Устройство для преобразования одиночного

О П И С А Н И Е 337930ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоеетскизЗависимое от авт. свидетельства М. Кл. Н 03 с 11/00 Заявлено ОЗ,Х 1,1969 ( 1373187/26-9) исоединением заявкиорцтет Комитет по деламизобретений и открытипри Совете МииистревСССР 621.396,1 (088.8) 1972. Бюллетень1 публикован та опубликования описания 5.Ч 1.19 Авторы зобретеция ва и тО В. Ъсощц -,цтуМттиогт рн. .В, Бисенек, И. С, Гоноровский А, Медведе авиационный джоникидзе Московский ордена Ленин им. Серго Ораявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ОДИНОЧНОГОЕКТРИЧЕСКОГО ИМПУЛЬСА В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬфАЗОМАН И ПУЛ ИРО ВАННЫХ РАДИО ИМПУЛ ЬСО В ржки и неодинако ффициентов оказыва шающее влияние н о не имеет этихизвесгцых тем,бега сигнала чежкц осуществляюсигнала через однуьцо обратной связиуществляемым дляих номеру в пачке,дирования и суммипроцессе обратного нечто рез тся блок-схема системы фазоманипулированна фиг. 2 - блокнением пилот-сигцаа устройства с вспонием частоты.циркулятор со сдвииз включенных в , частотосдвигающелителя 3 и сумматоодсоединены входные льцо рециркулятора анальных частотных и 8, число которых абатываемой послеИзобретение относится к оптимальной фильтрации радиосигналов, а именно к системе обработки фазоманипулированных последовательностей.В условиях приема известного сигнала на фоне белого шума для получения ца выходе наилучшего отношения сигнал/шум радиоприемное устройство следует строить в виде линейного фильтра, образующего из сигнала его автокорреляционную функцию. Применительно к обработке фазокодированцых последовательностей это означает, что необходимо накопить и в некоторый момент времени просуммировать все парциальные импульсы пачки,Известны устройства, в которых накопление и декодирование импульсов пачки производится с помощью многоотводной линии задержки или набора линий, включенных последовательно. Суммарная задержка должна быть це меньше, чем длительность закодированной последовательности, а число отводов не меньше, чем число дискрет. Погрешность суммарного времени задержки и задержки между отводами должна составлять малую долю периода несущей частоты сигнала.Эти требования являются серьезным препятствием к увеличению числа позиций и длительности пачки. С ростом числа отводов от многоотводной линии или числа линий, включенных последовательно, производственные погрешности времени заде вость температурных коэ ют более сильное разру выходной сигнал.Предлагаемое устройств достатков и отличается от вместо однократного про Ж-отводную линию задер У-кратный пробег того же линию, включенную в кол со сдвигом частоты, ос опознавания импульсов по что необходимо для дека рования производимого в преобразования частоты,Г 1 а фиг. 1 изображена оптимальной обработки ной последовательности; схема устройства с приме л а; н а фиг. 3 - блок-схем могательным преобразоваУстройство содержит ре гом частоты, состоящий кольцо линии 1 задержки го преобразователя 2, уси ра 4, к которому также п зажимы системы б, Ко соединяется с набором к полосовых фильтров б, 7 равно числу дискрет обр50 55 60 65 довательности. Выход каждого нз фильтров, начиная со второго, нагружен на соответствующий канальный преобразователь 9, 10 и 11 частоты, каждый из которых через собственный фазовращатель 12, 13 и 14 соединяется с входным сумматором Ы. Фильтр первого частотного канала соединен с выходным сумматором непосредственно. Выход сумматора 15 является выходом всей системы. Блок 16 гармоник имеет число выходов, равное числу канальных преобразователей частоты. Выход первой гармоники соединен одновременно со входом гетеродинирующей частоты частотосдвигающего преобразователя кольца рециркулятора и с входом гетеродинирующей частоты канального преобразователя второго канала. Выходы высших гармоник соединяются с соответствующими канальными преобразователямими.Принцип действия устройства проиллюстрирован на примере обработки сигнала, закодированного по пятизначному коду Баркера. Такой сигнал.,предеывляет собой последовательность из.пяти-.радйоимпульсов с несущей частотой й, длительностью т следующих один за2 Ыдругим через время Т = ( т (й = 1, 2), начальные фазы которых закодированы по закону+ - +, Как известнэ, фильтр, согласованный с сигналом, т. е, образующий из сигнала его автокорреляционную функцию, обладает импульсной характеристикой, являющейся зеркальным отражением сигнала во времени. В данном случае импульсная характеристика, т. е. отклик фильтра на воздействие одиночного весьма короткого импульса, должна представлять собой последовательность пяти радиоимпульсов с несущей частотой адлительностью т, периодом следования Т, начальные фазы которых закодированы по закону + - + + +. Для краткости рассуждений предположим, что на вход системы поступает одиночный радиоимпульс с несущей в, частотой и длительностью т. На выходе системы должна наблюдаться вторая указанная выше последовательность. С выхода сумматора импульс поступает на вход линии задержки и одновременно на набор фильтров, из которых на частоту о; настроен фильтр о. С выхода фильтра сигнал через выходной сумматор попадает на выход системы на частоте ас с фазой, совпадающей с фазой входного сигнала. Через время Т на выходе линпи задержки появляется задержанный сигнал на частоте апоступающий на вход частотносдвигающего устройства, которое смещает несущую частоту радиоимпульса с частоты в, на частоту ос+ й,. Частота гетеродинирующего2.;и колебания имеет величину й, = " (г = 1,т 2, ), равную или несколько большую, чем эффективная ширина спектра парциального импульса. Усилитель компенсирует затухание, вносимое элементами тракта рециркулятора. С выхода сумматора радиоимпульс на часто. