 и 23. Выборки рззнополярного сигнала 50 поступают на анализатор 23 рассогласования уровня и через коммутатор 35 на накопители 36 и 37, где они фильтруются от помех. Накопители имеют фиксированное время анализа, определенное тактикотехнически- ми требованиями.

Сигналы с выходов накопителей сравниваются в блоке 38 сравнения. Если амплитуды полуволн 51 и 52 равны, то на выходе порогового блока 39 сигнал ошибки равен нулю, если же они не равны, то появляется сигнал ошибки того или иного знака и величины в соответствии с которыми на выходе порогового блока 39 образуется сигнал управления коммутатора 24. Коммутатор 9 подключает к варикапам 19, 20 то или иное напряжение управления, которое поступает от источника 7 че эз блок 10 аттенюаторов. Аттенюатор 2 выполнен так, что конденсаторы 23 и 24 и варикапы 19-22 образуют емкостной управляющий делитель напряжения.

Изменение коэффициента деления происходит до тех пор, пока разнополярные полуволны 51 и 52 (фиг. 5в) не выравниваются по амплитуде аналогично для полуволн 51 и 52). Одновременно разнополчрный сигнал 50 (фиг. Зв) поступает на временной различитель 40 рассогласовния фазы, на который подается с делителя 30 частоты строб 60 (фиг. 46), отстающий от строба 53 на 1/4 Т0. На выходе различитепя 40 образуются выборки сигнала Аи(фиг. 5а, б), знак которых зазисит от знака фазового набега во входном сигнэпе 47. Эти выборки поступают на накопитель 42 (фиг. 2), и через пороговый элемент 43 сформированная команда управления подается на коммутатор 6, пропуская на управляемый двойной Т-образный мост такэе управляющее напряжение с блока 8 аттенюатора, при котором напряжение AU станет равным нулю. Таким образом, минимизируется рассогласование фазы и амплитуд информативных полуволн 51 и 52 в выходном сигнале 50 сумматора 3 и,

следовательно, улучшается выходное соотношение сигнал/шум, а тем самым возрастает точность компенсации искажений сигнала.

Формула изобретения

Устройство компенсации нелинейных искажений радиосигналов по авт. св. № 1042192. отличающееся тем, что, с целью повышения точности компенсации искажений сигнала, дополнительно введены последовательно соединенные второй блок аттенюаторов и второй коммутатор, а также анализатор рассогласования уровня, причем аттенюатор выполнен в виде последовательно соединенных конденсаторов, между

общей шиной и обьединенными выводами которых , а также между общей шириной и вторым выводом второго конденсатора встречно включены варикапы, катоды которых соединены и через развязывающие резисторы подключены к выходу второго коммутатора, управляющий вход которого соединен с выходом анализатора рассогласования уровня, при этом вход второго блока аттенюаторров соединен с выходом

источника опорного напряжения, при этом вход анализатора рассогласования уровня соединен с выходом сумматора, а управляющие входы анализатора рассогласования уровня соединены с источником опорного

напряжения и вторым выходом анализатора уровня, при этом первый вывод первого конденсатора и второй вывод второго конденсатора являются соответственно входом и выходом аттенюатора.

Фиг. 2

t

ИКС

(б 53 N# 54

Изобретение относится к радиотехнике v, может использоваться в приемоиндикато- рах импульсно-фаэовых радионавигационных систем. Цель изобретения - повышение точности компенсации искажений сигнала. Устройство компенсации нелинейных искажений радиосигналов содержит инвертор 1, аттенюатор 2, сумматор 3, фазокорректиру- ющую цепь 4, анализатор 5 уровня, комму- даторы 6 и 9, источник 7 опорного напряжения, блоки 8 и 10 аттенюаторов и анализатор 11 рассогласования уровня, при этом фазокорректирующая цепь 4 включает резисторы 12, 13, 18, конденсаторы 16 и 17, а аттенюатор 2 включает варикапы 19-22, конденсаторы 23 и 24 и развязывающие резисторы 25. Поставленная цель достигается путем учета искажений сигнала, обусловленных различным временем группового запаздывания 9 огибающей при прохождении различных трасс распространения. Дана ил. выполнения анализаторов 5 и 11. 5 ил. Ё

Фиг. Ц

6)

60 53

Риг.5