Многоканальный приемник радиосигналов

ЬП ИСАНИЕИЗЬВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1 е)995340 61) Дополнительное к авт. свид-ву - 22) Заявлено 04.01.81 (21) 3231909/18 присоединением заявки-23) Приоритет -публиковано 07.02.83. Бюллетеньата опубликования описания 17.02.83(53) УДК 621 396 .621.5 (088.8) пв делам нзобретенн и нткрмтнйИ. Гелесев, Л.А. А. Бояров 72) Авторы изобретен Баба втелеев -.л л е.е явите РАДИОСИГНАЛО ОГОКАНАЛЬНЫЙ ПРИЕМ чие К сигнаполосной по- в такого приить полезный о равны, однако нал воздействии широк выходе видеофильтроне позволяет обнаруж примерн лов при мехи на емника сигнал.Наи ности к нальный жащий ных кан держит весовой элемент. более бли предлаг приемн М объед алов, каж входно сум матой суц- многока- содер- частотанал софильтр, роговы й ким по техническемому являетсяк радиосигначовненных по входудый частотный ксогласованныйи выходной по й о Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в составе радиолокационных станций различного назначения, работающих в условиях воздействия широкополосных помех с амплитудной и угловой модуляцией. 5Известен многоканальный приемник, содержащий Х каналов, в каждом из которых содержится когерентный фильтр, элемент функционального преобразования и видеодетектор. При некогерентной фильтрации радиолокационных сигналов отклик когерентного фильтра выбирается зеркальным по отношению к элементарному сигналу 8 (т), а отклик видеофильтра у (1)1 устанавливается в соответствии с огйбающей в когерентном фильтре этого канала 11.При воздействии на такой приемник широкополосной помехи, ширина спектра которой Ь 1 помного больше спектра сигнала Ь 1, произойдет возбуждение К когерентных фильтров. Величина К определяется отношением ширины спектра помехи к ширине полосы пропускания фильтра Ю причем Ьбр -- Ь 1 с. Огибающие видеофильтров у; (1 - 1 - + - ), где 1 = 0,1 К, будут Для подавления помехи в данном приемнике используется межканальная корреляция огибающих продетектированного по- мехового сигнала, т. е. некогерентная обработка. В этом случае коэффициент взаимной корреляции огибающих на выходе детекторов смежных каналов описывается выражениемл 12 (в) Е ( )егдер(т) - огибаюшая коэффициента корреляции мгновенных значений напряжений помехи на входе детекторов;,Р - коэффи циент вз а и м ной корреля 12ции огибающих на выходе детекторов;е = - коэффициент уменьшения корре+ 0,92 - ляции, который зависит от ширины спектра флуктуации помехи и отношения детерминированной части сигнала к шумам. Для детерминированного сигнала 1 равен 1, для белого шума - 0,92 2.Однако достигаемая при этом помехозащищенность недостаточно высока из-за декорреляции помехи при детектировании.Цель изобретения - повышение помехоза щи шеи ности.Поставленная цель достигается тем, что в многоканальном приемнике радиосигналов, содержащем Х объединенных по входу частотных каналов, каждый частотный канал которого содержит входной согласованный фильтр, весовой сумматор и выходной пороговый элемент, в каждом частотном канале между выходом входного согласованного фильтра и входом весового сумматора включен блок фазирования, другие входы весового сумматора подключены к вь 1 ходам соответствующих блоков фазирования других каналов, а выход весового сумматора подключен к входу выходного порогового элемента, при этом гетеродинные входы блоков фазирования всех частотных каналов объединены и являются гетеродинным входом многоканального приемника радиосигналов.Блок фазирования содержит соединенные последовательно первый преобразователь частоты, вход которого является входом, а гетеродинный вход - гетеродинным входом блока фазирования, второй преобразователь частоты, выход которого является выходом блока фазирования, и фазовый дискриминатор, другой вход которого соединен с гетеродинным входом второго преобразователя частоты включен управляемый фазовращатель, управляемый вход которого соединен с выходом фазового дискриминатора. На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого приемника.