Частотно-временной дискриминатор

.88. Бюл. В 1 Шкирятов и А. А. Коро сиги тате лы Ч уиг,г ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство ССС У 993041, кл 0 01 Б 13/66, 1981 (54) ЧАСТОТНО-ВРЕМЕННОЙ ДИСКРИМИ ТОР(57) Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в следящих измерителях дальности искорости. Цель изобретения - увеличениеточности совместной оценки частоты изадержки частотно-модулированных сигналов с нечетным законом частотноймодуляции. Частотно-временной дискриминатор (ЧВД) содержит регулируемыйусилитель 1 промежуточной частоты,блок 2 автоматической регулировки усиления, корреля и 4, блок 5 опорных сигналов, тудный детектор 6, узкополосные фильтры 7 и 10, фазовые детекторы (ФД) 8 и 9, усилители 11 и 12 и сумматоры 13 и 14. Принимается сигнал с известной линейной частотной модуляцией и неизвестными задержкойи доплеровским сдвигом Р. ЧВД реализует модифицированный алгоритм формирования парциальных сигналов рассогласования, Парциальный сигнал рассогласования по задержке формируется коррелятором 4 и ФД 9, а парциальный сигнал рассогласования по доплеровской частоте - коррелятором 3 и ФД 8. С помощью усилителей 11 и 12 и сумматоров 13 и 14 осуществляется суммирование парциальныхалов с соотв. весами, в резульчего формируются выходные сигнаВД по задержке и частоте. 4 ил.Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в.следящих измерителях дальности и скорости, входящих в радиолокационныестанции с частотно-модулированнымсигналом с нечетным законом частотной модуляции (линейным, кубическими т.д.) для формирования сигналоврассогласования по частоте и задержке при наличии помех, обусловленныхсобственными шумами приемника.Цель изобретения - увеличение точности совместной оценки частоты изадержки частотно-модулированных сигналов с нечетным законом частотноймодуляции.На фиг, 1 приведена структурнаяэлектрическая схема предложенногочастотно-временного дискриминатора; 20на фиг, 2-4 - эпюры, поясняющие егоработу,Частотно-временной дискриминаторсодержит регулируемый усилитель 1промежуточной частоты, блок 2. автоматической регулировки усиления (АРУ )первый 3 и второй 4 корреляторы, блок5 опорных сигналов, амплитудный детектор 6, первый узкополосный фильтр7, первый фазовый детектор 8, второй 30фазовый детектор 9, второй узкополосный фильтр 10, первый 11 и второй 12усилители, первый 13 и второй 14 сумматоры,Частотно-временной дискриминаторработает следующим образом,Принятый радиосигнал с известнойлинейной частотной модуляцией Б (1,Р) и неизвестной задержкойинеизвестным доплеровским сдвигом Р 40после предварительного усиления ипреобразования по частоте во входныхкаскадах приемника поступает на сигнальный вход регулируемого усилителя1 промежуточной частоты. Выходнойсигнал регулируемого усилителя 1 одновременно поступает на первые входыпервого 3 и второго 4 корреляторов,содержащие перемножители 15 и полосовые фильтры 16, на вторые входы кото- В 0рых с выхода блока 5 опорных сигналов поступают соответствующие сигналлы оценки временного сдвига ь входного сигнала и его доплеровскога смещения У.55Выходные сигналы обоих корреляторов 3 и 4 используются для формирования выходного сигнала оптимальногодля заданного входного воздействия приемника и его частных производныхпо задержке и доплеровскому сдвигу,необходимые для формирования выходных характеристик частотного и временного рассогласования частотно-временного дискриминатора, алгоритм работы которого заключается в следующем,Предложенный частотно-временнойдискриминатор реализует модифицированный алгоритм формирования парциальных сигналов рассогласований вида2 л,а 4 = -К2где 4 - произвольный параметр сигнала;д 1 - выходной сигнал рассогласования;К =-коэффициент, учитывающий1.1 различия по абсолютной величине и по знаку между 2и 21;2 - корреляционный интеграл;Е- первая производная корреляционного интеграла;/2 - вторая производная корреляционного интеграла по измеряемому параметру, и формирует только корреляциойный интеграл Е и две его первые производные по време 1ни 2 и частоте 2; деление этих производных на Е (нормировка) обеспечивается в регулируемом усилителе 1 с помощью блока 2 АРУ, а окончательное формирование выходных сигналов частотно-временного дискриминатора (суммирование выходных сигналов парциальных дискриминаторов с соот. ветствующими весами) производится с помощью усилителей 11 и 12 (соответствующие коэффициенты усиления - Кл(, и К ), сумматоров 13 и 14. Для формирования парциального сигнала первого карала частотно-временного дискриминатора с характеристикой11 л = -КлЕл/2используется второй коррелятор 4, на второй вход которого поступает опорный линейно-частотно-модулированный (ЛЧМ) сигнал, дополнительно модулируемый по задержке (частоте) с помощью блока 5 опорных сигналов (фиг. 2 а)лЯ/1+ 2"., У ( соз(й 1 + 1 Л 1", 3365346при х, Огде 3 х) =О при хО.