Устройство для приема частотно-манипулированных сигналов Советский патент 1982 года по МПК H04B7/12 

Изобретение относится к радиосвязи и может использоваться для приема и демодуляции частотно-манипулирован ных сигналов, передаваемых по параллельным каналам. Известно устройство для приема частотно-манипулированных сигналов, содержащее N каналов обработки, каждый из которых содержит последовател но соединенные фильтр, смеситель и дисперсионную линию задержки, а также линейный частотно модулированный (ЛЧМ) генератор,выходы которого подключены ко второму входу смесителя и блок сложения 1. Однако это устройство обладает значительной сложностью ,так как содержит N каналов обработки. Цель изобретения - упрощение устройства путем исключения нескольких каналов обработки. Цель достигается тем, что в устройство для приема частотно-манипулированных сигналов, содержащее последовательно соединенные фильтр, смеситель и дисперсионную .линию задержки, а также ЛЧМ генератор, выход которого подключен ко второму входу смесителя и блок сложения, введены последовательно соединенные детектор огибающей, усилитель, линия задержки, решающий блок, второй вход которого соединен с входом линии задержки, а также блок ключей и формирователь импульсов, причем первые входы блока ключей соединены с выходом решающего блока, вторые входы блока ключей соединены с управляющими выходами формирователя импульсов, запускающий выход которого соединен с входом ЛЧМ генератора, а выходы блока ключей соединены с входами блока сложения при этом выход дисперсионной линии задержке подключен к входу детектора огибающей. На чертеже дана электрическая структурная схема устройства. Устройство для приема частотноманипулированных сигналов содержит фильтр 1, смеситель 2, ЛЧН генератор 3, формирователь 4 импульсов, дисперсионную линию задержки (ДЛЗ) 5, детектор 6 огибающей, усилитель Т, линию задержки 8, решающий блок 9 блок 10 ключей, блок 11 сложения. Устройство работает следующим образом,, Сигнал, поступающий на вход фильт ра 1, представляет собой сумму помех и частотно-манипулированных си|- налов, передаваемых по N параллельным, каналам с интервалом разнесения дГ. Среднее значение Б частоты i-ro (,.. .,) канала представляется ка f icP ficP(-) Сигнал в каждом канале представля ет собой последовательность посылок длительностью Tfl с частотой нажатия 1 частотой отжатия Р -(,р-, где /if - девиация частоты. С, выхода фильтра, ограничивающего спектр помех и имеющего полосу пропускания несколько превышающую полосу суммарного сигнала (приблизительно-равную Н-ЛР), сигнал поступает на первый вход смесителя 2, На второй вход сме сителя поступает сигнал от ЛЧМ генератора 3, представляющий собой пос ледовательность ЛЧМ-импульсов с периодом следования t, частота которых на интервале t,4t изменяется линейно от значения Рдц, до значения TiMM генератор 3 запускается имhyльcaми от формирователя Ц импуль сов через интервалы времени t«Т . С выхода смесителя сигнал, пред-. ставляющий собой при отсутствии помех суммы N разнесенных по частоте сигналов, каждый из которых подвержен линейной частотной модуляции по закону, определяемому ЛЧН генератс :. ром 3, поступает на входДЛЗ 5.ДЛ35 имеет линейную зависимость времени задержки t от частоты f: /i-2if, где PI - постоянная времени, называе мая фазовой дисперсией. Характеристика ДЛЗ 5 и закон формирования ЛЧМ импульса согласованы так, что частотные составляющие ЛЧМ импульса, существующего на интервале поступают на выход ДЛЗ 5 в одно время, образуя импульсный отклик То есть ДЛЗ 5 являетс1Р1 согласованным фильтром ЛЧМ-импульса. Импульсный тклик ДЛЗ 5 содержит высокочастотную оставляющую, наличие которой обусовлено практическим различием хаактеристик ДЛЗ 5 и ЛЧМ-импульса. еличина задержки отк ликов от момена начала ЛЧН-импульса зависит от значения частоты в каждом канале пропорциональна величине с 4.Г J. & РЛСР 2 Таким образом, закон формирования ЛЧМ импульса обеспечивает на выходе согласованной с ним ДЛЗ 5 импульсной отклик, а конкретное значение средней частоты ЛЧН-импульса опредеяет положение этого отклика на шкале времени относительно момента начала ЛЧМ-импульса. Различию частотных признаков соответствует различие в положении импульсных откликов на шкале времени Л1ри этом,за счет различия интервалов tд2,; (,2,...), определяемых как р) 2JiF, , гдеК коэффициент, зависящий от Рдщул, производится селекция каналов, а за счет различия частот манипуляции tпроизводится различие положения импульсных откликов относительно t,на величину |b-2Jf (1 ). После окончания каждого ЛЧМ-импульса образуется количество импульсных откликов, находящихся на инt f. тервалах либо - fi-lJl-, .