Устройство распознавания радиосигналов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл,зСз 01 7/30 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 300980(72) Авторизобретения А;М, Рембовский 1) Заявитель СТРОИСТВО РАСПОЗНАВАНИИ СИГНАЛОВ Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах, различающих амплитудно- и частотно-модулированные радиосигналы с речевым и телеграфным сообщением.По основному авт.св. М 641368 известно устройство распознавания радиосигналов, содержащее последовательно соединенные первый анализатор мгновенного спектра, блок сравнения, другой вход котоРого через последовательно соединенные второй анализа- тор мгновенного спектра и блок клипцирования соединен с выходом амплитудного детектора, первый преобра зователь аналог-код, причем выход амплитудного детектора соединен с входом второго преобразователя аналог-код и с первым входом первого анализатора мгновенного спектрй", вто рой вход которого соединен с другим входом блока клиппирования, частотный детектор, вЫход которого соединен с входом третьего преобразователя аналог-код, входы амплитудно 25 го и частотного детекторов объединвны и являются входом устройства, а выходы первого, второго и третьего преобразователей аналог-код соединены с соответствующими входами бло ка логической обработки, выход первого частотного детектора соединен с входами второго ключа и второго частотного детектора, выход которого через первый ключ соединен с выхо" дом второго ключа и входом первого анализатора мгновенного спектра, другой вход первого ключа соединен с выходом инвертора, который также соединен с первыми входами первого и второго элементов И, первый вход третьего элемента И соединен с выходом блока управления, которйй также соединен с входом инвертора и первым входом второго ключа, причем первый выход блока логической обработки соединен с вторыми входами второго и третьего элементов И, а второй выход блока логической обработккй соединен с вторым входом первого элемента И ивходом блока управления, при этом выходы элементов И и остальные выходы блока логической обработки являются выходами устройства.Однако известное устройство удовлетворительно работает лишь в относительно малом диапазоне скоростей передачи, когда анализируются отрез киоеализаций длиной 2-3 элемента, В случаях, когда возможен большийдиапазон скоростей передачи входныхсигйалов, вероятность правильного распознавания падает.Цель изобретения - повышение вероятности правильного распознавания";для этого в устройство распознавания радиосигналов по авт. св,Р 641368 введены второй блок логической обработки, два дополйительныхэлемента И; дешифратор, реверсивныйсчетчик, два компаратора нуля,решающий блок, блок вычитания, второй блокклиппирования,дифференцирующий блоки .два дополнительных ключа, входы которых соответственно подключены к выходам частотного и амплитудного детекторов, а выходы соединены вместе.и поДключены к входам блока вычитания,второго блока клиппирования и дифференцирующего блока, выход которогочерез первый компаратор нуля -подключен к входу "Суммирование" реверсивного счетчика, вход "Вычитание" которогб Соединен с выходом второго компаратора нуля, вход которого соединен с выходом второго блока клиппирования и вторым входом блока вычита" ния, выход которого через решающийблок подключен к первбму входу второго блока логической обработки, второй вход которого подключен к выходудешифратора, соединенного с выходомреверсивного счетчика, выходы второго блока логической обработки соединены соответственно с третьими входами элементов И, первые входы дополнительных элементов И соединены с со"ответствующими выходами первого блока логической обработки, а вторыевходы"-с соответствующими выхода ми второго блока логической обработки; управляющие входы дополнительных ключей соединены соответственно с выходами второго и третьегопреобразователей аналог-код, а входы "Сброс" решающего блока и реверсивного счетчика соединены с соответствующим выходом блока управления,На чертеже изображена структурная " "электрическая схема предложенногоустройства.