Радиоприемное устройство Советский патент 1982 года по МПК H04B1/10 

Описание патента на изобретение SU906008A1

(5) РАДИОПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТ-ВО

Похожие патенты SU906008A1

название год авторы номер документа
Устройство для цифровой фильтрации на основе дискретного преобразования Фурье 1990
  • Балабанов Валерий Васильевич
  • Павлова Татьяна Ивановна
  • Толстов Алексей Николаевич
  • Чеботов Александр Владимирович
SU1795475A1
Устройство для цифровой фильтрации 1983
  • Демиденко Сергей Николаевич
  • Куконин Владимир Егорович
  • Петько Валерий Иванович
  • Столяров Николай Николаевич
  • Чеголин Петр Михайлович
SU1095357A1
Многочастотный цифровой фильтр 1987
  • Охлобыстин Юрий Олегович
SU1474827A1
СПОСОБ МНОГОКАНАЛЬНОГО АДАПТИВНОГО ПРИЕМА РАДИОСИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВО, ЕГО РЕАЛИЗУЮЩЕЕ 2011
  • Клименко Виктор Владимирович
  • Митянин Александр Геннадьевич
  • Наливаев Андрей Валерьевич
  • Свердлов Анатолий Викторович
  • Смирнов Павел Леонидович
  • Соломатин Александр Иванович
  • Шепилов Александр Михайлович
  • Шишков Александр Яковлевич
RU2477551C1
ВОЗБУДИТЕЛЬ ДЛЯ РАДИОПЕРЕДАТЧИКОВ 2016
  • Дудин Алексей Юрьевич
  • Лузан Юрий Степанович
  • Захаревич Владимир Викторович
  • Сорокин Владимир Владимирович
  • Бобков Вячеслав Николаевич
RU2625527C1
Устройство для цифровой фильтрации 1987
  • Куконин Владимир Егорович
  • Демиденко Сергей Николаевич
  • Петько Валерий Иванович
  • Кошик Геннадий Николаевич
SU1483606A2
Способ обнаружения и оценивания характеристик широкополосных сигналов и устройство для его реализации 2023
  • Благов Дмитрий Сергеевич
  • Божьев Александр Николаевич
  • Карабешкин Константин Валерьевич
  • Наумов Александр Сергеевич
  • Смирнов Павел Леонидович
  • Царик Дмитрий Владимирович
  • Царик Олег Владимирович
  • Шитиков Федор Викторович
RU2814220C1
Спектроанализатор 1979
  • Захаров Юрий Владимирович
  • Сидоров Евгений Алексеевич
  • Фомичев Юрий Иванович
  • Цвелев Эммануил Алексеевич
SU808957A1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЫСТРОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ В СИСТЕМАХ С ШУМОПОДОБНЫМИ СИГНАЛАМИ 1989
  • Ионенко Владимир Елисеевич
  • Короткий Петр Ефимович
  • Васьковский Эдуард Владимирович
SU1841074A1
УСТРОЙСТВО СИНХРОНИЗАЦИИ НЕСУЩЕЙ И ОПОРНОЙ ЧАСТОТ В КАНАЛЕ СВЯЗИ СО ЗНАЧИТЕЛЬНЫМИ ЧАСТОТНЫМИ НЕСТАБИЛЬНОСТЯМИ И ОГРАНИЧЕНИЯМИ НА ЭНЕРГЕТИКУ 2010
  • Моисеев Василий Федорович
  • Савельева Марина Викторовна
  • Сивов Виктор Андреевич
RU2451408C2

Иллюстрации к изобретению SU 906 008 A1

Реферат патента 1982 года Радиоприемное устройство

Формула изобретения SU 906 008 A1

I

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиолиниях с высоким уровнем флуктуационных и сосредоточенных по спектру помех при замирании сигнала.

Известно радиоприемное устройство с некогерентной обработкой многочастотных двоичных сигналов, в частотные каналы которого включены элементы взвешивания ) коэффициенты передачи которых изменяются пропорционально отношению сигнал - помеха в каждом частотном канале 1J. .

Однако данное устройство обладает недостаточной помехозащищенностью при воздействии комбинированных помех.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является радиоприемное устройство, содержащее детектор огибающей, аналого-цифровой преобразователь, N соединенных по входам полосовых фильтров и соединенные последовательно блок нормиров,ания, блок памяти, блок весовых коэф

фициентов, накопитель, первый коммутатор, первый сумматор и блок сравнения , между другим выходом первого коммутатора и другим входом блока сравнения включен второй сумматор, между выходом блока нормирования и регулирующим входом блока весовых коэффициентов включен блок оценки отношения сигнал - шум, к выходу которого подключен блок синхронизации, второй вход блока синхронизации соединен с выходом накопителя, а к третьему входу подключен опорный генератор t23 .

