УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МОДУЛЯЦИИ ИМПУЛЬСНЫХ ЛИНЕЙНО-ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ И ФАЗО-КОДО-МАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ Советский патент 2014 года по МПК G01S7/03 

Предлагаемое устройство для определения параметров модуляции импульсных линейно-частотно-модулированных (ЛЧМ) и фазо-кодо-манипулированных (ФКМ) сигналов предназначено для использования в станциях радиотехнической разведки и пассивного целеуказания.

Известны устройства для оценки параметров модуляции ЛЧМ и ФКМ с бинарным изменением фазы 0, π сигналов. Пат. США №3659065 H03C, 3/06; Авт. свид. № 1840866 по заявке 1575095 H04B, 1/10 с приоритетом от 21.02.1974 г.).

Из известных устройств для определения параметров модуляции ЛЧМ и ФКМ сигналов наиболее близким по технической сущности является устройство, описанное в авт. свид. № 1840866. Это устройство имеет перемножитель, линию задержки, фильтр нижних частот, полосовой фильтр, пиковые детекторы со сбросом, схему сравнения, формирователь импульса сброса, сумматор, измеритель. Оно позволяет распознавать вид модуляции поступившего сигнала, а также измерять частоту биений ЛЧМ сигнала и получать информацию о числе перебросов фазы в коде ФКМ сигнала. Известное устройство имеет низкую чувствительность измерительного канала при обработке ЛЧМ сигналов вследствие того, что на вход его измерителя поступают шумы из фильтра нижних частот и из полосового фильтра, в то время как основная энергия сигнала биений поступает из фильтра нижних частот. Целью настоящего изобретения является повышение чувствительности измерительного канала при обработке ЛЧМ сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения параметров модуляции импульсных ЛЧМ и ФКМ сигналов, содержащее перемножитель, один из входов которого непосредственно, а другой через линию задержки соединен со входом устройства, две параллельно включенные на выходе перемножителя цепочки, одна из которых содержит последовательно соединенные полосовой фильтр и первый пиковый детектор со сбросом, а вторая - фильтр нижних частот и второй пиковый детектор со сбросом, схему сравнения, один из входов которой соединен с выходом первого, а другой - с выходом второго пиковых детекторов со сбросом, сумматор, первый вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот, а второй - с выходом полосового фильтра, измеритель, вход которого соединен с выходом сумматора, формирователь импульса сброса, выход которого подключен к соединенным вместе входам сброса первого и второго пиковых детекторов, причем вход формирователя импульса сброса соединен со входом устройства, введены вторая линия задержки, которая включена между выходом фильтра нижних частот и первым входом сумматора, цепочка последовательно соединенных третьей линии задержки и первого ключа, которая включена между выходом полосового фильтра и вторым входом сумматора, второй ключ, вход которого соединен с выходом схемы сравнения, цепочка последовательно соединенных вентиля и расширителя, которая включена между выходом второго ключа и управляющим входом первого ключа, причем второй выход формирователя импульса сброса подключен к управляющему входу второго ключа.

Повышение чувствительности измерительного канала устройства получено вследствие того, что сформированный импульс признака приема сигнала с линейно-частотной модуляцией закрывает первый ключ и шумы полосового фильтра на время измерения частот биений ЛЧМ сигнала на измеритель не поступают.

На чертеже фиг. 1 представлена блок-схема устройства для определения параметров модуляции импульсных линейно-частотно-модулированных и фазо-кодо-манипулированных сигналов. Предлагаемое устройство состоит (фиг. 1): из перемножителя 1, линий задержки 2, 12, 13, полосового фильтра 3, фильтра нижних частот 4, пиковых детекторов со сбросом 5, 6, схемы сравнения 7, формирователя импульса сброса 8, сумматора 9, измерителя 10, ключей 11, 14, расширителя 15, вентиля 16. Вход устройства непосредственно и через линию задержки 2 соединен со входами перемножителя 1. Выход перемножителя 1 подключен к входам полосового фильтра 3 и фильтра нижних частот 4, выходы которых через пиковые детекторы со сбросом 5 и 6 соединены со входами схемы сравнения 7. Выход схемы сравнения 7 подключен ко входу ключа 11. Кроме того, выход полосового фильтра 3 через последовательно соединенные линию задержки 13 и ключ 14 подключен к первому входу сумматора 9, а выход фильтра нижних частот 4 через линию задержки 12 соединен со вторым входом сумматора 9. Выход сумматора 9 подключен к входу измерителя 10, а выход ключа 11 через последовательно соединенные вентиль 16, расширитель 15 подключен к управляющему входу ключа 14. Вход устройства подключен также ко входу формирователя импульса сброса 8, один выход которого соединен со входами сброса пиковых детекторов 5, 6, а другой - с управляющим входом ключа 11. Выходами устройства являются выходы ключа 11 и измерителя 10.

