Многоканальный панорамный приемник Советский патент 1983 года по МПК H03J7/32 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для оценки и контроля эагруженносГи диапазона излучениями радиоэлектронньш . средств, определения вида принимаемых сигналов и их частотно-временного анализа.

Известен панорамный приемник, со дёржа&шй смеситель, (ф ильтр сжатия индикатор, амплитудный детектор и гетеродин, частота которого изменяется по пилообразному закону 1.

Полоса частей панорамного обзора известного приемника определяется полосой пропускания Пе фильтра сжатия и девиацией частоты А гетеродина. Для гарантированного обнаруже- ния каждого радио.импульса должны вы полняться условия согласования линей|ночастотномодулированных колебаний с йкшульсной характеристикой фильтра сжатия

.

л{

АЧЛ .

ш ,

Ш lat|c t

I et IftHNV.

гдей4|64г скорость изменения частоты колебаний.

Из-за трудности одновременного выполнения условий (1) и (2), устройство обладает недостаточно широкой полосой частот панорамного обзора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому по технической сущности является многоканальный панорамный приемник, содержащий N объединенных по дходам частотных ка10налов, синхронизатор, индикатор, последовательно соединенные Ы-входовой сгумматор и первый видеоусилитель, ход которого соединен с яркостным входом индикатора, каждый частотный 1 канал содержит входной полосовой усилитель, амплитудный детектор-и вы- : ходной ключ., выход которого соединен с соответствующим входом Ы-входового cyiva aTOpa, а управлякяций вход сое-,

20 динен с соответствующим выходом синхронизатора. В устройстве полоса частот входного сигнала разделяется N-вхояными полосовыми усилителямн С 21.

25

Однако точность анализа в устройстве недостаточно высока из-за относительно широкой полосы пропускания каждого входного полосового усилите30ля.

Цель изобрет«гния - повьпиение точности анализа загрузки диапазона частот ,

Поставленная цель достигается тем что в многоканальный панорамный приемник, содержащий N объединенных по входам частотных каналов, синхронизатор, индикатор, последовательно соединенные N-входовой сумматор и первый видеоусилитель, выход которого .соединен с яркостным входом индикатора, каждый частотный канал которого содержит входной полосовой усилитель, амплитудный детектор и выходной ключ, выход которого соединен с соответствующим входом N-входового сумматора, а управляющий вход соединен с соответствующим выходом синхронизатора, введены генератор пилообразного напряжения, запускающий вход которого соединен с первым тактовым выходом синхронизатора, между вторым тактовым выходом синхронизатора и яркостным входом индикат.ора включены последовательно регулируе-г мый элемент задержки, генератор стробирующих импульсов и второй видеоусилитель, между выходом N-вxoдoвoгQ сумматора и входом кадровой развертки индикатора, вход строчной развертки которого соединен с вторым тактовьтм выходом синхронизатора, включен селектор, управляющий вход которого соединен с выходом генератора стробирующих импульсов, в каждый частотный канал введен управляемый генератор, управляющий вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, мелоду выходом входного полосового усилителя и входом амплитудного детектора включены последовательно смеситель, другой вх-од которого соединен с выходом управляемого генератора, и .фильтр сжатия, а между выходом амплитудного детектора и входом выходного ключа включены последовательно Ы-отводный элемент задержки и дополнительный N-входовой сумматор.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства. Многоканальный панорамный приемник содержит частотные каналы 1, синхронизатор 2, индикатор 3, N-входовой сумматор 4, первый видеоусилител 5, входные полосовые усилители 6, амплитудные детекторы 7, выходные ключи 8, генератор 9 пилообразного напряжения, регулируемый элемент 10 задержки, генерат ор 11 стробирующих импульсов г ВТОРОЙ зидвоусилитсль 12, селектор 13, управляемые генераторы 14, смесители 15, фильтры 16 сжатия, N-отводные элементы 17 задержки и дополнительные N-входовые сумматоры 18.

Устройство .{эаботает следующим о6 разом.