В результате перемножения выходного сигнала регулируемого усилителяи опорного сигнала блока 5 на выходе коррелятора 4 выделяется сигналвторой промежуточной частоты, амплитуда огибающей которого А(С) определяется величиной ошибки 1 = 7оценки задержки входного сигнала, афаза - знаком этой ошибки (фиг2 б)Этот сигнал (зависимость во временнойобласти представлена на фиг, 2 в) по 15ступает на вход амплитудного детектора 6, с выхода которого переменная счастотой Я составляющая его огибающейотфильтрованная узкополосным фильтром 7, поступает на первый вход фаэового детектора 8, на второй вход которого с выхода блока 5 поступаетопорный сигнал с той же частотой Я,В результате на выходе фазовогодетектора 9 формируетсяпарциальныйсигнал частотно-временного дискриминатора У(фиг. Зг), который затемиспользуется для формирования выходного сигнала частотно-временного дискриминатора по задержке,30Коррелятор 3 используется для формирования корреляционного сигнала Е,поэтому на его второй вход поступает с выхода блока 5 опорный ЛЧМ сигнал с оценочными значениями временного и доплеровского сдвига вида Б (С, ., Г).В результате перемножения выходного сигнала регулируемого усилителя40 и второго опорного сигнала блока 5 на выходе коррелятора 3 выделяется сигнал второй промежуточной частоты, амплитуда огибающей которого при относительно малых расстройках по задержке- О и доплеровскому сдвилгу йР - О пропорциональна максимальному значению корреляционного интеграла Е. Этот сигнал используется как входной сигнал блока 2 АРУ для нормировки первых производных корреляционного интеграла и для формирования первой производной корреляционного интеграла по частоте, т.е. дитя формирования парциального сигнала частотного дискриминатора с характеристикой= -К Е/Е. С этой целью выходной сигнап коррелятора 3, представляющий в общем случае серию импульсов длительностью 7 с постоянной частотой близкой Г, спектральная плотность которых представлена на фиг. За, поступает на первый вход фазового детектора 8 непосредственно, а на второй вход этого детектора - через узкополосный фильтр О, амплитудно-частотная А 1, (д 1) и фазочастотная(юГ) характеристики которого представлены на фиг, Зб. В результате на выходе фазового детектора 8 формируется парциальный сигнал частотно-временного дискриминатора(фиг. Зв), который затем используется для формирования выходного сигнала частотно- временного дискриминатора по частолте аР.Таким образом, предлагаемый частотно-временной дискриминатор реализует алгоритм одновременной оценки временного и частотного рассогласо- , вания вида4: К,(О, - КЦ,);формула из обр ет енияЧастотно-временной дискриминатор, содержащий первый и второй каналы, причем первый канал содержит последовательно соединенные первый коррелятор, первый вход которого является входом первого канала, первый фазовый детектор и первый сумматор, выход которогоявляется выходом первого канала и первым выходом частотно- временного дискриминатора, второй канал содержит второй коррелятор, вход которого является входом второго канала, и последовательно соединенные второй фазовый детектор и второй сумматор, выход которого является выходом частотно-временного дискриминатора, при этом выход первого фазового детектора первого канала подключен к второму входу второго сумматора второго канала через первый усилитель, а выход второго фазового детектора второго канала подключен к второму входу первого сумматора первого канала через второй усилитель, блок опорных сигналов, первый и второй выходы которого подключены к вторым входам корреляторов13653 10 каждого канала, при этом входы каналов объединены, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличенияточности совместной оценки частоты изадержки частотно"модулированных сигналов с нечетным законом частотноймодуляции, введены во второй каналпоследовательно соединенные и включенные между выходом второго коррелятора и первым входом второго фазового детектора амплитудный детектори первый узкополосный фильтр, приэтом второй вход второго фазовогодетектора подключен к третьему выходу блока опорных сигналов, а такжерегулируемый усилитель промежуточной 46 ечастоты, второй узкополосный фильтр и блок автоматической регулировки усиления, выход которого подключен к входу регулирования регулируемого усилителя промежуточной частоты, при этом вход регулируемого усилителя промежуточной частоты является входом частотно-временного дискриминатора, а выход подключен к входам каналов, второй узкополосный фильтр включен между выходом первого корре 1лятора и вторым входом первого фазового детектора первого канала, при этом выход первого коррелятора первого канала подключен к входу блока автоматической регулировки усиления,1365346 Фае,юСоставитель А, Колосоведактор Г, Волкова Техред М.Ходанич Корректор М. Шар 6656/55 одпи мите НИИ тк 13 ская дприятие, г. Ужгород, ул, Проектн ско зводственно-пол раж 928 Государственногоелам изобретенийМосква, Ж, Рау ноеа СССРб., д. 4/