Решающее устройство Советский патент 1979 года по МПК G06G7/12 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для различения дискретных сигналов в шумах в условиях работы радиотехнических систем, когда точное значение параметров принимаемых сигналов априорно неизвестно и возможен только широкополосный некогерентный прием с интегрированием после детекторов Известные устройства для различения мощностей случайных процессов в случае широкополосного неоптимального некогерентного приема (дискриминаторы) состоят из разнополярных детекторов, интеграторов и сумматора . Эти устройства используются и в случаях, когда возможен оптимальный некогерентный прием, так как отличаются менее жесткими требованиями к стабильности частоты. При малом уровне шумов на входе помехоустойчивость этйх устройство не сильно отличается от оптимального некогерентного приема, однако, при большом уровне помех на входе энергетический проигрыш резко возрастает. Из известных решающих устройств наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее блок формирования сигнала, выход которого через первый и второй детекторы подключены соответственно ко входам блока сравнения, выходы которого соединены с управляющими входами коммутаторов, интеграторы, выходы которых соединены со входами сумматора 2. Недостатком известного решающего устройства является низкая точность и надежность при малом отношении сигнал-шум на входе, что обусловливает высокую вероятность ошибки при различении дискретных сигналов. Целью изобретения является повышение точности и надежности работы устройства при широкополосном некогерентном приеме дискретных сигналов в шумах. Поставленная цель достигается тем, что решающее устройство содержит два блока вычитания, два управляемых усилителя, до полнительные детекторы, причем входы каждого блока вычитания соединены с выходами первого и второго детекторов, а выходы блоков вычитания подключены через коммутаторы к управляющим входам управляемых усилителей, а вход каждого интегратора

соединен с соответствующим выходом блока формирования сигнала через последовательно соединенные управляемый усилитель и дополнительный детектор.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - функциональная схема унрош,енного варианта устройства.

На фиг. 1 и фиг. 2 приняты следующие обозначения: блок формирования сигнала 1, детекторы 2, 3, блоки вычитания 4, 5, блок сравнения 6, управляемые усилители 7, 8, коммутаторы 9, 10, интеграторы 11, 12, сумматор 13, дополнительные детекторы 14, 15.

Входом устройства, функциональная схема которого приведена на фиг. 1, является вход блока формирования сигнала 1 (например, преселектора и разделительных фильтров в случае приема сигналов частотой телеграфии).

Выходы блока формирования сигнала 1 подключены к входам детекторов 2 и 3 и через последовательно соединенные управляемый усилитель 7, дополнительный детектор 14, интегратор 11, или последовательно соединенные управляемый усилитель 8, детектор 15 и интегратор 12 подключены к входам сумматора 13. Выходы каждого из детекторов 2 и 3 соединены с входами обоих блоков вычитания 4 и 5 и входами блока сравнения 6. Выходы блока сравнения 6 подключены к управляющим входам коммутаторов 9 и 10, сигнальные входы которых соединены с выходами блоков вычитания 4 и 5. Выходы коммутаторов 9 и 10 соединены с управляющими входами управляемых усилителей 7 и 8. Выходом устройства является выход сумматора 13.

В устройстве разделенные радиосигналы с выходов блока формирования сигнала 1 поступают на входы детекторов 2 и 3 и на входы управляемых усилителей и 8. С выходов детекторов 2 и 3 сигналы поступают на входы блоков вычитания 4 и 5 и на входы блока сравнения 6. Если обозначим сигнал на выходе детектора 2 через Xi, а сигнал на выходе детектора 3 через Х., то на выходе блока вычитания 4 формируется сигнал Xzl- Х| (знак модуля учитывает разнополярность выходных напряжений детекторов 2 и 3), на выходе блока вычитания5 формируется разность Xi -IXsl.