Однако данное устройство обладает

15 недостаточной помехоустойчивостью из-за временного запаздывания при введении коррекции усиления в каскадах автоматической регулировки усиления и весовых коэффициентов.

20

Целью изобретения является повышение помехозащищенности.

Цель достигается тем, что в радиоприемное устройство, содержащее де390тектор огибающей, аналого-цифровой преобразователь, N соединенных по входам полосовых фильтров и соединен ные последовательно блок нормирования, блок памяти, блок весовых коэффициентов, накопитель, первый коммутатор, первый сумматор и блок срав нения, между другим выходом первого коммутатора и другим входом блока сравнения включен второй сумматор, между выходом блока нормирования и регулирующим входом блока весовых коэ{|х|)ициентов включен блок оценки отношения сигнал - шум, к аыходу которого подключен блок синхронизации, второй вход блока синхронизации соединен с выходом накопителя, а к третьему входу подключен опорный генера тор, введены соединенные последовательно блок задания режимов и блок управления, другие входы которого со единены с другими выходами опорного генератора и выходом блока синхронизации соответственно, между выходами N полосовых фильтров и входом детектора огибающей включен второй коммутатор, выход детектора огибающей соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с входом блока нормирования, управляющие входы детектора o(ибaющей, аналого-цифрового преобразователя, блока нормирования, блока памяти, блока весовых коэффициентов, накопителя, первого и второго коммутаторов, блока сравнения, а также точка соединения установочных входов первого и второго сумматоров подключены к соответствующим выходам блока управления, другие управляющие входы блока нормирования, блока памяти, блока оценки отношения сигнал - шум, накопителя, а также управляющий вход блока синхронизации соединены с соот ветствующими выходами блока задания режимов. На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства. Радиоприемное устройство содержит полосовые фильтры 1, второй коммутатор 2, детектор 3 огибающей, аналого цифровой преобразователь 1АДП} 4, блок 5 нормирования, блок 6 памяти, блок 7 весовых коэффициентов, блок 8 оценки отношения сигнал - шум, накопитель 9 первый коммутатор 10, nepвый сумматор 11, второй сумматор 12, блок 13 сравнения, блок И синхронизации, опорный генератор 15, блок 16 задания режимов и блок 17 управления. Радиоприемное устройство работает следующим образом. Предложенное устройство может быть использовано в следующих режимах: обработка последовательного составного сигнала с частотной избыточностью (сигнала типа частотно-временная матрица) , обработка параллельного составного частотно-разнесенного сигнала, обработка сигналов частотной телеграфии (ЧТ) , а при соответствующем увеличении числа блоков суммирования и сравнения также и сигналов двоичной частотной телеграфии (ДЧТ). Режимы работы устанавливаются оператором на блоке 16, при этом на выходах этого блока формируются управляющие воздействия на блок 17 управления, блок 5 нормирования, блок 6 памяти, блок 8, накопитель 9, блок синхронизации, т. е. на входы блоков, работа которых зависит от вида обрабатываемого сигнала. Входным сигналом для предложенного устройства является сигнал с выхода линейного радиотракта, который поступает на входы N полосовых фильтров 1, где происходит разделение по спектру частотных составляющих сигналов на N частотных каналов. Выходы N полосовых фильтров 1 через второй коммутатор 2 поочередно подключаются к входу общего для всех частотных каналов детектора 3. Время, на которое каждый из канальных фильтров 1 подключен к детектору 3 огибающей выбрано таким, чтобы напряжение на детекторе 3 огибающей успевало нарасти от нуля до амплитудного значения напряжения на выходе полосового фильтра 1. Детектор 3 подключен к входу АЦП 4, После окончания интервала времени,отведенного на нарастание напряжения на выходе детектора 3 разрешается работа АЦП k, в котором напряжение сигнала на выходе детектора 3 преобразуется в код. После окончания преобразования напряжение на выходе детектора 3 принудительно гасится и детектор 3 огибающей готов к тому, чтобы быть подключенным к выходу следующего полосового фильтра 1. Управление во времени работой детектора 3 огибающей (моментом гашения) , АЦП 4 (моментом преобразования) работой второго коммутатора 2 выполняется от блока 17 управления. Длительность подключения выхода каждого полосового фильтра 1 к входу детектора 3 огибающей соответствует временным параметром детектора 3 оги бающей и АЦП k, г порядок подключени и количество последовательно подключенных каналов - типу сигнала, который определяется выбранным режимом работы в блоке 16. Назначение детектора 3 огибающей и АЦП 4 состоит в том, чтобы осуществить преобразование Значений огибающей на выходах полосовых фильтров 1 в набор отсчето выборочных значений, взятых с необходимой частотой. Для такого преобразования необходимо соблюдение следующего требования: частота взятия отсчетов в каждом канале должна быть не ниже удвоенной наивысшей частоты в спектре сигнала, подвергнутого дис кретизации. Таким образом интервалы времени между подключениями одного и того же полосового фильтра к детек тору 3 определяются требуемой частотой дискретизации f, которая должн быть больше наивысшей частоты, содер жащейся в