Линейный тракт супергетеродинного радиоприемника с подавлением помехи зеркального канала Советский патент 1993 года по МПК H04B1/10 

(Л

С

Использование: радиотехника, супергетеродинные радиоприемные устройства. Сущность изобретения: линейный тракт супергетеродинного радиоприемника с подавлением помехи зеркального канала содержит усилитель высокой частоты 1, смеситель 2, перестраиваемый гетеродин 3, усилитель промежуточной частоты 4, блок распознавания помех зеркального канала, включающий блок стробирования 5, дисперсионную линию задержки 6, амплитудный детектор 7, а также ллементы задержки 8...8м, элементы И 9...9ы, формирователь кода частоты помехи зеркального канала 10, коммутатор 11 и источник управляющих сигналов 12. В устройств обеспечивается повышение помехоустойчивости. 5 ил.

L.

J

00

о о о

ьо

1ЧЭ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в супергетеродинных радиоприемных устройствах непрерывных сигналов.

Целью изобретения является повыше- ние помехоустойчивости радиоприемника.

Структурная схема устройства представлена на фиг.1. Устройство содержит усилитель высокой частоты (УВЧ) 1, смеситель 2, перестраиваемый гетеродин 3, уси- литель промежуточной частоты (УПЧ) с управляемой частотой настройки 4, а также блок распознавания помех зеркального канала, состоящий из блока стробирования 5, дисперсионной линии задержки (ДЛЗ) б, амплитудного детектора 7, и элементов задержки 8i-8n, элементов И 9i-9n, формирователя кода частоты помех зеркального канала 10, коммутатора 11 и источника управляющих сигналов 12,

Вход УВЧ 1 является входом устройства. Выход УВЧ 1 соединен с первым входом смесителя 2 м со входом блока стробирования 5. Второй вход смесителя 2 подключен к выходу перестраиваемого гетеродина 3. Выход смесителя 2 соединен со входом УПЧ с управляемой частотой настройки 4, выход которого является выходом устройства. Выход блока стробирования 5 соединен со входом ДЛЗ 6, выход которой подключен ко входу амплитудного детектора 7. Выход амплитудного детектора 7 соединен со входами п цепей, каждая из которых содержит последовательно соединенные элемент задержки 8i и элемент И 9i. i 1 ,п, другой вход которого подключен к выходу амплитудного детектора 7. Выход i-ro элемента И 9i соединен с i-м входом формирователя кода частоты помех зеркального канала 10, i-й выход которого подключен к i-му управляю- щему входу коммутатора 11, i-й вход которого соединен с i-м выходом источника управляющих сигналов 12. Выход коммутатора 11 подключен ко входам управления перестраиваемого гетеродина 3 и УПЧ с уп- равляемой частотой настройки 4.

Следует отметить, что перестраиваемый гетеродин 3 и УПЧ с управляемой частотой настройки 4 строятся таким образом, что имеется возможность настройки на п промежуточных частот fnpj при одной и той же частоте принимаемого сигнала fc. При этом должно выполняться условие fnpi ч-1 fnpj A fn, гдеА fn - полоса пропускания УПЧ, одинаковая для всех частот fnpj. Для определенности будем полагать, что для всех промежуточных частот используется верхняя настройка гетеродина 3, т.е. fn fc. Кроме того полоса пропускания ДЛЗ

5 0

5 0 5 0 5

0

5

б должна быть шире диапазона частот основного и всех зеркальных каналов приема, и в пределах этой полосы дисперсионная характеристика r3 (f) ДЛЗ 6 должна быть близка к линейной.

Принцип действия предлагаемого устройства состоит в следующем.

Пусть устройство осуществляет прием непрерывного сигнала частоты fc с преобразованием на i-ю промежуточную частоту fnpi fri - fc за счет установки частоты сигнала перестраиваемого гетеродина 3. Для достижения цели изобретения необходимо установить наличие помехи на частоте f3| fri + fnpi, соответствующей зеркальному каналу приема, и устранить ее прием.

Для решения этой задачи в предлагаемом устройстве используется блок распознавания помех зеркального канала, состоящий из блока стробирования 5, ДЛЗ б, амплитудного детектора 7, п элементов задержки 8i-8n, n элементов И 9i-9n, формирователя кода частоты помех зеркального канала 10, коммутатора 11 и источника управляющих сигналов 12.