Если выходное напряжение детектора 2 по абсолютной величине больще выходного напряжения детектора 3, то блок сравнения 6 открывает коммутатор 10, который пропускает на управляемый усилитель 8 разность Х| -jXal, под действием которой изменяется коэффициент усиления усилителя 8. Коммутатор 9 в это время закрыт и не пропускает управляющий сигнал Хг - Xi на вход управляемого усилителя 7. Коэффициент усиления усилителя 7 при этом остается постоянным. Если выходное напряжение детектора 2 по абсолютной величине меньше выходного напряжения детектора 3, то блок сравнения 6 открывает коммутатор 9 и на вход управляемого усилителя 7 поступают

сигнал Х|, под действием которого изменяется коэффициент усиления усилителя 7. Коммутатор 10 в это время закрыт и управляющий сигнал Xi -(Хг) не проходит на вход управляемого усилителя 7. Коэффициент усиления усилителя 7 при этом остается постоянным. Регулировочные характеристики усилителей 7 и 8 одинаковы и выбираются таким образом, чтобы при отсутствии управляющего напряжения коэффициент усиления был максимальным, а при его появлении уменьшался с увеличением управляющего напряжения.

Радиосигналы с выходов управляемых усилителей 7 и 8 поступают на выходы детекторов 14 и 15 и после детектирования через интеграторы 11 и 12 подаются на входы сумматора 13.

Таким образом, в устройстве радиосигналы подверагются обработке, заключающейся в том, что на входы детекторов 14 или. 15 тот из сигналов, абсолютное значение продукта детектирования которого детектором 2 или 3 в данный момент больи1е, проходит без ослабления, в то время как сигнал, абсолютное значение продукта детектирования которого детектором 2 или 3 в данный момент меньше, ослабляется управляемым

усилителем 7 или 8 пропорционально текущей разности сигналов на выходах детекторов 2 и 3.

Работа устройства, функциональная схема которого приведена на фиг. 2, аналогична

5 работе рассмотренного устройства. В процессе обработки сигналов происходит изменение коэффициентов усиления усилителей 7 и 8, на входы которых подаются сигналы с выходов детекторов 2 и 3. Обработка сигналов после детектирования позволяет

исключить из устройства детекторы 14 и 15 и снизить рабочие частоты управляемых усилителей. Устройство, изображенное на фиг. 2 nponj,e. Устройство, изображенное на фиг. 1, в некоторых случаях .может реализовать более высокую помехоустойчивость. Как указано выще, устройство используется при щирокополосном некогерентном приеме. При этом точное значение несущих частот ожидаемых сигналов неизвестно и блок входного сигнала имеет полосу пропускания значительно большую, чем ширина спектра ожидаемых сигналов. Постоянная времени детекторов 2 и 3 обоих устройств согласована с полосой входных фильтров. Если при этом известны длительности ожидаемых сигналов, то в устройстве, изображенном на фиг. 1, имеется возможность повысить помехоустойчивость, увеличив постоянные времени детекторов 14 и 15, согласовав их с длительностями ожидаемых сигналов. Кроме того. устройство по п. 1 имеет меньшую инструмсргтальную погрешность за счет разнесения по частоте управляющих (низкочастотных) и управляемых {высокочастот1 1 1х) сигналов регулируемых усилителей, что позволяет улучшить развязку между выхода 1И и управляющими входами регулируемых усилителей. Помехоустойчивость достигается путем учета при взаимном подавлении каналов степени превышения одного сигнала над другим. Чем болыпе разность между сигналами, тем в большей степени .подавляется меньший из них. Экспериментальные исследования показали преимущества предлагаемого рещающего устройства. Количественно выигрыш в помехоустойчивости зависит от отношения сигнал - uiyM на входе устройства и от степени рассогласования параметров устройства с параметрами принимаемых сигналов. Формула изобретения Рещаюш.ее устройство, содержащее блок формирования сигнала, выход которого через первый и второй детекторы подключены соответственно ко входам блока сравнения, выходы которого соединены с управляющими входами коммутаторов, интеграторы, выходы которых соединены со входами сумматора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности, устройство содержит два блока вычитания, два управляемых усилителя, дополнительные детекторы, причем входы каждого блока вычитания соединены с выходами первого и второго детекторов, а выходы блоков вычитания подключены через коммутаторы к управляющим входам управляемых усилителей, а вход каждого интегратора соединен с соответствуюшим выходом блока формирования сигнала через последовательно соединенные управляемый усилитель и дополнительный детектор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 516049, кл. G 06 G 7/12, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР №.392506, кл. G 06 G 7/14, 1971.

Фиг.г