Адаптивное приемное устройство Советский патент 1980 года по МПК H04B1/10 

1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для борьбы с радиопомехами в радиорелейных и спутниковых системах связи с угловой модуляцией в сложных условиях приема, когда прием информации осуществляется по двум независимым каналам приема, в каждом из которых, помимо полезного сигнала, действует .переходная радиопомеха от другого канала.

Известны устройства, позволяющие осуществить адаптивное разделение двух сигналов в случае, когда эти сигналы передаются с помощью радиоволн с ортогональной поляризацией, либо когда в одном из каналов приема действует лишь полезный сигнал.

Известно устройство, содержащее два канала приема, в первом из которых ко входу подключен вычитатель, а во втором последовательно соединенные первый смеситель, узкополосный фильтр и второй смеситель, причем ко входу второго смесителя подключен вход второго канала приема, а выход второго смесителя соединен со вторым входом вычитателя, выход которого является выходом устройства 1 .

Недостатком известного устройства является низкая эффективность разделения сигналов в случаях, когда в обоих каналах приема действует как 5 полезный сигнал, так и переходная помеха. Это исключает возможность повысить пропускную способность радиолиний путем его использования.

10 Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее три канала приема, каждый из которых содержит последовательно соединенные фазовый детектор, узко15 полосный фильтр, сумматор и управляемый генератор, выход которого подключен к первому входу фазового детекtopa, в двух первых качалах приема 1со второму входу каждого фазового

20 детектора подключен выход вычитателя и первый вход блока регулирования амплитуды, а первые входы вычитателей объединены и являются первым входом устройства, выходы фазовых детекторов

25 второго и третьего каналов приема подключены ко входам блока сложения, выход которого соединен со входом фильтра нижних частот, выход которого подключен ко входам сумматоров второго и третьего каналов приема .

Недостаток указанного устройса ва низкая помехоустойчивость приема.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости приема.

Для этого в адаптивное приемное устройство, содержащее три канала приема, каждый из которых содержит последовательно соединенные фазовый детектор, узкополосный фильтр, сумматор и управляемый генератор, выход которого подключен к первому входу фазового детектора, в двух первых каналах приема ко второму входу каждого фазового детектора подключен выход вычитателя и пфвый вход блока регулирования амплитуды, а первыг входы вычитателей объединены и являются первым входом устройства, выходы фазовых детекторов второго и третьего каналов приема подключены ко входам блока сложения, выход которого соединен со входом фильтра нижних частот, выход которого подключен ко входам сумматоров второго и третьего каналов приема, введены четвертый канал приема, состоящий из последовательно соединённых фазового детектора, узкополосного фильтра, сумматора и управляемого генератора, выход .которого соединен с первым входом фазового детектора, дополнительные вычитатели, выходы которых соединены со вторыми входами фазовых детекторов третьего и четвертого каналов приема, а их входы объединены и являются другим входам устройства, дополнительный блок сложения, соответствующие входы которого подключены к выходам фазовых детекторов первого и четвертого каналов приема, дополнительный фильтр нижних частот, вход которого соединен с выходом дополнительного блока сложения, а выход - со входами сумматоров первого и четвертого каиало.в приема, и дополнительные блоки регулирования амплитуды, первый вход первого из которых подключен к выходу первого дополнительного вычитателя, второй вход к выходу управляемого генератора третьего канала приема, выход - ко .второму входу первого дополнительного вычитателя, первый вход второго дополнительного блока регулирования амплитуды соединен с вьаходом второго дополнительного вычитателя, второй вход - с выходом управляемого генератора четвертого канала приема, а выход - со вторым входом второго дополнительного вычитателя, при этом второй вход первого блока регулирования амплитуды подключен к выходу управляемого генератора второго канала приема, выход - ко второму входу первого вычитателя, второй вход второго блока регулирования амплитуды к выходу управляемого генератора первого канала приема, а выход - ко второму входу второго вычитателя, а

каждый блок регулирования амплитуды содержит детектор, первый вход которого соединен с выходом фазовращателя, второй вход является первыг входом блока регулирования амплитуды а выход подключен к первому входу усилителя, выход которого является выходом блока регулирования амплитуды, а второй вход соединен с выходом фазовращателя, вход которого является вторым входом блока регулирования амплитуды.

