Устройство сдвоенного приема сигналов с разнесением частот

(57) Изобретениетехнике. Цель изоние помехозащищенк узкополосной поство содержит двадва гетеродина 3вания сигналов, дшесть сумматорови 24, два инверто ДВОЕННОГО ПРИЕНИЕМ ЧАСТОТотносится к рбретения - поности по отномехе (УПП), Усмесителя 1и 4, блок 5 фва ключа 6 и(С) 8,9,10,1ра. 13 и 14,адио- вышеен стройи 2,азиро 1,12четыр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Гусятинскийтропосферная связьс.44-45.Немировский А.ниями при передачлов. М.: Радио ирис.2.13. полосовых фильтра 15 - 18, коммутатор 19, регулятор 20 автоматической регулировки усиления, элемент 21 сравнения, усилитель 22 с регулируемым коэффициентом усиления, перестраиваемый по частоте режекторный фильтр 23, блок 25 управления частотой настройки, четыре амплитудных детектора 26 - 29, два вычитателя 30 и 31 и два элемента 32 и 33 усреднения, блок 34 уравнивания уровней и блок 35 фиксации помехи. При воздействии УПЛ на любой из частотных каналов разнесения на выходе С 9 всегда присутствует сигнал, пораженныйй УПП, а на выходе С 8 - сигнал, сво бодный от УПП. При этом на входы С 24 подается только сигнал, свободный от УПП, а сигнал, пораженный ею, отключается. После уравнивания величины полезной составляющей обоих частотных каналов, осуществляется режектирование ее части Далее очищенный от УПП сигнал поступает на С 24, где объединяется с разнесенным сигналом, освобожденным от УПП. 1 ил.1 12774Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах тропосферной связи с частотным разнесением в условиях воздействия внешних помех. 5Цель изобретения - повышение помехозащищенности по отношению к узкополосной помехе.На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства сдвоенного приема сигналов с разнесением частот.Устройство сдвоенного приема сигналов с разнесением частот содержит первый смеситель 1, второй смеси- тель 2, первый гетеродин 3, второй гетеродин 4; блок 5 фазирования сигналов, первый ключ 6, второй ключ 7, третий сумматор 8, четвертый сумма тор 9, пятый сумматор 10, шестой сумматор 11, второй сумматор 12, первыйинвертор 13, второй инвертор 14, третий полосовой фильтр 15, четвертый полосовой Фильтр 16, первый поло совой фильтр 17, второй полосовой фильтр 18, коммутатор 19, регулятор 20 автоматической регулировки усиления, элемент 21 сравнения, усилитель 22 с регулируемым коэффициентом 30 усиления, перестраиваемый по частоте режекторный фильтр 23, первый сумматор 24, блок 25 управления частотой настройки, первый амплитудный детектор 26, третий амплитудный детектор 27, второй амплитудный детектор 28, четвертый амплитудный детектор 29, первый вычитатель 30, второй вычитатель 31, первый элемент 32 усредне - ния, второй элемент 33 усреднения, 40 блок 34 уравнивания уровней и блок 35 фиксации помехи.Устройство работает следующим образом.На входы устройства поступают час тотно-разнесенные полезные сигналы с центральными частотами Г, и й . В первом и втором смесителях 1 и 2 с помощью первого и второго гетеродинов 3 и 4 сигналы переносятся на 50 общую промежуточную частоту Й, .В блоке 5 оба сигнала подстраива " ются таким образом, чтобы они совпадали по фазе. При этом наличие узкополосной помехи в одном из частотных каналов не влияет на результат измерения, поскольку она некоррелирована с сигналом другого частотного канала. На выходе блока 5 фа 09 2зирования полезные составляющие входных сигналов сфазированы и отличаются лишь амплитудой.В случае отсутствия узкополосной помехи в обоих каналах, первый и второй ключи 6 и 7 открыты, входные сигналы суммируются в третьем 8 и четвертом 9 сумматорах. Однако в четвертом сумматоре 9 также суммируется выходной сигнал третьего сумматора 8, прошедший первый инвертор 13, поэтому на его выходе сигнал отсутствует.При наличии помехи в первом частотном канале первый ключ 6 закрывается, второй ключ 7 остается открытым. В этом случае,на выходе четвертого сумматора 9 присутствует первый разнесенный сигнал (с помехой), а на выходе третьего сумматора 8 - второй разнесенный сигнал. Если поражен помехой второй частотный канал разнесения, то первый ключ 6 открыт, второй ключ 7 закрыт.Таким образом, при воздействии узкополосной помехи на любой из частотных каналов разнесения навыходе четвертого сумматора 9 всегда присутствует сигнал, пораженный помехой,а на выходе третьего сумматора 8сигнал, свободный от помехи. На входы первого сумматора 24 при этом подается только свободный от помехисигнал, а пораженный ею сигнал отключается.