Устройство для параллельной фильтрации частотно модулированных радиоимпульсов

10 Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных устройствах для ,согласованной обработки широкопо лосных сигналов с частотной модуляцией. Известно устройство для парал-лельной фильтрации частотно-модулированных радиоимпульсов, содержащеей каналов обработки сигналов с общим входом и нагруженных на общийсумматор. Устройство реализуетспособ оптимальной обработки широкополосных радиосигналов, которыйпредполагает разбиение спектра обрабатываемого сигнала на ряд участков. Спектральные составляющиеотдельных участков преобразуют почастоте, обрабатывают преобразованные сигналы посредством опти"мальных фильтров, число которых выбирается равным числу участковспектра широкополосного сигнала.Затем производят обратный переносвсех спектральных составляющих наисходные частоты и когерентно суммируют части сигнала, формируя выходной сигнал 1.Недостатком такого устройстваявляется то, что из-за неидентичности используемых оптимальных фильтров и нестабильности их параметров нарушается когерентность суммируемых сигналов. Это приводит кснижению качественных показателейобработки сигнала,Наиболее близким техническимрешением является устройство дляпараллельной фильтрации частотномодулированных радиоимпульсов, содержащее М каналов обработки, входы которых объединены и являютсявходом устройства, а выходы подключены к входам сумматора, а также генератор контрольных сигналов, причем каждый каналобработки. состоит иэ последовательно соединенных полосового фильтра, первыйвход которого является входом канала обработки, а второй и третий вхо. ды подключены соответственно кпервому и второму входам генератора контрольных сигналов, первогосмесителя и дисперсной линии задержки, выход которой подключен через последовательно соединенныедетектор огибающей, фазовый детектор, другой вход которого подключен к третьему выходу генератораконтрольных сигналов, и перестраиваемый генератор к второму входупервого смесителя и через последовательно соединенные первый узкополосный фильтр, второй смесительи второй узкополосный фильтр - кпервому входу третьего смесителяцругой вход которого подключенк выходу дисперсной линии задержки,15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 а выход является выходом канала обработки 2,Однако на выходе сумматора наряду с обработанным сигналом присут ствует М+1 гармонический контрольный сигнал. Контрольные сигналы являются для полезного сигнала помехой и это затрудняет обработку слабых сигналов. Снижение амплитуды контрольных сигналов приводит к снижению точности фазирования.Недостатком устройства являет,ся невозможность обеспечить высокую точность фазирования.Целью изобретения является повышение точности фазирования и расширение динамического диапазона.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для параллельной фильтрации частотно-модулированных радиоимпульсов, содержащее й каналов обработки, входы которых объединены и являются входом устройства, а выходы подключены к входам сумматора, а также гене-, ратор контрольных сигналов, причем каждый канал обработки состоит из последовательно соединенных полосового фильтра, первый вход которого является входом канала обработки, а второй и третий входы подключены соответственно к первому и второму входам генератора контрольных сигналов, первого смесителя и дисперсной линии задержки, выход которой подключен через последовательно соединенные детектор огибающей, фазовый детектор, дру- гой вход которого подключен к третьему выходу генератора контрольных сигналов, и перестраиваемый гене ратор к второму входу первого сме.сителя и через последовательно соединенные первый узкополосный фильтр, второй.смеситель и второй узкополосный фильтр - к первому входу третьего смесителя, другой вход которого подключен к выходу диспер-. сионной лийии задержки, а выход является выходом канала обработки, введены последовательно соединенные четвертый смеситель, третий узкополосный фильтр и пятый смеси- тель, включенные между выходом сумматора и (й+1)-ым его входом, причем вторые входы четвертого и пятого смесителей подключены к первому выходу генератора контрольных сигналов, а в каждый канал обработки введен четвертый узкополосный фильтр, включенный между выходом сумматора и вторым входом второго смесителя, при этом в каждый канал обработки, кроме й-го, введен фазовращатель, включенный между вторым выходом генератора контрольных сигналов и. третьим входом полосоного фильтра, а (М+2)-ой. вход сумматора объединен с третьим входом полосового фильтра М-го каналаобработки,На чертеже. представлена структурная электрическая схема устройства для параллельной фильтрации частотно-модулированных радиоимпульсов.