УСТРОЙСТВО nOHCI^A ШУМОПОДОБНЫХ СИГНАЛОВ Советский патент 1972 года по МПК H04B1/10 

Изобретение относится к устройствам обнаружения, распознавания и приема сложных широкополосных сигналов и может быть использовано для поиска и распознавания сложных широкоподобных сигналов (ШПС) в радиолокационных, командных, телеметрических, навигационных и связных системах.

Известны устройства поиска шумоподобных сигналов, содержащие схему автоматической подстройки частоты (АПЧ), состоящую из последовательно включенных смесителя, широкополосного усилителя, демодулятора, узкополосного усилителя, детектора с фильтром нижних частот и управляемого гетеродина; схему слежения за задержкой с последовательно соединенными дискриминатором, сигнальный вход которого подключен к выходу широкополосного усилителя, корректирующим усилителем, управляемым тактовым генератором, управляющий сигнал с выхода которого через вентиль и первый вход схемы «ИЛИ и через линию задержки, вентиль и второй вход схемы «ИЛИ подан на регистр сдвига с обратной связью и блока сканирования, соединенного по выходу со входом управляемого гетеродина, а по входу - с выходом тактового генератора. Счетные выходы блока сканирования соединены с управляющими входами вентилей.

времени поиска сигналов без ухудшения вероятности их обнаружения.

Для этого выход широкополосного усилителя через m параллельно включенных корреляторов подключен к управляющим входам вентилей - порогового и коммутаторного. При этом пороговые вентили соединены последовательно, а коммутаторные - параллельно и через дополнительную схему «ИЛИ соединены с гетеродинными входами дискриминатора и демодулятора. Выход последнего порогового вентиля подключен к сбросовым входам корреляторов и к управляющему входу блока сканирования.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Элементы, составляющие схему, объединяются в блок следящего приемника, блок сканирования и блок обнаружения.

Блок следящего приемника содержит схему автоматической подстройки частоты (АПЧ), которая включает смеситель /, широкополосный усилитель 2, демодулятор 5, узкополосный усилитель 4, детектор с фильтром низких частот 5, управляемый гетеродин 6 и схему слежения за задержкой, дискриминатор 7, корректирующий усилитель 8, управляемый тактовый генератор 9 и п - разрядный регистр 10 с обратной связью, рассчитанной для генерирования псевдослучайной (например, М) попоследовательности. Блок сканировапия включает устройство сканирования // области поиска ШПС по частоте / и запаздыванию т, а также вентили /2 и 13, линию задержки 14 и схему «ИЛИ 15 на два входа. Блок обнаружения, состоящий из т (на чертеже ) корреляторов 16-18, т пороговых вентилей 19-2/, т коммутаторных вентилей 22-24 и схемы «ИЛИ 25 на т входов. Элементы 1-// образуют известное устройство приема ШПС - следящий приемник с устройством сканирования. Устройство работает следующим образом. На вход смесителя / поступает сигнал S(/, т,/) с известной частотой / и запаздыванием г и шум п (t). После гетеродинирования в смесителе / и предварительной фильтрации в усилителе 2 сигнал 5о (t, т, f-/уг),..где fyr-частота управляемого-гетеродина 6 поступает в демодулятор ,;В-дискриминатор 7 и в m корреляторов , на гетеродинные входы которых поступают образцовые сигналы ,5; (t, п, где т ,- - запаздывание образцовых сигналов. Таким образом, на выходе каждого (/-го) коррелятора получим S,,,/ (т-т,- , /{, J 5о (/, T, S,- (f, т,- ) dt,(1) где Kk - коэффициент усиления (передачи) коррелятора; Та - время интегрирования (анализа). Операция интегрирования в корреляторе выполнена по схеме: смеситель - полосовой фильтр - детектор-интегратор с предпочтительным использованием в полосовом фильтре кварцевой стабилизации, а в интеграторе - RC апериодического фильтра с целью управления разрядом емкости. Сигнал с вы.хода полосового фильтра появится лишь в том случае, если полоса (Д/ф ) его пропускания будет больще разности f-fyr A/cp /-fvr(2) Кроме того, из свойств ШПС известно, что корреляапюнный интеграл будет отличен от нуля, если ;Т-Т( I С т, ,(3) где г,1 --„-длительность одного элемента генератора. Используя в качестве образцовых сигналов Si (t.fi ) сигналы с выходом отдельных разрядов регистра 10, можно получить т,- гтя+/о(4) При выполнении условий 2 и 4 на выходе одного из корреляторов напряжение в момент времени, краткий Та, будет отлично от нуля, если для частоты и запаздывания ШПС будут справедливы неравенства: где 1о - номинальное запаздывание образовых сигналов. При этом в блоке следящего приемника возожен автозахват ШПС, если полоса схватывания схемы АПЧ , а интервал захата схемы слежения за задержкой А-гза1 -,, . ля этого т образцовых сигналов подключают к сигнальным входам т коммутаторных вентилей 22-24, на управляющие входы которых поступают сигналы с соответствующих корреляторов. При этом через один из вентителей 22-24 проходит именно тот образцовый сигнал 5,- , коррелятор которого выдал высокий потенциал. Через схему «ИЛИ этот сигнал поступает на гетеродинный вход дискриминатора 7. В случае правильного обнаружения и выполнения неравенств 5 следящий приемник производит автозахват ШПС и осуществляет перепроверку решения, выданного блоком обнаружения. Если же неравенства 5 не выполняются (ШПС не попал в зону действия блока обнаружения), все последовательно соединенные т пороговых вентилей будут открыты (на выходе корреляторов низкие потенциалы) и импульсы, следующие через промежутки времени, равны Та, проходя на выход последнего 27 вентиля, поступают на тактовый вход устройства //. При этом все коммутаторные вентили закрыты, а схемы слежения за задержкой и АПЧ не работают. Импульс с выхода 21 разряжает интеграторы (С - цепи) в корреляторах 16-18 и переводит устройство 11 в режим сканирования. В простейшем случае сканирование по т заключается в периодических сдвигах образцовых сигналов на т тактов, т. е. на тт« по задержке. и на величину -- каждый раз после i смотра всей шкалы задержки ШПС. При этом для дополнительной задержки S, на m,t запирают вентили 12 и 13 на время т тактовых импульсов, подсчитываемых в устройстве сканирования 11 первы.м счетчиком. При необходимости сдвига S, на т-с,, вперед отпирают вентили 12 и 13 и первым счетчиком в устройстве сканирования // отсчитывают т импульсов с тактового генератора 9. Второй счетчик в устройстве // ведет счет импульсов, иосгупающих с пороговых вентилей 21 на тактовый вход. Когда этот счетчик отсчитывает заранее заданное число импульсов, равное h ,,:, где /г - период псевдослучайной последовательности, например /г , возникает импульс переноса (например, с дешифратора второго счетчика), который направляется на вход третьего счетчика с преобразователем число-напряжение. Причем последний откалиброван совместно с гетеродином 6 так, что изменение числа на его входе на единицу изменяет частоту гетеродина 6 на