либоот соответствующих моментов t Последовательность отю1иков поступает на вход детектора 6 огибающей, снимающего внутреннюю модуляцию и выделяющего огибающую импульсного отклика, и далее на вход усилителя 7, повышающего уровень сигнала до величины, необходимой для работы решающего блока 9. С выхода усилителя импульсы поступают на вход линии задержки 8 и одновременно на второй вход решающего блока 9. Импульсы, задержанные на величину t/yj , поступают с выхода линии задержки на первый вход решающего блока 9, который по знаку разности амплитуд импульсов. поступающих на его входы, выносит решение о знаке приращения nf , т.е. решение о приеме выборок посылок нажатия или готжатия В качестве решающей схемы можно использовать любой амплитудный компаратор. Сигнал с выхода решающего блока 9 поступает на первые входы Н блока 10 ключей, а на вторые входы ключей последовательно поступают импульсы опроса с выходов формирователя k импульсов в моменты времени, совпадающие с интервалами вынесения решений решающей схемой. На выходе блока 10 ключей образуется последовательность логических единиц, если передается посылка нажатия, или нулей, если передается посылка отжаразделенных пассивными паузаУчитывая действие помех, следует заметить, что, поскольку спектр помех в общем случае непрерывный, то и импульсные отклики на выходе ДЛЗ 5 сливаются и образуют .непрерывный во времени процесс о Однако, поскольку блок 10 ключей осуществляют взятие выборок точно Вропределенные моменты времени , соответствующие рассчитанному, времени вынесения решения решающей схемой, то ход процесса в промежутках между моментами взятия выборок можно не принимать во внимание. Во время взятия выборок с помощью импульсов опроса ключей на выходе решающей схемы при воздействии помех выносится результат по знаку разности импульсных отк ликов, возникших в результате ниже приведенного преобразования. Причем на один вход решающего блока 9 посту пает отклик, возникший от преобразования суммы сигнала и помех, а на др гой вход - от преобразования только помех на.частоте, противоположной ча тоте манипуляции. То есть решающий блок 9 в случае превышения помехи сигналом выдает неправильное решение при взятии r выборок, в результате чего при воздействии помех на выходах блока 10 ключей образуется последовательность единичных импульсов, число которых в отдельном канале на длительности посылки Т,д лежит в пределах от О до TY, и зависит от того, какая из посылок нажатие или отжатие передавалась и какое отношение сигнал/шум на входе устройства приема. 96 Последовательности единичных импульсов поступают на входы блока 11 слоухения. Блок 11 сложения по имеющейся на входах информации о знаке посылки в каждом канале (.если число единичных импульсов больше Q- , то посылка нажатия, а, если число единичных импульсов меньше-jA- , то посылка отжатия) и о ее качестве в цифровой форме (по конкретному значению числа единичных импульсов) формирует общий результат о полярности и качестве посылки методом дискретног го или дискретно-весового сложения. Предлагаемое устройство позволяет осуществить прием в целом, так как сохраняется информация о качестве принятых посылок, упростить схемы путем использования для разделения каналов лишь блока ключей. Формула изобретения Устройство для приема частотноманнпулированных сигналов, содержащее последовательно соединенные фильтр, смеситель и дисперсионную линию задержки, а также линейный частотно-модулированный генератор, выход которого подключен к второму входу смесителя и блок сложения, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства путем исключения нескольких каналов обработки, введены последовательно соединенные детектор огибающей, усилитель, линия задержки , решающий блок, второй вход которого соединен с входом линии задержки, а также блок ключей и формирователь импульсов, причем первые входы блока ключей соединены с выходом. решаюи4е го блока, вторые входы блока ключей соединены с управляющими выходами формирователя импульсов, запускающий выход которого соединен с входом линейного частотно-модулированного генератора, а выходы блока ключей соединены с входами блока сложения, при этом выход дисперсионной линии задержки подключен к входу детектора огибающей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР ff (51163, кл. Н В З/О, 1976 ЬроТОТИП).