Дискриминатор временной задержки сигналов с частотной и частотнофазовой манипуляцией

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическихРеслублик и 758531 Жло делам изобретений и открытий(54) ДИСКРИМИНАТОР ВРЕМЕННОЙ ЗАДЕРЖКИ СИГНАЛОВ С ЧАСТОТНОЙ И ЧАСТОТНО-ФАЗОВОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙИзобретение относится к системам связи иуправления,Известен дискриминатор временной задержки сигналов с частотной и частотно-фазовой манипуляцией, содержащий входной смеситель сигналов, к опорному входу которогоподключен выход генератора копии сигнала,задающий тактовый генератор и последовательно соединенные фильтр и детектор 1.Однако известное устройство обладает невысокой помехоустойчивостью, а также малой шириной (апертурой) дискриминационной характеристики при использовании сложных сигналов с частотной и частотно-фазовой манипуляцией с большими базами.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.Для этого в дискриминатор временной задержки сигналов с частотной и частотно-фазовой минипуляцией, содержащий входнойсмеситель сигналов, к опорному входу которого подключен выход генератора копиисигнала, задающий тактовый генератор ипоследовательно соединенные фильтр и детектор, введены последовательно соединенные управляемый делитель частоты, коммутатор и блок памяти и последовательно соединенные блок управления и формирователь выходного сигнала, при этом дополнительный выход управляемого делителя частоты подключен к входу генератора копии сиг- нала, выход входного смесителя сигналов подключен к другому входу блока памяти, выход которого подключен к входу фильтра, выход детектора подключен к входу формирователя выходного сигнала и к входу блока управления, выход которого и другой выход коммутатора соединен с первым вхо 1 о дом управляемого делителя частоты, к второму входу которого подключен выход задающего тактового генератора. На фиг. 1 изображена функциональная схема дискриминатора временной задержки сигнналов с частотнои и частотно-фазовой манипуляцией; на фиг. 2 а, б, в - виды дискриминационных характеристик.Дискриминатор содержит входной смеситель 1 сигналов, фильтр 2, детектор 3, ге О нератор 4 копии сигнала (ГКС), задающийтактовый генератор (ЗТГ) 5, блок 6 памяти в виде замкнутого регистра сдвига наприборах с зарядовой связью (ПЗС), коммутатор 7, управляемый делитель 8 часто758531 ние номера считывания, при котором результат свертки был максимальным. Если этот номер четный, то на выходе дискриминатора сигнал положительный, а если нечетный - отрицательный.Таким образом, дискриминационная характеристика в этом случае будет релейной (с,л. фиг. 2 а). Ширина апертуры такой характеристики будет равна 2 т,: длительность частотного дискрета для ЧМ сигналов; длительность фазового дискрета для 4 ФМ сигналов.Для получения дискриминационной характеристики вида, показанного на фиг. 26, осуществляется (гп + 1) считывание с демодуляцией и фильтрацией, запоминание номера считывания, при котором результат 15 свертки максимален, и если этот номер Ьи( Особенность рассматриваемого класса сигналов заключается в том, что при рассогласовании по задержке между принимаемым и опорным сигналами, меньшем ть где-20 вполне определенная для данного сигнала величина, много большая ширины основного пика АКФ. результатом их перемножения является процесс с более узкой, чем у принимаемого сигнала, полосой энергетического спектра, и следовательно, с меньшей базой, что позволяет применить для его обработки элементы дискретной техники. Для сигналов с частотной манипуляцией т - длительность частотного дискрета, а для сигналов с частотно-фазовой манипуляцией с 1 - дли цельность фазового дискрета.При рассогласовании по задержке между принимаемым и опорным сигналами в пределах г результат перемножения, записанный в память, представляет собой радиосигнал с модуляцией по фазе через интервал, равный длительности частотного дискрета. Скачки фазы гр зависят от величины частотного сдвига и ЬГ и рассогласования по задержке ЬК Ъ - цг Ь г о а 1у= 2 лДРИД% Ко = - щ: -0 ааЙКдЕ,3ты, блок 9 управления, формирователь 10 выходного сигнала.