Устройство сдвоенного приема пространственно-разнесенных сигналов

.06.90. Бюл. И В.Григорьев, Ю 21) 4 22) 2 46) 3 72) В Ю.П. И.Маримонт авлю 3) 621. 362 (088. 8 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬОТ( 54) УСТРОЙСТВО СДВОЕННОГО ПРИЕМАПРОСТРАНСТВЕННО-РАЗНЕСЕННЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение отношения сигнал/шум на выходе устр-ва при глубоких замираниях одного разнесенного сигнала по отношению к другому. Устр-во содержит каналы 1 и 2 . приема, сумматоры 3 и 6, г-р 4 модулирующих сигналов, фазовые модуляторы 5 и 10, амплитудный детектор 7, демультиплексар 8, инвертор 9, гете- родин 11, усилители 12 и 13 с АРУ, блоки 14, 19, 20 и 21 управления,аттенюаторы 15 и 16, ключи 17 и 18,эл-ты 22, 23, 26 и 27 памяти и амплитудные дискриминаторы 24 и 25.Цель достигается за счет использования в устр-ве метода комбинирования,названного оптимизированным сложением, Так в устр-ве при разностиуровней принимаемых сигналов, непревышающей 7,7 дБ, производится линейное сложение разнесенных сигналова при дальнейшем увеличении разности уровней производится автоматическое уменьшение коэф. усиления канала 1 или 2, имеющего слабый входной сигнал. При превышении указанной величины затухание, вносимоеаттенюатором 15 или 16, плавно увеличивается по мере увеличения разности уровней и достигает максимальнойвеличины при полном пропадании входного сигнала соответствующего канала 1 или 2. 2 ил.В сигнальные тракты между первыми выходами первого и второго каналов 1 и 2 приема и входами второго сумматора 3. включены первый и второй аттенюаторы 15 и 16. Выходной сигнал второго сумматора 3 усилива 55 Изобретение относится к радиотехнике и может. быть использовано в системах радиосвязипредназначенныхдля приема пространственно-разне 5сенных сигналов, в магистральныхрадиорелейных системах связи прямойвидимости,Цель изобретения - повышение отношения сигнал/шум на выходе устройства при глубоких замираниях одного разнесенного сигнала по отношению к другому.На фиг,1 представлена структурнаяэлектрическая схема устройства сдво; 15енного приема пространственно-разнесенных сигналов, на фиг.2 - временные диаграммы его работы.Устройство содержит первый и второй каналы 1 и 2 приема, второй сумматор 3, генератор 4 модулирующихсигналов, первый фазовый модулятор 5,первый сумматор 6, амплитудный детектор 7, демультиплексор 8, инвертор 9, второй фазовый модулятор 10, 25гетеродин 11, главный УПЧ. с АРУ 12,дополнительный усилитель с АРУ 13,блок 14 управления фазовращателем,первый и. второй аттенюаторы 15 и 16,первый и второй ключи 17 и 18, блок19 управления модуляцией, блок 20управления коммутацией, блок 21 управления аттенюаторами, первый ивторой элементы 22 и 23 памяти, первый и втОРОЙ амплитуднь 1 е дискриминаторы 24 и 25, третий и четвертый элементы 26 и 27 памяти, а также входящие в память приема малошумящийусилитель 28, полосовой фильтр 29,смеситель 30, предварительный усилитель 31 промежуточной частоты, корректор 32 неравномерности группового времени запаздывания, регулируемый фазовращатель 33, корректор 34абсолютного времени запаздывания и 45усилитель 35 промежуточной частоты.Устройство работает следующим образом.Принимаемые пространственно-разнесенные сигналы поступают на входы50первого и второго каналов 1 и 2 приема. ется главным УПЧ с АРУ 12 и поступает на выход устройства.Для устранения уменьшения отношения сигнал/шум на выходе устройства по сравнению с одинарным приемом наибольшего сигнала, возникающего при глубоких замираниях одного разнесенного сигнала по отношению к другому, в устройстве применен метод комбинирования, названный оптимизированным сложением и заклю- чающийся в следующем. В устройстве при разности уровней принимаемых сигналов, не превышающей примерно 7,7 дБ, производится линейное сложение разнесенных сигналов, а при дальнейшем увеличении разности уровней производится автоматическое уменьшение коэффициента усиления канала приема, имеющего слабый входной сигнал. До тех пор, пока. разность уровней принимаемых сигналов не превысит значение около 7,7 дБ, аттенюаторы 15 и 16 не вносят затухание в сигнальные тракты. При превышении указанной величины на соответствующий аттенюатор подается закрывающее управляющее напряжение из блока 21 управления, затухание, вносимое аттенюатором, плавно увеличивается по мере увеличения разности уровней и достигает максимальной величины при полном пропадании входного сигнала соответствующего канала приема.