В блоке 34 происходит уравниваниевеличины полезной составляющей обоихчастотных каналов перед дальнейшимрежектированием ее части. Производить уравнивание необходимо для нейтрализации влияния различных коэффициентов передачи в трактах обработкиобоих сигналов и различия уровнейпринимаемых сигналов из-за влиянияканала распространения,Уравнивание производится следующим образом.Полосы пропускания третьего ичетвертого полосовых фильтров 15и 16 расположены в верхней и нижнейполовинах полосы спектра частот полезного сигнала таким образом, чтобы узкополосная помеха одновременномогла попадать только в один из них.При этом коммутатор 19 переключается таким образом, чтобы на вход регулятора 20 поступал сигнал с того изполосовых фильтров, в котором отсут1277409 4ченной из него внешней помехой, чтои требуется.Далее очищенный от помехи сигналпоступает на первый сумматор 24, гдеобъединяется с разнесенным сигналом,свободным от помехи.Присутствие помехи в одном из разнесенных каналов, а также переключение коммутатора 19 (определение, вкакой половине спектра полезного сиге.нала находится узкополосная помеха)производится в блоке 35.Рассмотрим прохождение сигналапервого частотного канала.Он детектируется в первом амплитудном детекторе 2 б,проходит первый полосовойфильтр 17 и детектируется в третьемамплитудном детекторе 27. Полосапропускания первого полосового Фильтра 17 составляет половину всей полосы частот полезного сигнала. Далеевыходные сигналы обоих амплитудныхдетекоров вычитаются в первом вычита: теле 30 и его сигнал усредняется впервом элементе 32. Вычитание производится с определенными весами. Доля1полезного сигнала, прошедшего через полосовой фильтр 17, по откошеФнию ко всему полезному сигналу, из"вестна. Она определяет весовые коэфиициенты при вычитании таким образом, чтобы при отсутствии помехи вданном разнесенном сигнале, на выходе элемента 32 напряжение отсутствовало. Весовые коэффициенты при вычитании обратно пропорциональны соотношениям средних мощностей полезно"го сигнала до и после первого полосового фильтра 17.Цепь второго частотного канала,образованная вторым полосовым Фильтром 18, четвертым амплитудным детектором 29, вторым вычитателем, вторымэлементом 33 и вторым амплитуднымдетектором 28, функционирует аналогично,ствует помеха. В регуляторе. 20 .производится сравнение усредненных значений уровня сигнала этого полосового фильтра и уровня всего сигнала с выхода усилителя 22, через который про ходит разнесенный сигнал, который не был поражен помехой.Поскольку вид модуляции и форма спектра, полезного сигнала известны, то известно также, какую долю состав ляет усредненная мощность сигнала,проходящего через полосовой фильтр,от мощности всего сигнала. При этомрегулятор 20 осуществляет регулировку коэффициента усиления усилителя 1522 таким образом; чтобы уровень полезного сигнала на его выходе (безпомехи) совпадал с уровнем полезнойчасти сигнала другого частотного канала разнесения, пораженного помехой. 20Далее сигнал непораженного помехой канала инвертируется во второминверторе 14, складывается в пятомсумматоре 10 с сигналом, пораженнымпомехой, проходит через перестраиваемый по частоте режекторный фильтр 23и вновь складывается с сигналом усилителя 22 в шестом сумматоре 1. Приэтом происходит следующее,30Пусть. у - внешняя помеха;и и, -части, процесса п, попадающие и непопадающие в полосу режекции; и ,пц - части процесса п ,попадающие ине попадающие в полосу режекции пере-страиваемого по частоте режекторногофильтра 23.ТогдаВ,-х+п,+и,+у;8 х + п+ пу 40После прохождения Б через второй .инвертор 14 и сложения с Б, в пятомсумматоре 10 сигнал на его выходе П(о "8 у п и,+ и 1 иу +а и,45После прохождения перестраиваемо"го по частоте режекторного фильтра 23сигнал на его выходе01 и,- ид- пц) х + п,+ и д= Я, - у. 55Поскольку полоса режекции узка, то мощность составляющей п по сравнению с п 1 мала и сигнал Бн практи 1чески равен сигналу Я но и с исклюТаким образом, если на выходе первого или второго элемента 32 или 33 появляется значительное напряжение произвольного знака, это означает, что в данной ветви разнесения соотношение между, мощностью сигнала до и после прохождения полосового Фильтра нарушилось, и в этом канале. появилась узкополосная помеха.