На чертеже представлена структурная электрическая схема адаптивного приемного устройства.

f Устройство содержит 4 канала приема, каждый из которых состоит из последовательно соединенных вычитателя 1, фазового детектора 2, узкополосного фильтра 3, сумматора 4, управЛ яемого геиераггора 5. Выход управ0 ляемого ге,нератора 5 соединен со

входом фазового детектора 2. Элементы 2-5 образуют схему фазовой (автоподстройки частоты (ФАПЧ) 6. Входы вычитателей 1 первого и второго

5 каналов приема объединены и подключены к одному входу устройства, входы вычитателей 1 третьего и четвертого каналов приема объединены и подключены к другому входу устройства.

0 Второй вход каждого вычитателя 1 соединен-с выходом.блока 7 регулирования амплитуды, а выход - с первым его входом, второй вход, например, первого канала приема соединен

5 с выходом управляемого генератора 5 второго канала приема, второй вход блока 7 регулирования амплитуды второго канала приема подключен к выходу управляемого генератора 5 первого канала приема. Аналогично подключение блоков 7 в третьем и четвертом каналах приема.

Каждый блок 7 регулирования с1мплитуды состоит из детектора 8, фазовращателя 9 и усилителя 10. Кроме того, выходы фазовых детекторов 2 второго и третьего каналов приема соединены со входами блока сложения 11, выход которого подключен к фильтру

0 12 нижних частот, выходы которого соединены со входами сумматоров 4 второго и третьего каналов приема, а выходы фазовых детекторов 2 первого и четвертого каналов приема подключены ко входам дополнительного блока 13 сложения, выход которого соединен со входом дополнительного фильтра 14 нижних частот, выход которого подключен ко входам сумматоров 4 первого и четвертого каналов

приема.