Устройство содержит чаСтотные детекторы 1 и 2, амплитудный детектор 3блок 4 управления, ключи 5 и 6, анализаторы 7 и 8 мгновенного спектра,первый блок 9 клиппирования, блок 10сравнения, преобразователи 11-13аналог - код, блок 14 логической обработки, элементы И 15-21, дополнительные ключи 22 и 23, блок 24 вычитания, решающий блок 25, второй блок26 логической обработки, второй блок27 клипйирования, компаратор нуля 28,дифференцирующий блок 29, компаратор нуля 30, реверсивный счетчик 31,дешифратор 32, дополнительные элементы И 33 и 34 и инверторы 35-37.Устройство работает следующим образом.При поступлении на вход частотно-модулированного (ЧМ) радиосигнала на выходе преобразователя 11 аналог-код появляется "единица", в это время на выходе амплитудного детектора 3, т,е, и на выходе преобразо вателя 12 аналог-код - "нуль", При этом ключ 22 открыт и пропускает напряжение с выхода частотного детектора 1, ключ 23 закрыт. При наличии на входе амплитудно-модулированного (АМ) радиосигнала на выходе преобразователя 12 аналог-код, соединенного с выходом амплитудного детектора 3, появляется "единица", ключ 23 открывается, а на выходе преобразователя 15 11 - "нуль", поэтому ключ 22 закрыт,Различение вида модулирующей функции осуществляется следующим образом.Блок 24 вычитания, блок 27 клиппирования и решающий блок 25 обеспе чивают различение манипулированных сигйалов от речи и тонального телеграфа.Блок 27 клиппирования, дифференцирующий блок 29, компараторы нуля 28 25 и 30, реверсивный счетчик 31 и дешифратор 32 обеспечивают различение речи от манипулированных сигналов и тонального телеграфа.Второй блок 26 логической обработки реализует формирование напряжений на выходах в соответствии с таблицей, 3Если модулирующая функция радиосигнала представляет собой манипулированный сигнал, напряжение на пер вом входе блока 24 вычитания и на выходе блока 27 клиппирования (т.е. на втором входе блока 24 вычитания) представляет собой одну и ту же функцию времени. При этом напряжение на 5 О выходе блока 24 вычитания и, соответ ственно, на выходе решающего блока 25 равно нулю.На выходе компаратора нуля 28 в моменты времени, соответствующие переходам через нуль модулирующей функции, появляются "импульсы, поступающие на вход "Вычитание" реверсивного счетчика 31, На выходе дифференцирующего блока 29 появляется последователь- О ность импульсов, возникающих при дифференцировании переходов с "единицы" к "нулю" и с "нуля" к "единице", Эти импульсы постуйают на компаратор нуля 30, который на такие импульсы не 5 реагирует, При этом в реверсивномПри наличии на входе ЧМ тонального 15 телеграфного сигнала, модулирующая функция которого в отрезки времени, соответствующие "единицам" и "нулям" передаваемого сообщения, прЕдставляет собой отрезки синусоиды с частотами Г и Го на выходе частотного детектора 1 выделяется напряжение, пропорциональное модулирующей функции. Это напряжение через открытый ключ 22 (так как на выходе преобразователя 11 25 при этом присутствует напряжение) поступает на входы блока 24 вычитания, блока 27 клиппирования и дифференцирующего блока 29. Блоком 27 клиппирования входное напряжение преобразуется в отрезки меандра. Напряжение на входах блока 24 отличаются по форме, при этом на его выходе появляется напряжение, равное разности входных напряжений, из которого решающий блок 25 формирует "единичное" напряжение, проходящее на первый вход второго блока 26 логической обработки.Напряжение на выходе дифференцирующего блока 29 также представляет со бой отрезки синусоиды тех же частот Г и Го, сдвинутые относительно исходного напряжения на - , поэтомуХна выходах компараторов нуля 28 и 30 формируются одинаковые последовательности импульсов, которые затем поступают на входы "Вычитание" и "Суммиро-, вание" реверсивного счетчика 31. При этом число, накопленное в счетчике 31 за анализируемый отрезок време ни, равно нулю и на выходе дешифратора 32 - "нулевое" напряжение, Второй блок 26 логической обработки при появлении на первом входе "единицы", а на втором "нуля"формирует на сво 55 ем выходе "ЧМ тональный телеграф" единичное напряжение, поступающее на третий вход элемента И 21, и в случае, если на двух других входах также "единицы", проходящее на выход "ЧМ тональный телеграф" устройства,В случае ЧМ радиотелефонного сигнала на выходе блока 24 вычитания, как и в предыдущем случае, Формируется разность неискаженного и клиппированного речевого сигнала, что Формула изобретения 60 и два дополнительных ключа, входы которых соответственно подключены к выходам частотного и амплитудного детекторов, а выходы соединены вместе и подключены к входам блока вычитания, второго блока клиппирования и счетчике 31 накапливается отрицательная сумма, на которую дешифратор 32не реагирует, т.