Устройство для некогерентного приема сложных сигналов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союа Соеетских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 21,Ч.1968 ( 1242260/26-9)с присоединением заявкил, 21 а 4, 48/63 МПК Ст 01 Комитет по делам аобретеиий и открыти при Совете Мииистрое СССР,111.1970. Бюллетень11 ДК 621.396.962,3(088 бликован ата опубликования описания 1.И 1.19701 Автор зоб ретения И. А, Цики Кали Ленинградский политехнический институт М. явител СТРОЙСТВО ДЛЯ НЕКОГЕРЕНТНО СЛОЖНЫХ СИ ГНАЛОВ ИЕМ Изобретение относится к области радиока ии и а иосвязи. лор дИзвестны устройства для некогерентного приема сложных сипналов, содержащие согласованные фильтры, Однако, реализация согласованных фильтров представляет сложную техническую задачу,В настоящее время существует два типа согласованных фильтров: аналоговые и дискретные, Построение согласованных фильтров аналоговыми методами ограничивается узким классом сигналов, а достигаемые при этом коэффициенты сжатия невысоки и не дают возможности перестройки их импульсной характеристики. Более перспективные, особенно при быстрой перестройке, - дискретные фильтры. Известны цифровые и дискретно- аналоговые методы построения таких фильтров. В первом случае проквантованный по времени сигнал преобразуется в цифровой код, во втором производится аналоговая обработка выборочных значений сигнала. В обоих случаях для получения выборочных значений огибающей результата оптимальной обработки сигнала нет необходимости получения самого результата оптимальной обработки в аналоговой форме, а достаточно получения результатов соответствующей весовой обработки выборочных значений сигнала. Причем величина интервала между соседними выборочными значениями определяется не средней частотой радиосигнала, а максимальной частотой низкочастотного спектора амплитудной и фазовой модуляции. Благода ря этому дискретный фильтр оказывается значительно проще в реализации, чем аналоговый.В настоящее время в применении к дискретным фильтрам используются два метода вы деления искомой огибающей результата оптимальной обработки. Первый метод предусматривает разделение сигнала на низкочастотные квадратурные составляющие с последующей раздельной обработкой этих составляющих, 15 сводящейся к цифровому или аналоговому перемножению выборочных значений квадратурных составляющих сигнала с выборочными значениями квадратурных составляющих импульсной реакции соответствующего аналого вого согласованного фильтра, с последующимсуммированием результатов перемножения.Такой метод оптимальной некогерентной обработки требует создания четырех комплектов соответствующих перемножающих и сумми рующих устройств, создания вспомогательного генератора синусоидального напряжения частоты, ранной частоте высокочастотного заполнения радиосигнала, а также дублирования устройства задержки выборочных значе ний входного сигнала (сдвигающего регистрав цифровых фильтрах или аналоговых элементов памяти в дискретно-аналоговых фильтрах).Второй метод выделения огибающей является значительно более простым, так как избавляет от необходимости разделения входного сигнала на квадратурные составляющие. Этот метод сводится к весовой обработке выборочных значений сигнала на двух комплектах взвешивающих устройств, причем коэффициенты передачи (веса) взвешивающих устройств первого комплекта пропорциональны выборочным значениям импульсной реакции соответствующего аналогового согласованного фильтра, а коэффициенты передачи второго комплекта - выборочным значениям преобразования Гильберта импульсной реакции. Результаты взвешивания с обоих комплектов поступают на соответствующие суммирующие квадраторы, выходы которых подключаются к нелинейному устройству, осуществляющему операцию извлечения квадратного корня из суммы поданных напряжений,Однако и второй метод выделения огибающей сложен и не обеспечивает упрощения системы.Цель предлагаемого изобретения - упрощение устройства для некогерентного приема сложных сигналов, в котором производится обработка суммы выборок входного сигнала и того же сигнала, задержанного на время, превышающее интервал корреляции, что дает возможность устранить второй квадратурный канал, вспомогательный генератор и перемножитель на входе. Для достижения этой цели в предлагаемом устройстве осуществляется сжатие сигнала с выделением огибающей результата сжатия, при этом на выходе фильтра присутствуют отсчетные импульсы, амплитуды которых приблизительно пропорциональны выборочным значениям искомой огибающей результата оптимальной некогерентной обработки, что дает возможность отказаться от необходимости создания второго комплекта взвешивающих устройств, дублирования коммутирующей матрицы и выходных накопителей.