Известно (см. авт. свид. №1840866 с приоритетом от 21.02.74 г.), что энергия сигнала биений, который получается на выходе перемножителя 1 при поступлении на вход устройства ЛЧМ сигналов, практически вся концентрируется в фильтре нижних частот. В этом случае фильтр 3 является помеховым источником и добавляет на вход измерителя 10 значительный уровень шумов, что существенно снижает чувствительность измерительного канала. В предлагаемом устройстве с помощью цепи - вентиль 16, расширитель 15 и ключ 14 - исключается паразитная функция полосового фильтра 3. Это осуществляется следующим образом.

При ЛЧМ сигнале на выходе схемы сравнения формируется видеоимпульс положительной полярности, который поступает на закрытый в исходном состоянии ключ 11. С выхода 11 формирователя импульса сброса на управляющий вход ключа 11 подается видеоимпульс управления положительной полярности, который открывает ключ 11 на время, равное длительности этого импульса, и импульс признака приема ЛЧМ сигнала проходит на выход устройства. Временное положение переднего и заднего фронтов импульса управления совпадает соответственно с задним фронтом ЛЧМ сигнала на входе устройства и передним фронтом импульса сброса. Вентиль 16 пропускает только положительный видеоимпульс признака ЛЧМ сигнала, длительность которого в расширителе 15 становится равной максимальной длительности ожидаемого ЛЧМ сигнала. С выхода расширителя 15 импульс поступает на управляющий вход ключа 14 и закрывает ключ 14, который в исходном положении открыт. Шумы полосового фильтра 3 на измеритель 10 не проходят. В линиях задержки 12, 13 сигналы, снимаемые с выходов полосового фильтра 3 и фильтра нижних частот 4, задерживаются на время, равное максимальной длительности ЛЧМ сигнала на входе устройства. Линиями задержки 12, 13 сдвигается во времени выполнение операций формирования признака вида модуляции поступившего сигнала и оценки параметров его модуляции. При приеме ЛЧМ сигналов это дает возможность исключать прохождение шумов полосового фильтра 3 на вход измерителя 10.

В случае поступления ФКМ сигнала на выходе ключа 11 формируется видеоимпульс отрицательной полярности, который через вентиль 16 не проходит и на измеритель 10 поступают сигналы и шумы с фильтра нижних частот 4 и полосового фильтра 3. Таким образом, в предлагаемом устройстве сформированный на выходе ключа 11 импульс признака приема ЛЧМ сигнала закрывает ключ 14 и исключает прохождение шумов полосового фильтра 3 на измеритель 10 на время измерения частоты биений. Это приводит к повышению чувствительности измерительного канала.

Использование новых элементов - ключей, вентиля, расширителя, а также дополнительных линий задержки выгодно отличает по чувствительности предлагаемое устройство для определения параметров модуляции импульсных ЛЧМ и ФКМ сигналов от указанного прототипа.

Расчеты показывают, что выигрыш в соотношении сигнал/шум на входе измерителя 10 по сравнению с прототипом в случае, когда ширина полосы пропускания фильтра нижних частот 4 равна 0,5 мГц, а ширина полосы пропускания полосового фильтра 3-9,5 мГц, составляет 10 дБ.

Устройство относится к радиолокационной технике и предназначено для использования в станциях радиотехнической разведки и целеуказания. Устройство содержит перемножитель, линию задержки, пиковых детекторов, полосовой фильтр и фильтр нижних частот. Также содержит формирователь импульса, схему сравнения и сумматор. Дополнительно в конструкцию введены две линии задержки, два ключа, расширитель и вентиль. Технический результат заключается в повышении чувствительности измерительного канала. 1 ил.

Устройство для определения параметров модуляции импульсных линейно-частотно-модулированных (ЛЧМ) и фазо-кодо-манипулированных сигналов, содержащее перемножитель и линию задержки, причем вход линии задержки и один из входов перемножителя являются входами данного устройства, второй вход перемножителя соединен с выходом линии задержки, выход перемножителя соединен с двумя параллельно включенными цепочками, одна из которых состоит из последовательно соединенных полосового фильтра и первого пикового детектора со сбросом, а другая содержит последовательно соединенные фильтр нижних частот и второй пиковый детектор со сбросом, выходы цепочек подключены к схеме сравнения, кроме того, устройство содержит формирователь импульса сброса, вход которого также является входом данного устройства, а один из выходов подключен к соединенным вместе вторым входам сброса пиковых детекторов, сумматор и измеритель частоты биений, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности измерительного канала устройства при обработке линейно-частотно-модулированных сигналов, в него дополнительно введены вторая и третья линии задержки, два ключа, расширитель и вентиль, причем вторая линия задержки включена между выходом фильтра нижних частот и первым входом сумматора, к второму входу которого подключен выход первого ключа, один из входов которого через последовательно соединенные расширитель и вентиль соединен с выходом второго ключа, третья линия задержки включена между выходом полосового фильтра и вторым входом первого ключа, входы второго ключа соединены соответственно с выходом схемы сравнения и с вторым выходом формирователя импульса сброса.