Устройство распознавания радиосигналов Советский патент 1980 года по МПК G01S7/28 H04L27/14 

Изобретение относитбя к технике связи и может использоваться в систе мах, различающих амплитудно- и частотно-модулированные радиосигналы с речевым и телеграфным сообщением. По основному авт.св. 641368 известно устройство распознавания радиосигналов , содержащее последовательно соединенные первый анализатор мгновенного спектра, блок сравнения другой вход которого через последовательно соединенные второй анализа тор мгновенного спектра и блок клип пирования соединен с выходом амплитудного детектора, первый преобразователь аналог-код, причем выход амплитудного детектора соединён с входом второго преобразователя аналог-код и с первым входом первого анализатора мгновенного спектра ; вт рой вход которого соединен с другим входом блока клиппирования, частот ый детектор, вуход которого соединен с входом третьего преобразователя аналог-код, входы амплитудното и частотного детекторов объедине ны и являются входом устройства, а выходы первого, второго и третьего преобразователей аналог-код соединены с соответствующими входами бло ка логической обработки, выход первого частотного детектора соединен с входами второго ключа и второго частотного детектора, выход которого через первый ключ соединен с выходом второго ключа и входом первого анализатора мгновенного спектра, другой вход первого ключа соединен с выходом инвертора, который также соединен с первыми входами первого, и второго элементов И, первый вход третье-, го элемента И соединен с выходом блока управления, которьй также соединен с входом инвертора и первым входом второго ключа, причем первый выход блока логической обработки соединен с вторыми входами второго И третьего элементов И, а второй выход блока логической обработки соединен с вторым входом первого элемента И и входом блока управления, при этом выходы элементов И и остальные выходы блока логической обработки являются выходами устройств .а. Однако известное устройство удовлетворительно работает лишь в относительно малом диапазоне скоростей передачи, когда анализируются отрез ки Ъёализаций длиной 2-3 элемента.. В случаях, когда возможен больший диапазон скоростей передачи входных сигйалов, вероятность правильного ра познавания падает. Цель изобретения - повйшение вероятнЬсти правильного распойнавйнйя, для этого в устройство распознавания радиосигналов по авт, ев, W 641368 введены второй блок логичеекой обработки, два дополни тельйых элемента И дешифратор, реверсивный счетчик, два компаратора нуляг щий блок, блок вычитания, второй блок клиппирования,дифференцирующий блок и .два дополнительных ключа, входы ко торых соответственно подключены к вы ходам 4a:cf бтнЬго и амплитудного детекторов , а выходы соединены вместе .и подключены к входам блока вычитани второго блока клиппирования и дифференцирующего блока, выход которого чёрёз Пёрвнй kbMriapa tdp нуля подключен к входу Суммирование реверсивного счетчика, вход Вычитание кбто соединен с выходом второго компаратора нуля, вход которого соединен с выходом второго блока клиппиро вания и вторым входом блока вычитания, выход которого через решающий ёлбй подключен к первому входу йторого блока логической обработки, вто рой вход которого подключен к выходу дешифратора, соединенного с выходом реверсивного счетчика, выходывторо го блока логической обработки соединены соответственно с третьими входами элементов И, первые входы допол нительных элементов И соединены с со ОтветЬтвующими выходами первого блока логической обработки, а вторые вхЬды - с содтве ствующими выкода ми второго блока логической обработки, управляющие входы дополнительных ключей соединены соответственно с выход;ами второго и третьего преобразователей аналог-код, а входы Сброс решающего блока и реверсивного счетчика соединены с соответствующим выходом блока управления На чертеже изображена структурная ЙЛШт)йческая ckeMa предложенного устройства. . Устройство содержит частотные детекторы i и 2, амплитудный детектор блок 4 