В режиме слежения за т и f ШПС и на интервалах после сдвига S/ на т тактов, вентиль 13 закрыт, а 12 открыт, что обеспечивает нормальную работу разрядного регистра 10. Для формирования импульсов с периодом Та первый счетчик в устройстве 11 дополняют дешифратором, настроенным на число .

Правильность оценки сигнала в блоке обнаружения перепроверяется в схеме слежения за задержкой ШПС, время анализа в которой численно равно времени переходного процесса в ней и много больше постоянной времени RC -фильтров обнаружителя (корреляторов).

Предмет изобретения

Устройство поиска шумоподобных сигналов, содержащее схему автоматической подстройки частоты, состоящую из последовательно включенных смесителя, широкополосного усилителя, демодулятора, узкополосного усилителя, детектора с фильтром низких частот и управляемого гетеродина; схему слежения за задержкой с последовательно соединенными дискриминатором, сигнальный вход которого

А1

подключен к выходу широкополосного усилителя, корректирующим усилителем, управляемым тактовым генератором, управляющий сигнал с выхода которого через вентиль и первый вход схемы «ИЛИ и через линию задержки, вентиль и второй вход схемы «ИЛИ подан на регистр сдвига с обратной связью и блока сканирования, соединенного по выходу со входом управляемого гетеродина, а по входу - с выходом трактового генератора, причем счетные выходы блока сканирования соединены с управляющими входами вентилей, отличающееся тем, что, с целью уменьшения времени поиска сигналов без ухудшения вероятности их

обнаружения, выход широкополосного усилителя через т параллельно вьшюченных корреляторов подключен к управляющим входам вентилей - порогового и коммутаторного; при этом пороговые вентили соединены последовательно, а коммутаторные параллельно и через дополнительную схему «ИЛИ соединены с гетеродинными входами дискриминатора и демодулятора, причем выход последнего порогового вентиля подключен к сбросовым входам

корреляторов и к управляющему входу блок сканирования.