Затухание Ы , вносимое соответствующим аттенюатором, изменяется по закону1 при 1)(42-1) ;( )где- отношение мощностей принимаемых пространственно-разнесенных сигналов.В результате работы устройства подавляется проникновение собственных шумов канала приема со слабым входным сигналом на второй сумматор 3 и исключается уменьшение в отношении сигнал/шум по сравнению с одинарным приемом наибольшего из сигналов прн замираниях одного из сигналов. Выигрыш Я в отношении сигнал/шум, обеспечиваемый устройством, в сравнении с одинарным приемом определяется формулой(2)Дуу ПРН 06Е(Г 2 3);Дпя обеспечения управления аттенюаторами в устройстве осуществленанализ уровней разнесенных сигналовпо промежуточной частоте. Такой анализ осуществляется в определенныециклично повторяющиеся интервалы времени, отличающиеся от интервалованализа разности фаз разнесенныхсигналов, необходимого для их сложения. На диаграмме на фиг.2 показаныинтервалы времени, в которые устройство производит следующие операции:интервал (1) - нет анализа;интервал (2) - анализ амплитудысигнала 1-й ветви;интервал (3) - нет анализа;интервал (4) - анализ разностифаз;интервал (5) - нет анализа;интервал (6) - анализ амплитудысигнала 2-й ветви;интервал (7) - нет анализа;интервал (8) - анализ разностифаз,Указанные операции, а также управление аттенюаторами 15 и 16 выполняют блоки 8 и 1-27 с соответствующими связями между ними.Генератор 4 модулирующих сигналов вырабатывает прямоугольные импульсы с частотами Ео, Г /2 Ео /4,которые образуются, например, спомощью счетчика, последовательносоединенного с генератором прямоугольных импульсов.Три сигнала с указанными частотами (фиг.2 б, в, г) поступают навходы блока 19 управления модуляцией, блока 20 управления коммутацией, на управляющие входы демультиплексора 8 и служат для тактирования указанных блоков. Блок 19управления модуляцией формирует раэнополярные импульсы прямоугольнойформы для управления фазовыми модуляторами 5 и 10 (фиг.2 а, е). Блок20 управления коммутацией формируетимпульсное напряжение для управления ключами 17 и 18 (фиг.2 ж, з).Условно принято; положительное напряжение соответствует закрытому состоянию ключа, отрицательное - открытому.Пройдя через ключи 17 и 18, раэ 5несенные сигналы суммируются в перФвом сумматоре 6, усиливаются дополнительным усилителем с АРУ 13 и поступают на вход амплитудного детектора 7. При разомкнутой петле автоматического управления фазовращателем33 сигналы на выходе амплитудного детектора 7 имеют вид, приведенный нафиг,2 и.Разность амплитуд импульсов (1)15 и (3) М определяет величину и знакразности уровней разнесенных сигналов. Разность уровней импульсов(2) и (4) Ьц,р определяет величинуи знак разности фаз разнесенных сиг 20 налов.Обработка сигналов, представленных на фиг.2 и, производится с помощьюблоков 8 и 22-27. Сигналы с выходаамплитудного детектора 7 поступают25 на сигнальный вход демультиплексора 8, одновременно на управляющийвход Демультиплексора поступает групповой сигнал с частотами Г , Г /2,Г, /4 с выхода генератора 4 модули 30 рующих сигналов. При этом на первыйи третий выходы цемультиплексора 8проходят импульсы (1) и (3) (фиг.2 и),амплитуды которых пропорциональнысоответственно амплитудам первогои второго разнесенных сигналов. Вэлементах 26 и 27 памяти запоминается уровень импульсов (1) и (3) и навыходе второго амплитудного дискриминатора 25 появляется сигнал, пропор 4 О циональный разности амплитуд разнесенных сигналов. Аналогично на второйи четвертый выходы демультиплексорапроходят импульсы (2) и (4) (фиг.2 и),разность амплитуд которых пропорциональна разности фаз первого и второго разнесенных сигналов, В элементах 22 и 23 памяти запоминается уровень импульсов (2) и (4), и на выходе первого амплитудного дискрими 5 р наторг 24 появляется сигнал, пропор -циональный разности амплитуд этихимпульсов, т.