у:правле1 ия, ключи 5 и 6, анализаторы 7 и 8 мгновенного спектра, первый блок 9 клиппирования, блок 10 сравнения, преобразователи 11-13 аналог - код, блок 14 логической обработки, элементы И 15-21, дополнительные ключи 22 и 23, блок 24 вйчитайия, решающий блок 25, второй блок 26логической обработки, второй блок 27кЛипйирования, компаратор нуля 28 дифференцирующий блок 29, компаратор нуля 30, реверсивный счетчик 31 дешифратор 32, дополнительные элемен ты И 33 и 34 и инверторы 35-37. Устройство работает следующим образом. При поступлении на вход частотно-модулированного (ЧМ) радиосигнала на выходе преобразователя 11 аналог-код появляется единица, в это время на выходе амплитудного детектора 3, т.е. и на выходе преобразователя 12 аналог-код - нуль. При этом ключ 22 открыт и пропускает напряжение с выхода частотного детектора 1, ключ 23 закрыт. При наличии на входе амплитудно-модулированного (АМ) радиосигнала на выходе преобразователя 12 аналог-код, соединенного с выходом амплитудного детектора 3, появляется единица, ключ 23 открывается, а на выходе преобразователя 11 - нуль, поэтому ключ 22 закрыт. Различение вида модулирующей функции осуществляется следующим образом. Блок 24 вычитания, блок 27 клиппирования и решающий блок 25 обеспечивают различение манипулированных СигНалой от речи и тонального телеграфа . Блок 27 клиппирования, дифференцирующий блок 29, компараторы нуля 28 и 30, реверсивный счетчик 31 и дешифратор 32 обеспечивают различение речи от манипулированных сигналов и тонального телеграфа. Второй блок 26 логической обработки реализует формирование напряжений на выходах в соответствии с таблицей. Если модулирующая функция радиосигнала представляет собой манипулированный сигнал, напряжение на первом входе блока 24 вычитания и на выходе блока 27 клиппирования (т.е. на втором входе блока 24 вычитания) представляет собой одну и ту же функцию времени. При этом напряжение на выходе блока 24 вычитания и, соответственно, на выходе решающего блока 25 равно нулю. На выходе компаратора нуля 28 в моменты времени,соответствующие .переходам через нуль модулирующей функции, появляютсяимпульсы, поступающие на вход Вычитание реверсивного счетчика 31. На выходе дифференцирующего блока 29 появляется последовательность импульсов, возникакнцих при дифференцировании переходов с единицы к нулю и с нуля к единице. Эти импульсы поступают на компаратор нуля 30, который на такие импульсы не реагирует. При этом в реверсивном счетчике 31 накапливается отрицатель ная сумма, на которую дешифратор 32 не реагирует, т.е. напряжение на ег выходе остается равным нулю. Второй блок 26 логической обработки при наличии на обоих входах нулей формирует на выходе Манипуляция единичное напряжение, поступающее на входы элементов И 19, 34. Если на других входах одной из этих схем (в зависимости от вида модуляции) - единичные напряжения, на соответствующем выходе устройства (AM манипуляция или ЧМ манипуляция) появляется единичное напряжение. При наличии на входе ЧМ тональног телеграфного сигнала, модулирующая функция которого в отрезки времени, соответствующие единицам и нулям передаваемого сообщения, представляет собой отрезки синусоиды,с частотами F и FO на выходе частотного детектора 1 вьщеляется напряжение, пропорциональное модулирующей функци Это напряжение через открытый ключ 2 (так как на выходе преобразователя 1 при этом присутствует напряжение) поступает на входы блока 24 вычитани блока 27 клиппирования и дифференцирующего блока 29. Блоком 27 клиппиро вания входное напряжение преобразуется в отрезки меандра. Напряжение на входах блока 24 отличаются по фор ме, при этом на его выходе появляетс напряжение, равное разности входных напряжений, из которого рещающий блок 25 формирует единичное напряжение, проходящее на первый вход второго блока 26 логической обработки. Напряжение на выходе дифференциру щего блока 29 также представляет собой отрезки синусоиды тех же частот F-l и FO , сдвинутые относительно исходного напряжения на Y поэтому на выходах компараторов