В элементе 21 сравнения производится контроль абсолютной величины уровня сигналов с выходов первого5 12 и второго элементов 32 и 33. Если она больше определенной величины (значительно отклоняется от нуля), элемент 21 вырабатывает напряжение, управляющее работой первого и второго ключей 6 и 7. Если необходимо оба ключа открыть,это управляющее напряжение равно нулю если нужно открыть только один ключ,управляющее напряжение - одной из полярностей; если другой ключ, то полярность управляющего напряжения - противоположная.В знаке сигналов с выхода первого и второго элементов 32 и 33 содержится также информация о местоположении помехи в спектре полезного сигнала (если доля мощности на выходе полосового фильтра по сравнению со всей мощностью больше известной, то помеха находится в его полосе; если доля меньше известной, то помеха - вне его полосы, в другой половине спектра сигнала .Сигналы с усреднителей складываются во втором сумматоре 12, и знак напряжения управляет переключением коммутатора 19.В моменты отсутствия помехи на выходах третьего и четвертого полосовых Фильтров 15 и 16 напряжение отсутствует, усилитель 22 запирается и на первый сумматор 24 поступают только два входных разнесенных сигналаПерестраиваемый по частоте режекторный фильтр 23 управляется сигналом с блока 25.77409 6нения и второй сумматор, первый и второй амплитудные детекторы, соединенные последовательно первыйполосовой фильтр, вход которого сье 5 10 15 20 25 30 35 динен с выходом первого частотногоканала блока фаэирования сигналови входом первого амплитудного детектора, третий амплитудный детектор,первый вычитатель, другой вход которого соединен с выходом первого амплитудного детектора, и первый элемент усреднения, соединенные последовательно второй полосовой Фильтр,вход которого соединен с выходом второго частотного канала блока Фазирования сигналов и входом второго амплитудного детектора, четвертый амплитудный детектор, второй вычи татель, другой вход которого соединен с выходом второго амплитудньгь детектора, и второй элемент усреднения, блок управления частотой наспройки, первый и второй ключи, входы которых соединены соответственно с выходами первого и второгочастотных каналов блока фаэирования сигналов, выходы соединены с первым и вторым входами первого сумматора, а управляющие входы соединены с выходом элемента сравнения, третий полосовой фильтр, соединенные последовательно третий сумматор, первый и второй входы которого соединены с выходами первого и второго ключей, первыйинвертор, четвертый сумматор, другие входы которого соединены с выходами первого и второго частотных каналов блока фази-. рования сигналов, а выход соединенФормула изобретения Устройство сдвоенного приема сигналов с разнесением частот, содержащее первый сумматор, выход которого является выходом устройства, блок фазирования сигналов, первый и второй гетеродины, первый и второй смесители, сигнальный вход каждого из которых является входом соотвеТствующего частотного канала устройства, гетеродинный вход соединен с выходом соответствующего гетеродина, выход каждого смесителя соединен с соответствующим входом блока фазирования сигналов, отличающееся тем, что, с целью повышения помехозащищенности по отношению к узкополосной помехе, в него введены сое- диненные параллельно элемент срав 40 45 50 55 входом третьего полосового фильтра,четвертый полосовой Фильтр, коммутатор, другой вход которого соединенс выходом третьего полосового Фильтра, а управляющий вход соединен свыходом второго сумматора, и регулятор автоматической регулировки усиления, соединенные последовательно усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, вход которого соединен с выходом третьего сумматора, а выход и регулирующий вход соединены с входами и выходом регулятора автоматической регулировки усиления соответственно, второй инвертор, пятый сумматор другой вход которого соединен с выходом четвертого сумматора, перестраиваемый по частоте режекторный фильтр, управляющий вход1277409 8стройки соединены соответственно с выходом четвертого сумматора и выходом усилителя с регулируемым коэффициентом передачи, выходы первого и второго элементов усреднения соединены с соответствующими входами соединенных параллельно первого элемента сравнения и второго сумматора. которого соединен с выходом блокауправления частотой настройки, и шестой сумматор, другой вход которогосоединен с выходом усилителя с регулируемым коэффициентом усиления,а выход соединен с третьим входомпервого сумматора, первый и второйвходы блока управления частотой наСоставитель Н.МельниковРедактор И.Касарда Техред Л.Олейник Корректор А. Ильин Заказ 6761/57 Тираж 624 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5