Принимаемый сигнал и опорный сигнал с генератора 4 копии сигнала перемножаются в входном смесителе 1 сигналов. Результат перемножения записывается в блоке 6 памяти, из которого он затем считывается с демодуляцией по фазе, которая осуществляется режекцией или добавлением тактовых импульсов считывания с помощью управляемого делителя.8 частоты по команде с блока 9 управления, После осуществления (гп+ 1) -го считывания формирователь 10 выходного сигнала запоминает номер считывания п, при котором результат свертки был максимальным, и формирует выходной сигнал в зависимости от того, какой из трех видов дискриминационной характерис- тики необходимо получить. где ЬР= (Я - ЯД 1; 1 х 1 = 1, 2 1;,1 х 1 и - номер средней частоты;1. - количество частот;Л 1 - дискрет частоты,Записанный в памяти сигнал многократного ускорения считывается, а начальная фаза каждого частотного дискрета изменяетсяна величину р= (-1) 2 УЬГД сг (1 - 1),где ) номер цикла считывания;2 Ьг - допустимая ошибка слежения за задержкой причем ) = 1,2(гп+ 1), где гиЫгТ. е. осуществляется ги + 1 считывание с демодуляцией и фильтрацией и запоминагде 1 г - ширина основного пика АКАКФ принимаемого сигнала, то осуществляется еще два считывания с изменением начальной фазы каждого частотного дискрета при первом считывании на 9 в = 2 ХЬГнЬтз (и + 1),а при втором считывании на д,= 2 лЬГюЬсз (и - 1). А формирователь выходного сигнала формирует сигнал в виде где Ко-масштабный безразмерный коэффициент;Ц-результат свертки при первом считывании;1-результат свертки при втором считывании;Ц-,максимальное значение результата свертки,А если и :Лф-, то при и четном выходнойЬГгн сигнал формирователя положительныи, а при п нечетном - отрицательный. В результате этого формируется дискриминационная характеристика, показанная на фиг. 26. Ширина апертуры такой дискриминационной характеристики 2 т, а ширина линейно изменяющегося участка 2 т Выражение для дискриминационной характеристики в пределах линейного участка А = = К Апри Третьим видом дискриминационной характеристики является характеристика, ли+ Кп Ь та з 1 дп 11 = К; Фиг.1 нейно изменяющаяся на всей ширине апертуры (21) дискриминационной характеристики (см. фиг. 2 в).В этом случае формирователь выходного сигнала формирует сигнал вида где К - требуемая крутизна дискриминационной характеристики;К, -крутизна АКФ в пределах основного пика;и в ном считывания, при котором результат свертки максимален и равен 11;У - результат свертки при п считывании,15 Дискриминационная характеристика, какфункция от Ь записывается в этом случаев виде20=К К (Ь 1 - ПЬаздп 11) Х т. е. при формировании выходного сигнала дискриминатора по алгоритму (1) получается дискриминационная характеристика, линейно изменяющаяся на всей ширине апер туры (2 т 1) (см. фиг. 2 в). Одновременно с расширением апс ртуры дискриминационных характеристик всех трех видов повышается помехоустойчивость предлагаемого дискриминатора по сравнению с известным двухканальным дискриминатором.Повышение помехоустойчивости происходит благодаря отсутствию удвоения мощности шумов, что имеет место в сумматоре двухканального дискриминатора, и отсутствию дополнительных шумов дискриминатора, обусловленных неидентичностью каналов двухканального дискриминатора. Дискриминатор временной задержки сигналов с частотной и частотно-фазовой манипуляцией, содержащий входной смеси- тель сигналов, к опорному входу которого подключен выход генератора копии сигнала, задающий тактовый генератор и последовательно соединенные фильтр и детектор, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены последовательно соединенные управляемый делитель частоты, коммутатор и блок памяти и последовательно соединенные блок управления и формирователь выходного сигнала, при этом дополнительный выход управляемого делителя частоты подключен к входу генератора копии сигнала, выход входного смесителя сигналов подключен к другому входу блока памяти, выход которого подключен к входу фильтра, выход детектора подключен к входу формирователя выходного сигнала и к,входу блока управления, выход которого и другой выход коммутатора соединен с первым входом управляемого делителя частоты, к второму входу которого подключен выход задающего тактового генератора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Тузов Г, И. Статистическая теория приема сложных сигналов. М., Сов. радио, 1976, с. 192 (прототип).омитег откр кая н ул.ЦНИИПИ Государственного кпо делам изобретений и 1 3035, Москва, Ж - 35, Раушс лиал ППП Патент, г. Ужгород лкинКорректорПодписноеа СССРытийаб., д. 4/5Проектная,иницка