спектре огибающей сигнала на выходе полосового фильтра 1. Использование одного детектора 3 огиба ющей и одного АЦП k требует более высокого их быстродействия, а также согласованности по времени управления вторым коммутатором 2, детектором 3 огибающей 6 и АЦП 4. На выходе АЦП формируется последовательность отсчетов, следующих друг за другом с частотой переключения F,, превышающей частоту дискретизации f в , каждом канале и число раз Q, равное числу каналов f о Чтобы иметь возможность различать в этой последовательности отсчетов те из них, которые принадлежат одном и тому же частотному каналу, необходимо жестко связать во времени управление вторым коммутатором 2, детектором 3 огибающей, АЦП k, а также моментами восприятия соответствующих отсчетов последующей обработки, что и достигается при помощи блока 17 управления. Сигналы на выходе АЦП k представляют собой последовательност закодированных чисел, каждое из которых есть значение отсчета. С выхода АЦП k значение огибающей поступает на блок 5 нормирования,в котором осуществляется согласование динамического диапазона входных сигналов с объемом памяти блоков дальнейшей обработки сигнала. Кроме того, блок 5 нормирования дает возможность выбрать единую метрику для различных каналов, что позволяет суммировать сигналы, относящиеся к информационным единице или нулю, прошедшие по разным частотным каналам, а затем сравнивать результаты суммирования . В предлагаемом устройстве обработка сигнала ведется в цифровом виде, поэтому все блоки следующие за АЦП k, оперируют с п разрядными числами, представляющими собой значение отсчетов сигнала. Число разрядов п определяется величиной динамического диапазона и необходимой точностью взятия отсчета. Например, при динамическом диапазоне изменения сигналов на выходе полосовых фильтров 1, равном 80 дБ, и относительной погрешности преобразования 7- требуемое число разрядов равно 16. В каждом из блоков, следующих за АЦП 4, производятся различные вычисления над п разрядными числами (сложение, умножение, деление и т. д.) и имеются устройства для запоминания . набора этих чисел, желательно стремиться к уменьшению объемов памяти в блоках, а следовательно к сокращению разрядности чисел, хранящихся в ней. Однако точность вычислений при этом не должна уменьшаться столь существенно, чтобы ухудшалась помехоустойчивость. В этом смысле может идти речь о нормировании сигнала, как о решении задачи согласования динамического диапазона входных сигналов с объектом памяти блоков дальнейшей обработки сигналов. В рассматриваемом примере динамический диапазон входного сигнала 80 дБ, реализованный при использовании 16-разрядного двоичного кода сжимается в блоке 5 нормирования до 4-х разрядов. Таким образом на выходе блока 5 нормирования отсчеты значений огибающей сигнала, принадлежащего любому из каналов, изменяются в одних и тех же пределах: от нуля до максимального значения, выражаемого 4-х разрядным числом независимо от того, каков максимальный уровень сигнала в данном канале при поступлении на вход блока 5 нормиро вания. Тот факт, что максимальные значения сигнала на выходе блока 5 нормирования во всех частотных каналах имеют одинаковые значения,можно рассматривать, как приведение к единой метрике. Операция нормирования не приводит к ухудшению помехоустойчивости, поскольку в этом слу чае соотношение между сигналом и помехой не изменяется. Работа блока 5 нормирования описывается уравнением rnflx к значение i-того отсчета в К-том частотном канале на длительном интервале Т (Т интервал информационной посылки, не обязательно синхронизированный с тем же интервалом на передаче) , поступающего в виде 16-ти разрядного двоичног числа с выхода АЦП k на блок 5 нормирования; значение максимального от счету среди всех в к-том частотном канале за интер вал анализа; - постоянная величина, которая определяется динами ческим диапазоном на выхо де блока 5 нормирования. Нормированные значения огибающих в виде i-x разрядных двоичных чисел поступают на вход блока 6 памяти и на один из входов блока 8. Значения огибающих запоминаются в блоке 6 на время, в течение которого в блоке 8 вычисляются управляющие воздействия для блока 7, в котором производится затем взвешивание нормированных значений огибающих, пропорционально отношению сигнал/помеха для каждого частотного канала. Для вычисления отношения сигнал/помеха используют априорные сведения о структуре сигнала, например наличие определенной скважности частотного Элемента сигнала или другие сведения о структуре сигнала. Выработанные в результате сигналы для управления взвешивани.