На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.Устройство для некогерентного приема сложных сигналов состоит из двух каналов, которые содержат буферные каскады 1 и 2, фазовращатель 3, аналоговые ключи 4 и 5, линию задержки б и сумматор 7, на входы которого поданы сигналы с выхода линии задержки и аналогового ключа 5. С выхода сумматора сигнал подан на вход дискретно- согласованного фильтра 8, С его выхода сигнал поступает на квадрирующее устройство 9, буферные каскады 10 и 11, линию задержки 12 и блок извлечения квадратного корня из суммы поданных напряжений.Входной сигнал l(Ц поступает на буферные неискажающие каскады 1 и 2 на входах первого и второго каналов. В первом канале сигнал проходит через фазовращатель, осуществляющий сдвиг фаз всех частотных составляющих спектор сигнала на 90. Во,втором канале сигнал с выхода буферного каскада 2 5 поступает на аналоговый ключ 5, представляющий собой аналоговый стробируемый каскад. Таким образом, на выходе фазовращателя в первом канале получаем преобразование. /10Гильберта с 1(1) входного сигнала с/(1). С выхода фазовращателя 3 сигнал подан на вход аналогового ключа 4. На входах аналоговых ключей 4 и 5 первого и второго каналов имеем соответственно Ь(Ц и У(1), Ны выходах ключей 4 и 5 первого и второго каналов появляется последовательность отсчетных импульсов соответственно У,(1) и С/(1), амплиЛтуды которых Ь, и У, пропорциональны выборочным значениям сигналов с/(1) и l(1).Напряжение У 1(1) поступает на линию задержки б со временем задержки, равным рЛ 1, где р - целое число. С выхода линии за держки б и аналогового ключа 5 выходнойсигнал подан на сумматор, выходное напряжение которого К, является входным сигналом дискретного фильтра 8, На выходе дискретного фильтра независимо от типа этого фильтра 30 получается последовательность импульсов, появляющихся в моменты времени 1, =Ы 1. С выхода дискретного фильтра 8 последовательность импульсов через квадрирующее устройство 9 и буферные каскады 10 и 11 распреде ляются по двум каналам, в одном из которыхвключена линия задержки 12, Выходное напряжение с выхода линии задержки 12 и буферного каскада 11 поступает на вход нелинейного сумматора И. Так как автокорреля ционные функции сложных широкополосныхсигналов, используемых в реальных системах, представляют собой узкий центральный пик с малыми боковыми лепестками, то очевидно такую же форму имеет и напряжение, обус ловленное полезным сигналом, на выходе аналогового фильтра, который осуществляет сжатие входного сигнала. Тогда, если максимальное значение сжатого сигнала, т. е.высокого центрального пика выходного сиг нала, появляется на выходе соответствующегоаналогового фильтра в момент 1; р, то при достаточно больших значениях р осуществляется операция сжатия сигнала с выделением огибающей результата этого сжатия, 55 т. е, производится оптимальная обработка некогерентного сигнала. В отличие от аналогового фильтра в рассматриваемом случае на выходе фильтра присутствуют отсчетные импульсы, амплитуды которых приблизительно 60 пропорциональны выборочным значениям искомой огибающей результата оптимальной некогерентной обработки. При этом все устройство в целом оказывается значительно проще, чем известные устройства выделения 65 огибающей при оптимальной некогерентной265975 Предмет изобретения Составитель РезниковРедактор Н. Д, Воликова Техред А. А. Камышникова Корректор Л. И. Гаврилова Заказ 1654/15 Тираж 480 ПодписноеЦНИ 11 ПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССРМосква К-З 5, Раушская наб., д. 45 Типография, лр. Сапунова, 2 обработке, Действительно, в сравнении со вторым методом выделения огибающей при реализации предлагаемого устройства отпадает необходимостьсоздания второго комплекта взвешивающих устройств, дублирования коммутирующей матрицы и выходных накопителей,Устройство для некогерентного приема сложных сигналов, содержащее сумматор, на первый вход которого выходной сигнал подан через буферный каскад, фазовращатель и аналоговьй ключ, а на второй вход - через буферный каскад и аналоговый ключ; дискретный согласованный фильтр, квадратор, выход 5 которого через буферные каскады соединен совходами блока извлечения квадратного корня пз суммы поданных напряжений, отлачаюсцееся тем, что, с целью упрощения устройства, между аналоговым ключом и первым входом 10 упомянутого сумматора, а также между буферным каскадом и одним из входов упомянутого блока извлечения квадратного корня включены идентичные линии задержки,