Радиосигналы с проиэвольньади параметрами модуляции огибающей и фазы поступают на вход входных полосовых усилителей 6 N частотных каналов 1. Частотные каналы 1 идентичны по принципу действия,имеют равные полосы частот гарантированного панорамного обзора Пд и одинаковые значения промежуточной частоты fp.C помощью входных поло овых усилителей 6 осуществляется разбиение исследуемого диапазона частот Afo на ряд смежных полос Д.Ширина полосы пропускания каждого входного полосового усилителя 6 равна полосе гарантированного панорамного обзора й По1 Отфильтрованные и усиленные входные радиосигналы с выходов входных полосовых усилителей 6 .поступают на входы смесителей 15. На другие входы смесителей 15 подаются непрерывные динейно-частотномодулированные (ЛЧМ) колебания с выходов управляемых генераторов 14. Линейная частотная модуляция колебаний управляемых генераторов 14 осуществляется пилообразным напряжением поступающим на их управляющие входы с выхода генератора 9 пилообразного напряжения, .Запуск генератора 9 производится короткими импульсами синхронизатора 2. Период следования коротких импульсов запуска 1 о.пределяется периодом п.ерестройки ЛЧМ колебаний управляемого генератора 14, Т т,е, T.., , Согласно условиям (1) и (2) для га.рантированного обнаружения каждого радиоимпульса .дюбой длительности период перестройки равен

Тг 1/21Гсф,

где Тсф- длительность импульсной характеристики сжимающего фильтра 16,

Для гарантированного обнаружения радиосигналов длительностью7:; 77С(,ф период перестройки ЛЧМ колебаний может выбираться из условия