Устройство работает следующим образом. Пусть на входах 15 и 16 устройства действует сумма полезного сигнала и переходной помехи из другого канала приема: )Vc с t- вс Д Ч ,1tVciCOS Ujcit+ecaCtH-f al; %(t)- сч°°Н сЛ с, ( .(t) где V(,; и V(..-, - амплитуды сигналов, действующих на перво и втором входе устро ства; , - их фазы: QC; (t- - фазовая модуляция, о условленная сообщени ем, передаваемым по i-му каналу ш,,; - несущие частоты сигн лов . Вторая составляющая в W|((t) и пе вая в W(t) являются переходными по мехами, мешающими приему полезных сообщений 9с (t) - на первом входе 15 и BCJ(t) - на втором 16. Выделение сообщения 9c;i (t) осуще ствляется в первом и четвертом кана лах приема, aQc.2() о втором и третьем каналах приема. Обозначим - - напряжение, действующее на выходе фильтров 12,; 14 в i-ых каналах приема. Схема ФАП 6 в этих ветвях подстраивает фазы управляемых генераторов 5 в этих ка налах по фазе таким образом, что на их выходах действуют напряжения; ,(t) S-...t + e(tVc.; iaW- nHit e(t)4U|. Считая, что блоки 7 регулировани амплитуды осуществляют точную регу ировку амплитуд управляемых генера торов 5, находим, что на выходе эти блоков, подключенных к первому или второму каналу приема, действуют напряжения: ,.t). (3) а на выходе усилителей 10, подключенных к третьему или четвертому каналу приема, напряжения: v(,co9|a,.,t.e(. (4) Поэтому на выходах вычитателей первого и четвертого каналов прием имеем: V4(l)V,,,t-9,(,,(tj; .. V;(,co.u.,).(i)/ а на выходах вычитателей 1, второго и третьего каналов приема, имеем: г(Ьие,.9а((М; Ua(.e(,(t). (1 В Формулах (5) и (6) t.,u.e(t,),c,. .(L)vif,(tv-u; co3(;u.t e;(t). If 4 -C05 u.(i).(7) &(t)-u,.).. .i.e(tbi,i; ;{iVU 4co5 u,,.S,,{t).. ,бсл(Ь л }Если слежение за полезной модуляцией в Ксокдом канале приема осуще- . ствляется достаточно точно, т.е. Э.вс;СО, то oчeвиднo|E,(l11«V.ЦiП(, т.е. уровень переходных помех на входах фазовых детекторов 2 во всех ветвях приема существенно ослабляется, т.е. происходит их компенсация. Это позволяет осуществлять разделение сигналов, передаваемых по двум каналам со значительным уровнем переходных помех, когда прием информации обычными устройствами приема не позволяет осуществлять высококачественную демодуляцию передаваелвлх сообщений . Устройство является адаптивным, так как в нем осуществляется слежение за амплитудами и фазами отдельных компонентов переходных помех во всех ветвях приема. Устройство позволяет повысить пропускную способность радиорелейных линий, оснащенных простыми антеннами, уровень задних лепестков которых значителен, и при применении известных устройств приема приходится использовать 4-х частотный план. Предлагаемое устройство позволяет перейти на таких радиорелейных линиях на 2-х частотный план. Применение настоящего устройства позволяет передавать информацию по двум каналам на одной частоте с помощью радиоволны с ортогональной поляризацией, использование которых при применении известных устройств приема не позволяет выделять полезные сообщения с высоким качеством из-за значительного уровня переходных помех между каналами Формула изобретения 1. Адаптивное приемное устройство, содержащее три канала приема,.каждый из которых содержит последовательно соединенные фазовый детектор, узкополосный фильтр, сумматор и управляемый генератор, выход которого подключен к первому входу фазового детектора, в двух первых каналах приема ко второму входу каждого фазового детектора подключен выход вычитателя и первый вход блока регулирования емпЛИ7 у, а первые входа вычитателей объед инены и являются первым входом устройства/ выходы фазовых детекторов второго и третьего каналов приема подключены ко входам блока сложения, выход которого соединен со входом фильтра нижних частот, выход которого подключен ко входам сумматоров второго и третьего каналов приема, отличающееся тем, что с целью повышения помехоустойчивости приема, в него введены четвертый канал приема, состоящий из последовательно соединенных фазового детектора, уэкополосного , сумматора и управляемого генератора, выход которого соединен с первым входом фазового детектора, дополнительные вычитатели, выходы которых соединены .со вторыми входами фазовых детекторов третьего и четвертого каналов приема, а их входы объединены и являются другим входом устройства, дополнительный блок сложения, соответствующие входы которого подключены к выходам фазовых детекторов первого и четвертого каналов приема, дополнительный фильтр нижних частот, вход которого соединен с выходом дополнительного блока сложения, а выход - со входами сумматоров первого и четвертого каналов приема, и дополнительные блоки регулирования амплитуды, первый вход первого из которых подключен к выходу первого дополнительного вычитателя, второй вход - к выходу управляемого генератора третьего канала приема, выход - ко второму входу первого дополнительного вычитателя, первый

вход второго дополнительного блока регулирования амплитуды соединен с выходом второго дополнительного вычитателя, второй вход - с выходом управляемого генератора четвертого канала приема, а выход - со вторым входом второго дополнительного вычитателя, при этом второй вход первого блока регулирования амплитуды подключен к выходу управляемого генератора второго кансша приема, выход - ко второму входу первого вычитателя, второй вход второго блока регулирования амплитуды - к выходу управляемого генератора первого канала приема, а выход - ко второму

5 входу второго вычитателя.

2. Устройство ПОП.1, отличдющеес я тем, что каждый блок регулирования амплитуды содержит детектор, первый вход которого соеди0 йен с выходом фазовращателя, второй вход является первым входом блока регулировйния амплитуды, а выход подключен к первому входу усилителя, выход которого является выходом блока регулирования амплитуды, а второй вход соединен с выходом фазовращателя, вход которого является вторым входом блока регулирования амплитуды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США №3202990, кл. 343-100, 1965.

2,Авторское свидетельство СССР по заявке №2600312/09,

кл. Н 04 В 1/10, 07.03.78 (прототип)