-ем поступают на блок 7. Для того, чтобы режим работы и интервал исследования сигнала в блок 8 совпадал с используемым объемом памяти блока 6, работой этих блоков управляет блок 16. Кроме того, чтобы совпадали наборы значений огибающей, относящиеся к одному частотному каналу, работой блока 6 памяти и блока 8 управляет во времени блок 17 управления. В предлагаемом приемном устройстве в блоке 8 оценивают отношения сигнал/помеха одним из косвенных методов. Например, при приеме сигналов с частотно-временным кодом оценка отношения сигнал/помеха производится по степени отличия принимаемого сиг-, нала, являющегося смесью переданного сигнала и помехи от образца сигнала. Взвешенные значения огибающих поступают в накопитель 9, работой которого во времени управляет блок 17 управления, а изменением режимов работы при изменении вида сигнала -блок 16. Накопитель 9 служит для запоминания значений огибающей сигнала за интервал времени, отводимый для синхронизации, либо за интервал времени приема одного элемента (двух, трех или любого требуемого числа элементов ) при передаче по частотным каналам различной информации. Считывание хранящихся в накопителе 9 значений для выявления синхронизирующего сигнала осуществляется в соответствии с принятым на данный период работы видом сигнала (последовательный, параллельный и т. д.) и структурой синхронизирующего сигнала. При изменении структуры синхронизирующей комбинации, или изменении вида сигнала поступает соответствующий сигнал от блока 1б и одновременно изменяются си|- налы управления работой накопителя 9 во времени, идущие от блока 17 управления. Считываемые из накопителя 9 в соответствии с заданной структурой сигнала значения огибающих поступают для обработки на блок И синхронизации, второй вход которого связан с выходом блока 8 для регулирования порогов срабатывания блока I синхронизации. После выявления (обнаружения) сигнала синхронизации сведения о положении начала и конца интервала существования информационного символа поступают из блока 1 синхронизации в блок 17 управления для осуществления временной коррекции тактовых сиг налов управления, вырабатываемых в последнем. Знацения огибающих, поступающие из накопителя 9 через первый коммутатор 10 на первый и второй сумматоры 11 и 12, складываются в них в соответствии с выбранной структурой сигналов, после чего результаты суммирования сравниваются в блоке 13 сравнения. Моментом принятия решения управляет блок 17 управления,он же производит обнуление первого и второго сумматоров 11 и 12 после сравнения. Синхронизация осуществляется по самому помехоустойчивому из используемых видов сигналов, по составному частотно-временному сигналу. Для осуществления синхронизации передают специальный синхросигнал, структура которого известна в пункте приема. Синхросигнал передают в начале сеан са связи, в течение которого затем после установления синхронизма) мо жет быть использован и другой вид сигнала. Например, при испытаниях макета устройства для синхронизации используют синхросигнал, состоящий из 6 ( 15) информационных единиц передаваемых последовательным состав ным сигналом в начале сеанса связи. В этом случае накопитель 9 расчитывают на то, чтобы вместить число от счетов не менее, чем за 15 информационных посылок по всем частотным каналам. Для установления синхрюнизма про изводится вычисление взаимно-корреляционных функций между принимаемым сигналом и образцом синхрюсигнала, и вестного в пункте приема. До установления синхронизма нако питель 9 служит для хранения значени входного сигнала за интервал времени синхросигнала. После установления синхронизма накопитель 9 используют 1ДЛЯ запоминания значений огибающих в частотных каналах за интервал информационного символа для того, чтоб иметь возможность с помощью суммато ров первого 11 и второго 12 и блока 13 сравнения обработать информацион ную посылку. До установления синхро низма интервал посылки Т в приемнике ориентирован случайно относительно интервала Т на передаче, между ними существует сдвиг дЧ . Так как в пр емнике точно известно, какой сигнал должен быть передан для синхронизации, например последовательность из 15-ти информационных единиц, передаваемая частотно-временным сигналом, то в блоке }k синхронизации производится приближенное вычисление значений функции взаимной корреляции приходящего сигнала с ожидаемым. С учетом некоторых упрощений при представлении образца ожидаемого сигнала, это вычисление сводится к операциям сложения, легко выполняемым при цифровой обработке. Результат обработки за 15 информационных посылок сопоставляется с порогом. В случае превышения порога выявляется положение максимального превышения по положению максимума и осуществляется синхронизация. После превышения порога и выявления положения максимума превышения с выхода блока синхронизации поступает команда, по которой блок 17 управления устанавливается в положение, при котором устраняется величина сдвига. Первый и второй сумматоры 11 и 12 предназначены для суммирования отсчетов за интервал информационной посылки Т, хранящихся в накопителе 9, при работе после обнаружения сигнала. Например, при приеме частотно-временных сигналов суммирование производится в соответствии с частотно-временным кодом информационного нуля и единицы. Информационная посылка нуля отличается от единицы порядком следования частотных составляющих в посылке. Суммирование делается для того, чтобы решение о принимаемом информационном символе выносить не по одному отсчету за интервал длительности Т, а с учетом интегрирювавания на длительности всего интервала и также с учетом всех каналов. Таким образом, на выходе первого и второго сумматоров 11 и 12 при еме частотно-временного сигнала образуется сумма отсчетов значений огибающей принимаемого сигнала, проходящих по разным частотным каналам, вычисленная с учетом частотно-временного кода информационного нуля и едини При приеме параллельного сигнала или сигнала ЧТ на выходе первого . сумматора 11 образуется сумма отсчетов значений огибающей в канале Нажатия, а на выходе второго сумматоpa 12 образуется сумма отсчетов в канале Отжатие за интервал Т.