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 те ж, + Й поступает вновь на линию задержки и набор фильтров. На частоту со, + В, настроен фильтр 7, и с его выхода сигнал поступает на канальный преобразователь частоты, на который также подается гетеродинирующее напряжение частоты О,. от блока гармоник. На выходе канального преобразователя выделяется разностная частота, равная частоте входноГо сигнала вс + Йр) Йр - ис., Через фазо вращатель, опрокидывающий фазу сигнала, импульс на частоте о, поступает на сумматор и далее на выход системы, формируя вторую дискрету импульсной характеристики устройства.Аналогично формируются следующие дискреты заданной импульсной характеристики устройства,При соответствующем выборе основных параметров система может служить согласованным фильтром для обработки фазоманипулированных последовательностей при любом коде. Число дискрет в сигнале А определяется числом частотных каналов на выходе кольца рециркулятора, период следования дискрет равен времени задержки Т, а код задается настройкой фазовращателей. Система может быть приспособлена также и для обработки сигналов с неравными интервалами между дискретами при условии, что каждый из интервалов кратен некоторой величине ТоЗадержка в кольце в этом случае выбирается равной Т а настройка частотных фильтров на выходе кольца и номер гармоники, используемой для обратного преобразования частотты, определяются отношением - . Полосатопропускания Л кольца рециркулятора выбирается равной Л л 1 М - 1)йгде М - отношение общей длительности последовательности к Т,. В частном случае равномерного кода М совпадает с числом дискрет У, После 1 М)-го пробега по кольцу сигнал выходит за пределы полосы пропускания и не участвует в дальнейших циркуляциях. На фиг. 2 изображена блок-схема устройства, аналогичного предыдущим, отличающаяся тем, что, с целью увеличения стабильности работы, к входному сумматору подключен источник 17 монохроматических пилот-сигнальных колебаний, а источник гетеродинирующих колебаний для обратного преобразования выполнен в виде набора фильтров 18, 19 и 20, входы которых подключены ко входу линии задержки, канальные преобразователи частоты подсоединены к выходам фильтров через фазовращатели соответственно, а частотносдвигающий преобразователь подключен к некогерентному источнику 21 гетеродинирующих колебаний,Формирование сетки частот для обратного преобразования внутри кольца рециркулятора, а не во внешних устройствах, дает то преимущество, что изменения фазовых характеристик кольца, происходящие, например, из-за изменения времени задержки в линии, приводят кодинаковому дополнительному набегу фазы как полезного сигнала, так и пилот-сигнала.При обратном преобразовании частоты вне кольца эти фазовые сдвиги взаимно уничтожаются. Отпадает необходимость в когерентности, т. е. кратности времени задержки линии и периода гстеродинирующего колебания для частотносдвигающего преобразователя кольца рециркулятора, что облегчает требования к стабильности упомянутого источника.На фиг. 3 изображена блок-схема устройства, аналогичного предыдущим, отличающаяся тем, что для уменьшения добротности фильтров последние подключены к входу линии 1 задержки через преобразователь 22 частоты, возбуждаемый от источника 17 пилот-сигнальных колебаний.Преобразование частоты сигнальных и пилот-сигнальных колебаний вниз, осуществляемое преобразователем 22, при одной и той же разности несущих частот колебаний на двух последовательных пробегах, равной й, приводит к увеличению отношения частот, что облегчает требования к фильтрующпм цепям. Предмет изобретения1. Устройство для преобразования одиночного электрического импульса в последовательность фазоманипулированных радиоимпульсов, содержащее линию задержки, сумматор, на который поданы входные сигналы, соединенный через канальные фильтры со входами канальных преобразователей, на которые подан гетеродинирующий сигнал с генератора гармоник, входы которых через фазовращатсли подключены к выходному сумматору,отличающееся тем, что, с целью снижения требований к линии задержки по точности ее изготовления и длительности задержки, к выходу линии задержки подключен дополнительный смеситель частоты, на второй вход которого подан сигнал с генератора гармоник, а выход которого через усилитель подключен ко второму входу сумматора.2. Устройство по п. 1, отличаощееся тем, что, с целью повышения стабильности работы, к третьему входу сумматора подключен генератор монохроматических колебаний, а на второй вход дополнительного смесителя частоты подан сигнал с отдельного генератора некогерентных колебаний, при этом в качестве генератора гармоник применен набор дополнительных фильтров, выходы которых соединены со входами канальных фильтров.3. Устройство по и. 3, отличающееся тсм, что, с целью уменьшения необходимой добротности фильтров, входы канальных и дополнительных фильтров подключены к выходу сумматора через дополнительный смеснтель частоты, на вход которого подан сигнал с генератора монохроматических колебаний.3,37930ь 1 сгСоставитель П. Хромышев едактор Т. Иванова Техред 3. Тараненко Корректор Е. МихеевЗаказ 1634/13 Изд.710 Тираж 448 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж.35, Рзушская наб д. 4/5ография, пр, Сапунова,