ст1м г 5 Сф

В управляемых генераторах 14 входные радиосигналы преобразуются в ЛЧМ радиоимпульсы nepBOti промежуточной частоты fnm и подаются на фильтры 16. Трансформация входных частот радиосигналов во всех частотных каналах- 1 с сжатием импульсов на одну и ту же промежуточную частоту обеспечивается выбором средних значений частот настройки управляемыхгенераторов 14. В фильтрах 16 осуществляется свертка импуль сных характеристик с полученными ЛЧМ радиоим- i пульсами. При этом производится когерентное накопление, их составляющих В результате на выходе образуются сжатые во времени (укороченные по .длительности) в К ПсфСсф . Раз и увеличенные по амплитуде в УК раз импульсы. Огибающие этих импульсов выделяются с помощью амплитудных детек торов 7, Временное положение укороченных импульсов на выходе фильтров 16, ау следовательно, и видеоимпульсов на выходе амплитудных детекторов 7, относительно начала перестройки управляемых генераторов 14, определяется несущими частотами входных сигналов Взаимное расположение укороченных импульсов на частотно-временной плос кости определяется несущими частотам входных сигналов и временем их прихо да. В этом расположении заложена инфО змация о модулирующих функциях входныхрадиосигналов и их частотновременных параметрах. Ттредлагаемое устройство позволяет перекрыть заданный диапазон иссле дуемых частот, использовать в частотных каналах 1 идентичные фильтры 16 при полосе гарантированного панорамного обзора По-,Ьы--МП - - (3) Для неискаженного и беспотерьного отображения взаимного расположения укороченных видеоимпульсов на экране широкополосного однолучевого индикатора в координатах частота-время эти видеоимпульсы подаются с выходов амп литудных детекторов 7 на входы N-OTводных элементов 17 задержки. N-OTводные элементы 17 предназначены для временной задержки (хранения, накопления) укороченных видеоимпульсов. Отводы в N-отводных элементах 17 задержки расположены равномерно (эквидистантно) . Время задержки между соседними отводами равно периоду перестройки управляемых генераторов 14 Общее время задержки в одном та-отводном элементе 17 задержки составляет NT. Такая общая задержка и равномерное дискретное распределение ее между отводами необходимы для исключения потерь частотно-временной, информации на выходах частотных -каналов 1 при дальнейшём последовательном их опросе. I Каждый укороченный видеоимпульс появляется последовательно через вре мя всех N отводах соответствующего N-отводного элемента 17 задержки. Поскольку каждый отвод К-отводного элемента 17 задержки подключен через дополнительный N-BXOдовой сумматор 18 к информационному входу выходного ключа 8, то в тече-ние времени NT к аждый. укороченный видеоимпульс будет воздействовать на этот вход через времяС - - зТр. На управляющие входы соответствующих выход ных ключей 8 подается опросный импульс длительностьюТТр Уг . в течение длительности опросного импульса на выход выходного ключа 8 пройДут все видеоимпульсы, полученные на выходе амплитудного детектора 7 частотного канала 1 за время NT. Другими словами, все сигналы, принимаемые и обрабатываемые в любом из частотных каналов 1 за время NT,., передаются на выходы соответствующих вмхрдных ключей 8 в течение времени T(, . При этом временное положение укороченных видеоимпульсов в пределах длительности Тр определяется несущими (Частотами входных сигналов. Бели принимается непрерывный сигнал или в течение времени NT принимаются радиоимпульсы без внутриимпульсной мо- дуляции частоты длительностью WIJ,/, то в устройстве осуществляется некогерентное накопление WssN импульсов. Тем самым для указанных сигналов повышается вероятность правильного обнаружения. С выходов выходных ключей В укороченные видеоимпульсы поступают на соответствующие входы N-входового сумматора 4, осуществляющего объединение выходной канальной частотновременной информации за время NT,.. На выходе N-входового сумматора 4 интервал времени- NT, равный длительности строки гарантированного панорамного обзора полосы частот П, разделится на N участков. Временное положение укороченных канальных видеоимпульсов в пределах каждого участка определяет несущие частоты входных сигналов. С выхода Ы-вх.рдового сумматора 4 укороченные видеоимпульсы подаются через первый видеоусилитель 5 на яркостной вход индикатора 3 . На экране индикатора 3 формируются строчная и кадровая развертки. Длительность строчной (вертикальной, частотной) развертки согласуется с временем опроса всех частотных каналов 1, т.е. T(.Nt;Q. В этом случае на каждой N-ой части строчной развертки будет отображаться частотная информация за время NT,- с выхода соответствующего частотного канала 1. Длительность кадровой (горизонтальной, временной) развертки устанавливается в масштабе, удобном для наблюдения. В результате на экране индикатора 3 образуется высокоинформативная частотно-временная сигнальная панорама исследуемого диапазона, равного полосе частот гарантированного панорамного обзора П,. По этой панораме оценивается загруженность исследуемого диапазона, определяетя характер принятых сигналов и изеряются (анализируются) их частотные параметры. Из-за случайности времен прихода игналов на вход устройства, изображения яркостных отметок укороченных видеоимпульсов на экране индикатора 3 неустойчиво (несинхроннзоваио) С целью получения устойчивого изображения сигнала, анализа его частот нотвременных параметров и повышения точности измерений осуществляется формирование яркостной частотной кзар керной метки и производится синхрони зация растровой развертки этим сигналом. Укороченные видеоимпульсы всех принимаемых сигналов подгиотся с выхода N-входового сумматора 4 на ин- формационный вход селектора 13. На управляющий вход селектора 13 поступают строб-импульсы длительностью, равной длительности укороченных видеоимпульсов Сст1 сж /Псф.-Эти импульсы формируются с помощью refiepaтора 11 и регулируются в пределах каждой строчной его развертки элементом 10 задержки. Строб-импульсы подаются .также через второй видеоус литель 12 на яркостный вход индикатора 3, образуя на экране горизонтальную яркостную частотную маркерную метку. Перемещение метки вдоль строчной развертки на экране индика тора 3 осуществляется тем же элемен том 10 задержки. При совпадении мет ки с определенным сигналом на экране индикатора 3 происходит временное совпадение укороченных видеоимпульсов этого сигнала с строб-импульсам на входах селектора 13. Селектор 13 открывается и Синхронизирует запуск растровой развертки индикатора 3. Яркостные отметки сигнала на экране индикатора 3 становятся устойчивыми что позволяет проводить его частотно-временной анализ и более точное измерение параметров, а следователь но повышается точность анализа загрузки диапазона частот. Формула изобретения Многоканальный Псънорг мный приемн содержащий N объединенных по входам tiacToTHbix каналов, синхронизатор, и дикатор, последовательно соединенные А-входовой сумматор и первый видеоусилитель, выход которого соединен с яркостным входом индикатора, каждый частотный канал содержит входной полосовой усилитель, амплитудный детектор и выходной ключ, выход которого соединен с соответствующим входом йг-входового сумматора, а управляющий вход соединен с соответствующим . выходом синхронизатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа загрузки диапазона частот, в него введены генератор пилообразного напряжения, запускающий вход которого соединен с первым тактовым выходом синхронизатора, между вторым тактовым выходом синхронизатора и яркостным входом индикатора включены последовательно регулируемый элемент задержки, генератор стробирующих импульсов и второй видеоусилитель, между выходом Л-входового сумматора и входом кадровой развертки индикатора, вход строч ной развертки которого соединен с вторым тактовым выходом синхронизатора, включен селектор,управляющий вход которого соединен с выходом генератора стробйруницих импульсов, в каждый частотный канал введен управляемый генератор, управлякяций вход которого соединен с выходом генератора пилообразного- напряжения, между выходом входного полосового усилителя и входом амплитудного детектора включены последовательно смеситель, другой вход которого соединен с выходом управляемого генератора, и фильтр сжатия, а между выходом амплитудного детектора и входом выходного ключа включены последовательно N-отводный элемент задержки и дополнительный N-входовой сумматор. Источники информации, принятые во внимание при экспертиз 1.Авторское свидетельство СССР 807983, кл. Н 03 j 7/32, 1978. 2.Мартынов В.А.. Панорамные приемники и анализаторы спектра. М., Соз. радио, 1980, с.293,рис.8.18, (прототип).