е. разности фаз междуразнесенными сигналами,При возникновении разности амплитуд или фаз на выходах амплитудныхдискриминаторов 24 и 25 появляютсянапряжения ошибки П ш и Прщ о, знаккоторых зависит от знака анализируемой разности.7 1575320 в Устройство сдвоенного приема пространственно-разнесенных сигналов, содержащее первый и второй каналы приема, первые входы которых явля ются первым и вторым входами устройства, гетеродин, выход которого подключен к вторым входам обоих каналов приема, первый и второй фаэовые модуляторы, сигнальные входы ко торых соединены с первыми выхоцами первого и второго каналов приема, инвертор, выход которого подключен к модулирующему входу второго фазового модулятора, соединенные последовательно первый сумматор, дополнительный усилитель с АРУ и амплитудный детектор, гечератор модулирующих сигналов., блок управления фазовращателем, выход которого подключен к входу регулировки фазы радиосигналов одного из каналов приема, второй сумматор, главный УПЧ с АРУ, выход которого является выходом устройства, а вход которого соединен с вы ходомвторого сумматора, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью Напряжение 0подается для дальнейшей обработки в блоке 21 управления, содержащем, например, двухпороговый компаратор, пороги которого выставляются таким образом, что запирающее напряжение на соответствующий аттенюатор 15 или 16, начинает поступать при разности уровней принимаемых разнесенных сигналов около 7,7 дБ. При дальнейшем увеличении разности уровней плзвно возрастает затухание электронного аттенюатора ветви разнесения со слабым входным. сигналом, 15Напряжение П, подается для дальнейшей обработки в блок 14 управления фазовращателем. Формула изобретения повышения отношения сигнал/шум навыходе устройства при глубоких замираниях одного разнесенного сигналапо отношению к.другому, в него введены первый и второй аттенюаторы,каждый из которых включен между вторым выходом одного из каналов приемаи одним из входов второго сумматора, блок управления аттенюаторами,первый и второй выходы которого подключены соответственно к управляющимвходам первого и второго аттенюаторов, первый и второй ключи, включенные каждый между выходом соответствующего фазового модулятора и одним из входов первого сумматора, первый и второй амплитудные дискриминаторы, выходы которых подключены соответственно к входу блока управленияфазовращателем и к входу блока управления аттенюаторами, первый, второй,третий и четвертый элементы памяти,выходы которых подключены соответственно к первому и второму входампервого и второго амплитудных дискриминаторов, демультиплексор, сигнальный вход которого подключен к вьмодуамплитудного детектора, второй ичетвертый выходы демультиплексораподключены соответственно к входампервого и второго элементов памяти,первый и третий выходы демультиплексора подключены к входам третьего ичетвертого элементов памяти соответственно, блок управления модуляцией,выход которого подключен к входампервого фазового модулятора и инвертора, блок управления коммутацией,первый и второй выходы которого подключены соответственно к управляющимвходам первого и второго ключей, а входы блока управления модуляцией, блока управления коммутацией и управляющий вход демультиплексора подключены к выходу генератора модулирующих сигналов.1575 ЗгО Корректор М.Самборская оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 1 ЗаказВНИИПИ Составитель В.СтепановА.Огар Техред М.Дидык 92 Тираж 531 Подписное осударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб, д. 4/5