Устройство содержит М каналов (1-1)-(1-М) обработки, каждый из которых состоит из полосового фильтра (2-1)-(2-М), смесителя (3-1)-(3-М дисперсионной линии (4-1)-(4-М) задержки, смесителя (5-1)-(5-М), перестраиваемого генератора (6-1)- .(6-й), детектора (7-.)-(7-М) огибающей, Фазового детектора .(8-1)- (8-М), узкополосного фильтра (9-1)- (9-И), смесителя (10-1)-(10-И), узкополосного Фильтра (11-1)-(11-И), контрольные сигналы вырабатываются генератором 12 контрольных сигналов, общим для всех каналов обработки. Все каналы нагружены на сумматор 13. Дополнительно включены Фазовращатели (14-1)-(14-М) и узкополосные Фильтры (15-1)-(15-М). Устройство содержит также смеси- тель 16, узкополосный Фильтр 17 и смесихель 18.В каждом канале последовательно соединены полосовой Фильтр 2-1 (где1,2,М), смеситель 3-1, дисперсионная линия задержки 4- и смеситель 5-. Выход дисперсионной линии задержки 4- подключен к второму входу смесителя 3- через детектор 7- огибающей, Фазовый детектор 8- и перестраиваемый генератор 6-. Второй вход Фазового детектора 8-1 соединен с выходом генератора 12 контрольных сигналов, на котором выделяется огибающая контрольных сигналов, поступающих в канал обработки. Выход дисперсионной линии 4- 1 задержки под,ключен к второму входу смесителя :5- через узкополосный фильтр 9-1, смеситель 10- и узкополосный фильтр 11- .Второй вход смесителя 10- через узкополосный .фильтр 15- подключен к выходу сумматора 13. Второй вход полосового фильтра (2-1)-(2-М) соединен с выходом генератора 12 контрольных сигналов непосредственно, а третий вход полосового Фильтра (2-1)-(2-М) через фазовращатель 14-1, Выход генератора 12 контрольных сигналов, на котором Формируется контрольный сигнал частоты ЕМ, подключен к входам смесителей 16 и 18. Второй вход смесителя 16 соединен с выходом смесителя 18 через узкополосный фильтр 17. Второй вход смесителя 18 соединен с выходом сумматора 13. Второй дополнительный вход полосового фильтра 2-М объединен с входом сумматора 13;Устройство работает следующимобразом.Например, на вход канала 1-1 об-, 5 работки наряду с частью обрабатываемого сигнала подаются два контрольных сигнала с частотами Г и ГНа вход канала 1-И обработки подаХОются контрольные сигналы с частота мн Г,и ГКн, Общий для обоих каналовконтрольный сигнал с частотойиспользуется для взаимной Фазировкиканалов, На выходе сумматора 13присутствует сумма контрольныхсигналов частоты Фк)пройждших черезканалы 1-1 и 1-М обработки, Разность Фаз и амплитуд этих сигналовобусловлена неидентичностью канальных дисперсионйых линий 4-1 и4-М задержки и нестабильностью их 20 .параметров. Сумма этих контрольныхсигналов через узкополосные Фильтры 15-1 и 15-М поступает соответст-,венно на смеситель 10-1 и 10-ИСпомощью смесителя 10-1 и 10-М и уз кополосных Фильтров 11-1 и 11"Мвырабатывается гетеродииное напряжение таким образом, .что контрольные сигналы, прошедщие через разныеканалы,. на. выходе сумматора 13 окаЗо зываются равными по величине и про.тивоположными .по Фазе .и компенсируют друг друга. Таким образом, почастоте сопряжения набеги Фаз в каналах отличаются на 180 Ц . Для устраЗ 5 нения этого контрольный сигнал частоты Кподается в канал обработки 1-М непосредственно, а на входканала обработки 1-1 через Фазовращатель 14-1, осуществляющий сдвигфазы на 180 О. Аналогично осуществля .4 О ется фазировка и компенсация конт.- рольных сигналов, которые являются общими для других каналов обработки (1-2).-(1-И) На выходе сумматора 13 остаются нескомпенсирован" 45 ными контрольные сигналы с частотами фк н , Сигнал частоты фк используется в М-ом канале для Формирования второго гетеродинного колебания. Поэтому для компенсации 50 этого сигнала достаточно подключить третий выход полосового Фильтра2-М к входу сумматора 13. Сигналчастоты Г в канале 1-1 обработкине используется для выработкиКОвторого гетеродинного напряжения.Поэтому для компенсации этого конт-рольного сигнала необходимо включить между генератором 12 контрольных сигналов и сумматором цепь, сос,тоящую из смесителя 16, узкополасно го фильтра 17 и смесителя 18. Работа этой цепи аналогична цепи выработки второго гетеродинного напряжения в каждом из каналов обработки. таким образом, оказываютсяскомпеисированными все контрольные1030957 ВНИИПИ Заказ 5233/57 Тираж 935 ПодписноЬфилиал ППП "Патент, г.ужгород,ул.Проектная,4 Сигналы. Параметры дисперсионных линий задержки 4- изменяются во времени медленно. С учетом этого постоянная времени цепи компенсации контрольных сигналов выбирается большой. Этим исключается влияние полезных сигналов на качество фазирования каналов и компенсацию контрольных сигналов. Компенсация контрольных сигналов на выходе сумматора 13 расширяет динамический диапазон устрой ства обработки на 30-40 дБ, При этом оказывается возможным увели чить амплитуды контрольных сигналов, что приводит к пропорциональному увеличению точности базирования.