Предложенное устройство позволяет достигнуть высокой помехоустойчивости при приеме различных видов составного сигнала, как последовательного, так и параллельного типа с различными скоростями манипуляции и различной частотной избыточностью, а также при приеме сигналов ЧТ, так как введение коэффициентов нормирования и весовых коэффициентов производится как бы, безынерционно по отношению к корректируемым значениям сигнала, а именно, коррекции подвергаются те отсчеты, по которым вычислены коэффициенты коррекции. При таком решении обеспечивается также существенное ослабление влияния импульсных помех.

Формула изобретения

Радиоприемное устройство, содержащее детектор огибающей, аналогоцифровой преобразователь, N соединенных по входам полосовых фильтров и соединенные последовательно блок нормирования, блок памяти, блок весовых коэффициентов, накопитесь, первый коммутатор, первый сумматор и блок сравнения, между другим выходом первого коммутатора и другим вхо дом блока сравнения включен второй сумматор, между выходом блока нормирования и регулирующим входом блока весовых коэффициентов включен блок оценки отношения сигнал - шум, к .выходу которого подключен блок синхронизации, второй вход блока синхронизации соединен с выходом накопителя, а к третьему входу подкгиочен опорный генератор, отличающееся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, в него введены соединенные последовательно блок задания режимов и блок управления, другие входы которого соединены с другими выходами опорного генератора и выходом блока синхронизации соответственно, между выходами N полосовых фильтров и входом детектора огибающей включен второй коммутатор, выход детектора

огибающей соединен с входом аналогоцифрового преобразователя, выход которого соединен с входом блока нормирования, управляющие входы детектора огибающей, аналого-цифрового преобразователя, блока нормирования, блока памяти, блока весовых коэффициентов, накопителя, первого и второго коммутаторов, блока сравнения, а также точка соединения установочных

входов первого и второго сумматоров подключены к соответствующим выходам блока управления, другие управляющие входы блока нормирования, блока памяти, блока оценки отношения сигналшум, накопителя, а также управляющий вход блока синхронизации соединены с соответствукхдими выходами блока задания режимов.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 469215, кл. Н 0 В 1/10, 1974.2.Авторское свидетельство СССР

№ 333713, кл. Н В 1/10, 1971 (проТОТИП).

SU 906 008 A1

Авторы

Бондарь Олег Иванович

Каплин Евгений Александрович

Кейн Элеонора Родионовна

Коржеманов Леонид Иванович

Лебединский Евгений Владимирович

Маглышев Павел Владимирович

Халфин Захар Абрамович

Шехтер Гирш Григорьевич

Юдин Борис Архипович

Даты

1982-02-15Публикация

1980-05-05Подача