Двухканальное устройство фильтрации узкополосных сигналов

(51) Н 03 Н ИЙ ТЕНИЯ .,ЬСТВ СКОМУ( СЕИД КА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ПИСАНИЕ ИЗ(56) 1. Тузов Г,И. Статистическаятеория приема сложных сигналов,И.,"Советское радио", 1977, с.133-134,рис. 3.15.2, Авторское свидетельство СССРМ 310359, кл. Н 03 д 5/00, 1970(54)(57) ДВУХКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВОФИЛЬТРАЦИИ УЗКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВсодержацее два канала обработки,каждый иэ которых содержит дискретиэатор, регистр сдвига и два весовых сумматора, выход первого из.:которых подключен к первому входу вычитателя, и квадратичный сумматор,причем в первом канале обработкивыхбд вычитателя соединен с первымвходом квадратичного сумматора, атакже выходной вычитатель, о т л.ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения отношения сигнал/шум идостоверности информации, в неговведен амплитудно-фазовый дискриминатор, входы которого являются входами устройства, а выходы подключены к входам дискретизаторов, в каж,ЯО 1059668 А дый канал обработки введены квантователь, дополнительный регистр сдвига, цифроаналоговые преобразователи и сумматор, причем квантовательвключен между выходом дискретиэатора и вхоцами регистра сдвига и дополнительного регистра сдвига, отводы каждого иэ которых через цифроаналоговые преобразователи подключены к входам соответствуюших весовыхсумматоров, второй вход вычитателяподключен к выходу второго весовогосумматора другого канала обработки,первый вход сумматора - к выходувторого весового сумматора своегоканала обработки, второй вход сумматора - к выходу первого весовогосумматора другого канала обработки,а выход сумматора - к второму входу квадратичного сумматора, приэтом во втором канале обработкивторой вход квадратичного сумматора соединен с выходом вычитателя,и введен выходной сумматор, первыйвход которого объединен с первымвходом выходного вычитателя и подключен к выходу квадратичного сумматора одного канала обработки, авторой вход объединен с вторым входом выходного. вычитателя и подключен к выходу квадратичного сумматора другого канала обработки.Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах обработки уэколопосных сигналов на фоне помех.Известно двухканальное устройство фильтрации, содержащее квадратурный преобразователь, дискретизаторы, квантователи амплитуды, регист" ры сдвига, весовые сумматоры, квадратичный сумматор 1 3.Недостатком известного устройства является то, что в нем отсутствует воэможность амплитудного различия сигналов последующим решающим устройством в широком диапазоне изменения абсолютных уровней сигналов.Наиболее близким по технической сущности является двухканальное устройство фильтрации узкополосных сигналов, которою обеспечивает воз можность амплитудного различения сигналов последующим решающим устройством в широком динамическом диапазоне изменения абсолютных уровней сигналов при предварительном смещении спектра частот одного сигнала по отношению к другомуИзвестное устройство содержит два канала обработки, каждый из которых содержит дискретиэатор, регистр сдвига и два весовых сумматора, выход первого из которых подключен к первому входу вычитателя, и квадратичный сумматор, причем в первом канале обработки выход вычитателя соединен с первым входом квадратичного сумматора, а также выходной вычитатель 2 1.Однако известное устройство характеризуется большими энергетическими потерями при обнаружении слабых сигналов. Это обусловлено необходимостью ограничения суммарного сигнала в устройстве для обеспечения возможности амплитудного различения сигналов последующим решающим устройством, что приводит к снижению отношения сигнал/шум на выходе устройства на 2 дб. В известном устройстве существуют также значительные энергетические потери при различении близких по амплитуде входных сигналов, возникающие потоиу, что форма сигнала, соответствую- щая сумме двух почти равных синусоид, которые разнесены по частоте, подобна форме перемодулированного сигнала. Сигналы такой формы характеризуются заметными временными интервалами, в течение которых амплитуда сигнала мала и, следовательно, подавляется выбросами шума в ограничителе.Цель изобретения - повышение отношения сигнал/шум и достоверности информации. Для,цостижения поставленной цели устройство фильтрации узкополосных сигналов, содержащее два канала обработки, каждый из которыхсодержит дискретиэатор, регистрсдвига и два весовых сумматора,выход первого из которых подключенк первому входу вычитателя, и квадратичный сумматор, причем в первомканале обработки выход вычитателя 10 соединен с первым входом квадратичного сумматора, а также выходнойвычитатель, введен амплитудно-фазовый дискриминатор, входы которогоявляются входами устройства, а вы ходы подключены, к. входам дискретиэаторов, в каждый канал обработкивведены квантователь, дополнитель-ный регистр сдвига, цифроаналоговыепреобразователи и сумматор, причем квантователь включен между выходом дискретизатора и входами регистра сдвига и дополнительного регистра сдвига, отводы каждого из которых через цифроаналоговые преобразова тели подключены к входам соответствующих весовых сумматоров, второй вход вычитателя подключен к выходу второговесового сумматора другогс канала обработки, первый вход сум З 0 матора - к выходу второго весовогосумматора своего канала обработки, второй вход сумматора - к выходу первого весового сумматора другого канала обработки, а выход сумматора - к второму ьходу квадратичного сумматора, при этом во втором канале обработки второй вход квадратичного сумматора соединен с выходомвычитателя, и введен выходной сумматор, .