С помощью блока стробирования 5 из принимаемых непрерывного радиосигнала и помехи формируется периодическая последовательность радиоимпульсов, которая поступает на вход широкополосной ДЛЗ б, осуществляющей задержку этих радиоимпульсов на различные интервалы времени г3 в зависимости от несущей частоты сигнала, которая различна для основного и i-ro зеркального каналов приема. В зависимости от результата распознавания ситуации в формирователе кода частоты помех зеркального канала 10 через коммутатор 11 из источника управляющих сигналов 12 на входы управления перестраиваемого гетеродина 3. и УПЧ с управляемой частотой настройки 4 поступает управляющий сигнал, реализующий синхронное изменение частоты fn на другую частоту frj и перестройку УПЧ с частоты fnpi на частоту fnpj ffj - fc. При этом частота frj выбирается таким образом, чтобы на частоте f3j- frj + fnpj не было помех.

Рассмотрим возможные режимы работы приемного устройства,

1, Начальная установка.

После включения устройства формирователь кода частоты помех зеркального канала 10 выдает на своем первом выходе сигнал, поступающий на первый управляющий вход, коммутатора 11, вследствие чего на выход последнего с его первого входа проходит управляющий сигнал с источника управляющих сигналов 12, реализующий настройку перестраиваемого гетеродина 3 на частоту fn и УПЧ с управляемой частотой настройки 4 на частоту fnpi fn - fc. Таким образом устройство готово к приему радиосигналов с преобразованием на промежуточную частоту fnpi.

Прием радиосигнала по основному каналу на частоте fc (помех по зеркальному каналу приема нет).

Временные диаграммы, поясняющие этот случай приема, представлены на фиг. 2,3.

На вход устройства поступает принимаемый радиосигнал на частоте fc (см. Ui(t) фиг. За). В УВЧ 1 осуществляется усиление этого сигнала. С выхода УВЧ 1 этот радиосигнал поступает на первый вход смесителя 2 и на вход блока стробирования 5. На второй вход смесителя 2 поступает напряжение частоты fri с выхода перестраиваемого гетеродина 3, С выхода смесителя 2 сигнал на промежуточной частоте fnpi fri - fc поступает на вход УПЧ с управляемой частотой настройки 4, настроенного на частоту fnpi , и далее на выход устройства.

В блоке стробирования 5 из принимаемого сигнала формируется периодическая последовательность радиоимпульсов U2(t) фиг. 36 и фиг. 2а, длительностью г с периодом следования Т, которая поступает на вход ДЛЗ 6. Дисперсионная характеристика Т3 (f) широкополосной ДЛЗ 6 представлена на фиг. 26. В этой ДЛЗ осуществляется задержка приходящего радиоимпульса на время Г3с (см. фиг.2в и фиг, Зв). С выхода ДЛЗ 6 импульсы U3(t), фиг. Зв, поступают на вход амплитудного детектора 7, Импульс U3(t) задержан относительно импульса U.(t) на время Г3с, соответствующее частоте fc. На выходе амплитудного детектора 7 формируется последовательность видеоимпульсов U4(t), фиг, Зг, которая поступает на входы элементов задержки 8i. J 1,п, и на входы элементов U 9i, i 1,ri. В каждом элементе задержки 8) осуществляется задержка входного импульса на время т 3 соответствующее интервалу задержки в ДЛЗ 6 между импульсами, принимаемыми по основному fc и зеркальному f3j каналам при преобразовании на i-ю промежуточную частоту fnpi frj - fc. Таким образом в первом элементе задержки 8i время задержки равно т зч (см.фиг. 4в), во втором - т 32, в п-м элементе задержки 8п - т 3п. Поскольку в рассматриваемой ситуации нет помех ни на одном из п зеркальных каналов, то на каждом периоде Т последовательности U2(t),

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

фиг. 36, на выходах элементов И 9i, i 1,n, импульсов не будет. Таким образом на все входы формирователя кода частоты помех зеркального канала 10 сигналы не поступают. При этом состояние устройства соответствует начальной установке и оно осуществляет прием полезного сигнала с преобразованием на промежуточную частоту fnpi

Одновременный прием радиосигналов по основному каналу на частоте fc и по первому зеркальному каналу на частоте fsi fn fnpiВременные диаграммы, поясняющие этот случай приема, представлены на фиг. 4,5.

На вход устройства одновременно поступают принимаемый полезный сигнал на частоте fc и помеха на частоте f3-| fri + fnpi зеркального канала приема при преобразовании на промежуточную частоту fnpi, фиг. 4а.

В УВЧ эти радиосигналы усиливаются и поступают на первый вход смесителя 2 и на вход блока стробирования 5, в котором аналогично ранее рассмотренному случаю формируется последовательность радиоимпульсов U2(t), фиг.56 и 4а, поступающая на вход ДЛЗ 6. Так как последовательность U2(t) представляет собой аддитивную смесь сигналов двух различных частот fc и fai fn + fnpi, то в ДЛЗ 6 задержка полезного и мешающего сигналов будет различной. Полезная составляющая сигнала U2(t) будет задержана на время т3 т3с, а помехо- вая составляющая - на время г31. фиг. 4в. Следует отметить, что т31 - г3с г 31, где т 31 - время задержки в первом элементе задержки 8i.