Многоканальный приемник радиосигналов содержит частотные каналы 1, входныесогласованные фильтры 2, выходные пороговые элементы 3, блоки 4 фазирования, весовые сумматоры 5, первые преобразователи 6 частоты, вторые преобразователи 7 частоты, фазовые дискриминаторы 8 и управляемые фазоврашатели 9,Многоканальный приемник радиосигналов работает следующим образом.При воздействии помехи на вход многоканального приемного устройства на выходах входных согласованных фильтров 2,амплитудно-частотная характеристика (АЧХ)которых перекрывается спектром помехи,на частотах настройки входных согласованных фильтров 2 выделяются сигналы помехи. Для того, чтобы произвести компенсацию помехи на высокой частоте, необходимо по- меховые колебания на частотах 11 привести к одной для всех частотных каналов 1 частоте и сфазировать.Приведение выходных колебаний входных согласованных фильтров 2 к одной частоте достигается с помощью блоков 4 фазирования построенных по принципу двойного преобразования частоты с общим гетеродинным входом, На входе первого преобразователя 6 частоты действуют колебания с частотой настройки соответствующего входного согласованного фильтра 2. Полная фаза этих колебаний будет 1;= с;1+;, Гетерддинное колебание имеет полную фазу. Выходные цепи каждого первого преобразователя 6 частоты настраиваются на разностный сигнал Т; = сг (г) - (сч( + ф 11) который подается на второй преобразователь 7 частоты. На гетеродинный вход второго преобразователя 7 частоты через управляемый фазоврагцатель 9 подается сигнал с полной фазой Т; . Выходные цепи второго преобразователя 7 частоты настраиваются на суммарную составляющую, в результате чего на выходе второго преобразователя 7 частоты будут действовать колебания с фазой "гОднако, при преобразовании частоты сигнала за счет неминимально-фазовых цепей, колебания приобретают дополнительный паразитный набег фазы Ьч . Для устранения этого набега фазы в составе каждого блока 4 фазирования имеются фазовый дискриминатор 8 и управляемый фазовращатель 9, образуюшие совместно со вторым преобразователем 7 частоты замкнутую цепь фазирования.Выражение для фазы выходных колебаний блока 4 фазирования в 1-м частотном каналеможно записать как(1 т + 9 г) - М 1 + ч 1 ) + (М 1+;+Ьч) + В результате после прохождения блоков 4 фазирования помеховые колебания, присутствующие в любом частотном канале 1 приемника, будут сфазированы. Амплитуда этих колебаний будет зависеть от амплитуды колебаний на выходе входных согласованных фильтров 2.При воздействии на вход приемника широкополосной корреклированной по частоте помехи, спектр которой перекрывает АЧХ группы входных согласованных фильтров 2 амплитуда помеховых колебаний на их выходахбудет практически одинакова. Чем выше межканальная корреляция помехи, тем более близки по амплитуде помеховые колебания на выходе входных согласованных фильтров 2,На следующем этапе обработки, сфази.- рованным помеховым колебаниям придается соответствующий вес за счет весового суммирования в весовом сумматоре 5.Математические выражения, описывающие операцию весового суммирования и опе рацию И-кратного вычитания аналогичны.Исходя из этой аналогии и используя извест ные выражения для операции многократного вычитания, в случае использования трех ступеней вычитания, выражение для выходного напряжения сумматора 5 будет . 10 Х; = 6 Х - 4 Х;, - 4 Хт + Х 1 +-Х;где Х 1, Х; Х;, Х; г, Х 1+2 - напряжения на- 1, 1+1,- 2,1-2 входах, Х 1 - , напряжение,на выходе весового сумматора 5.Из приведенного выражения следует, что . весовые коэффициенты на 1, 1 - 1, 1+1, г - 2, +2, входах сумматоров 5 должны иметь соответственно значения: + 6, -4, -4, + 1 + 1 20В связи с ростом уровня шумов на выходе весового сумматора 5 при их некоге-.рентном сложении, количество входов весового сумматора 5 должно быть ограничено.