е. напряжение на еговыходе остается равным нулю., Второйблок 26 логической обработки при наличии на обоих входах "нулей" формирует на выходе "Манипуляция" единич-ное напряжение, поступающее на входыэлементов И 19, 34. Если на другихвходах одной из этих схем (в зависимости от вида модуляции) - "единичные" напряжения, на соответствующем выходе устройства (АМ манипуляция или ЧМ манипуляция) появляетсяединичное напряжение. приводит к появлению на выходе ре"шающего блока 25 единичного напряжения. Последовательности импульсовна выходах компараторов 28 и 30 вэтом случае существенно отличаются,так как поток "нулей" с выходадифференцирующего блока 29 имеетв среднем примерно вдвое более высокую частоту, чем поток с выходаблока 27 клиппирования,Таким образом за анализируемыйотрезок времени в реверсивном счетчике 31 накапливается число импульсов, по превышении которьм определенного порогового числа на выходе дешифратора 32 появляется единичноенапряжение, Блок 26 по появлении наобоих входах единичных напряжений формирует на выходе "телефон" единичноенапряжение, поступающее на третийвход .элемента И 20 и на второй входэлемента И 33.Введение новых элементов - блокалогической обработки, двух элементов И, дешифратора, реверсивногосчетчика, двух компараторов нуля, решающего блока, блока вычитания, блокаклиппирования, дифференцирующего блока и двух ключей - позволяет повыситьвероятность распознавания манипулированных сигналов, речи и сигналов тональной телеграфии за счет учета новых характеристик признаков вышеуказанных сигналов - различий в форменапряжений и в числе пересечений заединицу времени исходного и дифференцированного сигналов, Введение новых элементов обеспечивает блокирование принятия решения известным устройством, если в тракте известного устройства и во вновь введенном трактеприняты неидентичные решения.Экспериментальная проверка предлагаемого устройства показала, что вероятность правильного распознаванияречи возрастает с 0,78 до 0,89 посравнению с основным изобретением, манипулированного сигнала - с 0,320,4 (в худших точках) до 0,3-0,91. Устройство распознавания радиосигналов по авт. св. Р 641368, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения вероятности распознавания, в него введены второй блок логической обработки, два дополнительных элемента И, дешифратор, реверсивный счетчик, два компаратора нуля, решающий блок, блок вычитания, второй блок клиппирования, дифференцирующий блок767676 7 Состав ва Техред в аю Гираж 649 сударственного коми елам изобретений и Москва, Ж, Рауш,4 ли дифФеренцирующего блока, выход которого через первый компаратор нуля подключен к входу "Суммирование" реверсивного счетчика, вход "Вычитание" которого соединен с выходом вто=рогЬМомпаратора нуля, вход которо= "госоединен С выходом второго блока "Клийпнрования и вторым входом блокаЙйчйтайия",вйходкоторого через решакщийблос подключен"к первому входу второго блока логической обработки, второй вход которого подключен к выходу дешифратора,.соедйненйого"с-восходом реверсивного счетчика, выходы второго блока логической обработки соединены соответственнос третьими входами элементов И, первые входы дЬполнительных элементов Исоединены с соответствующими выхода-.ми первого блока логической обработ 5киа вторые входы - с соответствующими выходами второго блока логической обработки, управляющие входыдополнительных ключей соединены соответственно с выходами второго итретьего преобразователей аналог-код,а входы "Сброс" решающего блока иреверсивного счетчика соединены с