нуля 28 и 30 формируются одинаковые последователь ности импульсов, которые затем посту пают на входы Вычитание и Суммиро вание реверсивного счетчика 31«При этом число, накопленное в счетчике 31 за анализируемый отрезок времени, равно и на выходе дешифратора 32 - нулевое напряжение. Второй блок 26 логической обработки при появлении на первом входе единицы, а на втором нуля формирует на своем выходе ЧМ тональный телеграф единичное напряжение, поступакнцее на третий вход элемента И 21, ив случае, если на двух других входах также единицы, проходящее на выход ЧМ тональный телеграф устройства. В случае ЧМ радиотелефонного сигнала на выходе блока 24 вычитания, как и в предьвдущем случае, формируется разность неискаженного и клиппированного речевого сигнала, что приводит к появлению на выходе решающего блока 25 единичного напряжения. Последовательности импульсов на выходах компараторов 28 и 30 в этом случае существенно отличаются, так как поток нулей с выхода дифферёнцйруквдего блока 29 имеет в среднем примерно вдвое более высокую частоту, чем поток с выхода блока 27 клиппирования. Таким образом за анализиpye плй отрезок времени в реверсивном счет- чике 31 накапливается число импульсов, по превышении которьм определенного порогового числа на выходе дешифратора 32 появляется единичное напряжение. Елок 26 по появлении на обоих входах единичных напряжений формирует на выходе телефон единичное напряжение, поступанацее на третий вход .элемента И20 и на второй вход элемента И 33. Введение новых элементов - блока логической обработки, двух элементов И, дешифратора, реверсивного счетчика, двух.компараторов нуля, решаквдего блока, блока вычитания, блока клиппирования, дифференциругацего блока и двух ключей - позволяет повысить вероятность распознавания манипулированных сигналов, речи и сигналов тональной телеграфии за счет учета новых характеристик признаков вышеуказанных сигналов - различий в форме напряокений и в числе пересечений за единицу времени исходного и дифференцированного сигналов. Введение но вых элементов обеспечивает блокирование принятия решения известным устройством, если в тракте известного устройства и во вновь введенном тракте приняты неидентичные решения. Экспериментальная проверка предлагаемого устройства показала, что вероятность правильного распознавания речи возрастает с 0,78 до 0,89 по сравнению с основным изобретением, ма нипулированного сигнала - с 0,320,4 (в худших точках) до 0,3-0,91. формула изобретения Устройство распознавания радиосигналов по авт. св. № 641368, о т л и- чающееся тем, что, с целью повышения вероятности распознавания, в него введены второй блок логической обработки, два дополнительных элемента И, дешифратор, реверсивный счетчик, два компаратора нуля, решающий блок, блок вычитания, второй блок клиппирования, дифференцирующий блок и два дополнительных ключа, входы которых соответственно подключены к выходам частотного и амплитудного детекторов , а выходы соединены вместе и- подключены к входам блока вычитания, второго блока клиппирования и

дифференцирующего блока, выход которого через первый Компаратор нуля подключен к входу Суммирование реверсивного счетчика, вход Вычитание КоторЪго соединён с выходом вто1 5Рё1 ШЖ11адатЬра нулг, вход которого соеди;нен U выходом второго блока йййппирования и вторым входом блока

(Эд: которого через рёшагацйй блд1г подаЯйЧ ён к первому входу второго блОка логической обработки, второй вход которого подключен

к ВЫХО

Ч реверсивного Счетчика, выходы второго блока логической обработки соединены соответственно с третьими входами элементов И, первые входы дЬполнительных элементов И соединены с соответствующими выхода ми первогоблока логической обработки, а вторые входы - с соответствующими выходами второго блока логической обработки, управляющие входы дополнительных ключей соединены соответственно с выходами второго и третьего преобразователей аналог-код а входы Сброс решающего блока и рёвёрОйвного счет ика соединены с соответствующим выходом блока управления.