С другой стороны при увеличении числа входов сумматора 5 эффект проявления по мехи. возрастает. Поэтому следует выбирать оптимальное число входов весового сумматора 5, которое на практике может соотвествовать числу каналов приемника, пере.крываемых амплитудно-частотным спектром помехи от одного источника./о)Из выражения для л;, видно, что при воздействии на входах весового сумматора 5 одинаковых по амплитуде напряжений,на его выходе напряжение отсутствует, в чем и проявляется эффект подавления помехи.Выходы сумматоров через выходные пороговые элементы 3 подключены к решающему блоку (не показан). Порог выставляется таким образом, чтобы остаточное напряжение после компенсации помехи не воздействовало на решающий блок. 40При наличии на входе приемника узкополосного полезного сигнала, спектр которого согласован с АЧХ входных согласованных фильтров 2, происходит его фильтрация и перенос на частоту гетеродина блоком 4 фазирования. Затем полезный. сигнал по дается на весовой сумматор 5. На выходах . весового сумматора полезный сигнал будет присутствовать уже в различных частотных каналах с амплитудой, определяемой весом.50В случае воздействия на вход устройства смеси, состоящей из широкополосной помехи и узкополосного сигнала, уровень напряжения на выходе блоков 4 фазирования, по которому воздействует полезный сигнал, будет выше, чем на выходах остальных у блоков 4./На выходах весовых сумматора 5 после компенсации помехи будут присутствовать напряжения полезного сигнала различной величины. Последующая обработки с помощью решающего блока обеспечивает идентификацию полезного сигнала с номером входного согласованного фильтра 2 приемника, которым сигнал принят.Результаты проведенных расчетов показывают, что коэффициент подпомеховой видимости для типового приемника с трехвходовым сумматором выше на 6 - 30 дБ по сравнению с известным при одних и тех же значениях коэффициентов корреляции помехи на входе приемника.Таким образом, применение многоканального приемника радиосигналов с использованием предлагаемой для защиты от широкополосных помех схемы обработки позволяет повысить помехозащищенность радио; технических устройств. Формула изобретения1. Многоканальный приемник радиосигналов, содержащий Я объединенных по вхо- ду частотных каналов, каждый частотный канал содержит входной согласованный фильтр, весовой сумматор и выходной пороговый элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, вкаждом частотном канале между выходом входного согласованного фильтра и входомвесового сумматора включен блок фазирования, другие входы весового сумматора подключены к выходам соответствующих блоков фазирования других каналов, а выход весового сумматора подключен к входу выходного порогового элемента, при этомгетеродннные входы блоков фазирования всех частотных каналов объединены и являются гетеродинным входом многоканального приемника радиосигналов.2. Приемник по п. 1, отличающийся тем, что блок фазироваиия содержит соединенные последовательно первый преобразователь частоты, вход которого является входом, а гетеродинный вход - гетеродннным входом блока фазирования, второй преобразователь частоты, выход которого явля-, ется выходом блока фазирования, и фазовый дискриминатор, другой вход которого соединен с гетеродинным входом блока фазнрования, между входом блока фазирования и гетеродинным входом второго преобразователя частоты включен управляемый фазовращатель, управляющий вход которого соединен с выходом фазового дискриминатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Слока В. К Вопросы обработки радиолокационных сигналов. М., Советское радио, 970, с. 17, рис, 5,9.2. Авторское свидетельство СССР778645, кл. Н 04 В 1/06, 1978 (прототип).11303Филиал Составитель Н. Мельников пенка Техред И. Верес Корректор О. Билак Тираж 675 Подписное ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оп крытий Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4