Таким образом на выходе ДЛЗ 6 формируется сигнал U3(t), фиг. 5в, представляющий собой последовательность парных импульсов на каждом периоде Т. Первый импульс сигнала Уз(т) задержан относительно соответствующего входного импульса сигнала U2(t) на время т3с, а второй - на время тз1. С выхода ДЛЗ 6 сигнал lJ3(t) поступает на вход амплитудного детектора 7, на выходе которого формируется видеосигнал ), фиг. 5г, который поступает на входы элементов задержки 8i, ,ri, и на входы элементов И 9i, i 1,гГ. В каждом элементе задержки 8i осуществляется задержка сигнала U4t) на время т 3. С выходов соответствующих элементов задержки 8i сигналы (например, Us(t) на фиг. 5д для первого элемента задержки 8i) поступают на другие входы соответствующих элементов И 9j. Так

как только в первом элементе задержки 8i время задержки равно г 31, то только на выходе первого элемента I/I 9i появятся импульсы совпадения Ue(t), фиг. 5е, на каждом периоде Т. На выходах остальных элемен- тов И 9i, I 2д, сигналов не будет.

Таким образом в рассматриваемой ситуации только на первый вход формирователя кода частоты помех зеркального канала 10 поступают импульсы Ue(t). На остальных п-1 входах формирователя 10 сигнала не будет. При этом только на втором выходе формирователя 10 появляется сигнал, поступающий на второй управляющий вход коммутатора 11, вследствие чего на его вы- ход проходит управляющий сигнал со второго выхода источника управляющих сигналов 12. Этот сигнал поступает на входы управления перестраиваемого гетеродина 3 и УПЧ с управляемой частотой настройки 4, что при- водит к подаче на второй вход смесителя 2 с выхода перестраиваемого гетеродина 3 сигнала с частотой fr2 и одновременно к настройке УПЧ 4 на промежуточную частоту fnp2- При этом прием полезного сигнала осуществляется с преобразованием на промежуточную частоту fnp2 fr2 fc.

Одновременный прием радиосигналов по основному каналу на частоте fc, по пер- вому зеркальному каналу на частоте f3i и по нескольким другим зеркальным каналам на частотах f3|, i M.

В этом случае на выходе ДЛЗ б на каждом периоде стробирования Т появится не- сколько импульсов (их число равно числу принятых сигналов). На выходах нескольких элементов И 9i появятся сигналы, анализ которых происходит в формирователе кода частоты помех зеркального канала 10. В ре- зультате анализа формирователь 10 реализует прохождение через коммутатор 11 того управляющего сигнала с источника управляющих сигналов 12, который реализует переход к приему входного сигнала с преобразованием на промежуточную частоту fnpj, ближайшую к частоте fnpi и свободную от помех по соответствующему зеркальному каналу f3j.

Таким образом в предлагаемом устройстве .путем определения факта наличия помех по зеркальному каналу приема и перехода к приему сигнала с преобразованием на такую промежуточную частоту, при которой помехи по зеркальному каналу приема отсутствуют, достигается повышение помехоустойчивости.

Формула изобретения

Линейный тракт супергетеродинного радиоприемника с подавлением помехи зеркального канала, .содержащий последовательно соединенные усилитель высокой частоты, смеситель с подключенным к нему перестраиваемым гетеродином и усилитель промежуточной частоты с управляемой частотой настройки, а также блок распознавания помех зеркального канала, включенный между выходом усилителя высокой частоты и входами управления перестраиваемого гетеродина и усилителя промежуточной частоты с управляемой частотой настройки, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, блок распознавания помех зеркального канала выполнен в виде последовательно соединенных блока стробирования, дисперсной линии задержки и амплитудного детектора, п цепей, каждая из которых содержит последовательно соединенные элемент задержки и элемент И, входы цепей и другие входы элементов И цепей подключены к выходу амплитудного детектора, а также формирователя кода частоты помех и зеркального канала и коммутатора, к входам которого подключены выходы источника управляющих сигналов, при этом входы и выходы формирователя кода частоты помехи зеркального канала подключены соответственно к выходам цепей и управляющим входам коммутатора, а выход коммутатора является выходом блока распознавания помех зеркального канала.

CM

CN CO О

о со

Ј

- V

oi

« (

&

-f

a)

H

-CD

-CD

PiiiiiiiifiiiiMiPSi i iiiPfftMiiiiii щяшиик

B)

Ј3

-V