первый вход которого объединен 40 с первым. входом выходного вычитателя и подключен к выходу квадратичного сумматора канала обработки, авторой вход объединен с вторым входом выходного вычитателя и подклю чен к выходу квадратичного сумматора другого канала обработки,На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема двухканаль ного устройства фильтрации узкополосных сигналов; на фиг. 2 - структурная электрическая схема амплитудно-фазового дискриминатора, вариант.Двухканальное устройство фильтрации узкополосных сигналов содержит амплитудно-фазовый дискриминатор 1, дискретиэаторы 2-1 и 2-2, квантователи 3-1 и 3-2, регистры 4-1 и 4-2 сдвига, дополнительные регистры 60 5-1 и 5-2 сдвига, цифроаналоговыепреобразователи 6-1-16-1- и и6-2-16-2-п, первые весовые сумматоры 7-1 и 7-2 с косинусным законом распределения весов, вторые весовыесумматоры 8-1 и 8-2 с синусным законом распределения весов, вычитатели9-1 и 9-2, сумматоры 10-1 и 10-2,квадратичные сумматоры 11-1 и 11-2,выходной сумматор 12, выходной вычитатель 13.В двухканальном устройстве Фильт-.рации узкополосных сигналов (фиг.1)входные сигналы 06(Ф) и (.)эг И)подаются к входам дискретизаторов 22-1 и 2-2 через амплитудно-фазовыйдискриминатор 1, а выходы дискретиэаторов 2-1 и 2-2 через квантователи 3-1 и 3-2 подключены к входамрегистраторов 4-1 и 4-2 сдвига идополнительных регистров 5-1 и 5-2сдвига, отводы которых через цифроаналоговые преобразователи 6-1- 1. и6-2-1(где (= 1.Н )соединены свходами весовых сумматоров 7-1,7-2 и 8-1, 8-2, выходы которых подключены к входам квадратичных сумматоров 11-1 и 11-2, причем к одному -через сумматор 10-1 и вычитатель9-1, первые входы которых соединеныс выходами весовых сумматоров 7-1и 7-2 соответственно второго и первого каналов, а вторые - с выходамивесовых сумматоров 8-1 и 8-2 соответственно первого и второго каналов, а к другому " через сумматор10-2 и вычитатель 9-2, йервые входыкоторых соединены с выходами весовых сумматоров 7-1 и 7-2 соответственно первого и второго каналов, авторые - с выходами весовых сумматоров 8-1 и 8-2 соответственно второго и первого каналов, Выходами З 5устройства являются выходы выходногосумматора 12 и выходного вычитателя 13, подключенных объединеннымивходами к выходам квадратичных сумматоров 11-1 и 1-2. 40Амплитудно-Фазовый дискриминатор1 (Фиг. 2содержит сумматоры 14 и15 и Фаэосдвигающие цепи 16 и 17на М/2.Предлагаемое устройство работаетследующим образом.На входы амплитудно-Фазового дискриминатора 1 поступают сигналы 10 при 0 т где л =1 А 1 л т.е, дЧ зависит только от амплитудного различия входных сигналов (ане от их абсолютных уровней ) и мо нотонно изменяется от -л/2 до +У/2,причем 50 где шс= 2 И - частота сигнала;Чн - начальная фаза сигнала;55Яй - амплитуда сигнала. 60 где Т - длительность сигнала.В амплитудно-фазовом преобразова-.теле 1 происходит преобразованиеамплитудного различия входных сигна О Л(1,)з 1 в(ы С+ У); О (ЦЯ (Цебо (чц Ф+Ч),А 1 1= Апри О сс ;Аг И)= АА(1 = Ог при фс О"г ) = 0ф,)Ь( лов в разность Фаз ЬЧ между сигналами на,его выходах О (ф,)-Я совщсф+Чн)+Яг 5 ь(и 1+Ч )=йЧ +2еслиА с 1,А1Сигналы с выходов амплитудно-фазового дискриминатора 1 поступаютна дискретизаторы 2-1 и 2-2, и далее на квантователи 3-1 и 3-2,помощью которых производится дискретизация сигналов по времени, а затем осуществляется квантованиекаждой временной выборки по амплитуде. Цифровые сигналы в виде параллельных двоичных кодов с выходов квантователей 3-1 и 3-2 в моменты времени 1 = - (Г - частота1ддискретизации ) записываются в регистры 4-1, 4-2 и 5-1, 5-2 сдвигасоответствующих каналов обработки.Частота дискретизации выбираетсятаким образом, чтобы на длительности сигналапроизводилось целоечисло выборок (о = Рд с ) . В этомслучае каждый регистр сдвига содер-,жит Н разрядов и на выходе ( -ныхразрядов первого и второго каналовобработки после преобразования цифровых сигналов в аналоговые с помощью цифроаналоговых преобраэователей 6-1- ( и 6-2- ( получаем ос О,=А 51 л фч =А 51 о(Ч ФЧ 1 Ьп)1 Р 1)с" А1059668 Составитель Т.Афанасьева.едактор О.Сопко Техред М.НадьКорректор О. Ти аказ 9857/ 4/5 филиал ППП "Патентф, н. ужгород, ул. Проектн 8Тираж 936 ЫНИИПИ Государстпо делам изоб 113035, Москва,Подп енного комите етений и откр -35, Раушская ноеСССий