Устройство приема дискретных частотных сигналов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1) 5 Н 04 1. 27/26 ВГЕСОЮЗРАЯ.1 Я Г .ЧАЯЛ .)О ЛА САНИЕ ИЗОБРЕТЕ ельство СССР /04, 1972. ДИСКРЕТНЫХ сится к радоваться ви информаци преобразованиищью дисперсионнсмесителя 2 и гной частотной м адиосиг й линии ала с по зад сржки, инейенной сдую стотчасто ер ул я - упр ощени еключения неско вре ульсов искрет селекции радищей демодуляциного сигнала. ки Устронство тотных сигнало го ильтр 1, смесиС: ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ П(НТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ПРИЕИАЧАСТОТНЫХ СИГНАЛОВ(57) Изобретение относвязи и может использрадиосистемах передачдля приема дискретныхналов, Цель изобретенустройства за счет исльких каналов обработприема дискретных чассодержит полосовой фил 801622953 тель 2, дисперсионную линию 4 задержки, линейный частотно-модулированный генератор 3, детектор 5 огибающей, ключ 6, блок 7 формирования порогов, компаратор 11, распределитель 12 импульсов, блоки 13 счетчиков, многоразрядньп регистр 14, цифровой согласованньп фильтр 15, пороговый блок 16, регистрирующий блок 17 и синхронизатор 18 Работа устрой ства основана на частотно -временномИзобретение относится к радиосвя-.зи и может использоваться в радиосистемах передачи информации дляприема и демодуляции дискретных час 5тотных сигналов (ДЧС) .Целью изобретения является упрощение устройства за счет исключениянескольких каналов обработки.На фиг, 1 приведена структурная 10электрическая схема устройства; нафиг, 2-4 частотно-временные диаграммы, поясняющие его работу,Устройство содержит полосовойфильтр 1, смеситель 2, линейный частотно-модулированный (ЛЧМ) генератор 3, дисперсионную линию 4 задержки (ДЛЗ), детектор 5 огибающей,ключ 6, блок 7 формирования порогов,состоящий из первого 8 и второго 209 коммутаторов и блоков 10 вычисления порогов, компаратор 11, распределитель 12 импульсов, блоки 13 счетчиков, многоразрядный регистр 14,цифровой согласованный фильтр 15, 25пороговый блок 16, регистрирующийблок 17, синхронизатор 18, состоящийиз задающего генератора 19, генератора 20 тактовых импульсов, первого21 и второго 22 двоичных счетчиков,дешифратора 23 и счетчика 24.Устройство приема дискретных частотных сигналов работает следующимобразом.на Вход полосового фильтра 1 поступает радиосигнал, представляющийсобой сумму помех и ДЧС, передаваемых последовательностью радиоимпупьсов длительностью Т (фиг, 2 а). Несущие частоты радиоимпульсов ДЧС401 б .1, Ю ), могут иметь произвольные (не равные), но известные интервалы разнесения. Количество несущихчастот равно И, С выхода фильтра 1,ограничивающего спектр помех и имеющего полосу пропускания, несколькопревьппающую полосу частот, занимаемую ДЧС, радиосигнал поступает напервый вход смесителя 2, На второйвход смесителя 2 подаются колебанияот ЛЧМ-генератора 3, запускаемогокороткими импульсами от синхронизатоЛра 18 через интервалы времениТ(фиг, 2 б). Девиация частоты ЛЧМ-генератора 3 примерно равна полосе пропускания полосового фильтра 1, а мгно 5венная частота изменяется от своегоминимального до максимального значения за время , (с, (Фиг. 2 в, За),Л л При помощи колебаний ЛЧМ-генератора 3 сумма помех и радиоимпульсов ДЧС преобразуется смесителем 2 в непрерывные последовательности элементарных ЛЧМ-радиоимпульсов промежуточной частоты. Например, при попадании в полосу пропускания фильтра 1 помехи частотой Ю частотно-временнойПграфик элементарных ЛЧМ радиоимпульсов на выходе смесителя 2 имеет вид, представленный на фиг. 2 г.Сигнал с выхода смесителя поступает на вход ДЛЗ 4, Для частотно-временного преобразования и гарантированного обнаружения входных радиоимпульсов ДЛЗ является согласованным фильтром для элементарных ЛЧМ-радио- импульсов. Различные частотные составляющие одного элементарного ЛЧМ- радиоимпульса распространяются в ДЛЗ с разными скоростями из-за ее дисперсионных свойств и складываются когерентно, В результате на выходе ДЛЗ образуются сжатые во времени (укоро- ченныЕ по длительности) в коэффициент сжатия К раз радиоимпульсы (фиг, Эб). Амплитуда этих радиоимпульсов пропорциональна К и уровню частотных составляющих помех и радио- импульсов ДЧС, и поэтому содержит йнфориацию о мощности помех и радиоиипульсов ДЧС, так как ДЛЗ 4 представляет собой линейный согласованный фильтр. Величина задержки сжатых радио. импульсов от момента начала ЛЧМ-импульса генератора 3 определяется наличием соответствующих частотных составляющих, поступающих с выхода полосо" вого фильтра 1.Детектор 5 снимает внутреннюю модуляцию и выделяет огибающую сжатых радиоимпульсов (фнг, Зв, 2 д). Сигнал с выхода детектора огибающей поступает на первый вход ключа 6, На второй его вход в течение каждого интервалалвремени опоступают Н импульсов опроса от синхронизатора 18 в точно рассчитанные моменты времени появления огибающей сжатых радиоиипульсов от жаждой несущей частоты ДЧС (фиг. Зг). Огибающие сжатых радиоимпульсов от помех, частоты которых не совпадают с несущими частотами радиоимпульсов ДЧС, расположены между импульсами опроса синхронизатора, через ключ 6 не проходят и в дальнейшем во внимание не прннимаютоя, На выход ключа 6 последовательно пропускаются тользаписывается в регистр 14, а отрицательным фронтом происходит установка всех счетчиков блока 13 в нулевое состояние, Каждый счетчик блока513 представляет собой интегратори осуществляет счет импульсов, поступающих от компаратора 11, для своейнесущей частоты ДЧС , Значения выходного кода счетчиков прямо пропорциональны времени превышения сигналанад порогом за время ТоЦифровой код с многоразрядногорегистра 14 поступает ца цифровойсогласованный фильтр 15, который вычисляет взаимокорреляционную функциюпринятого и опорного ДЧС. Выходнойсигнал цифрового согласованного фильтра 15 поступает на пороговый блок20 16, который может представляеть собойкомларатор, а решения пршшмать припревышении максимума вэаимокорреляццоццой функции порогового уровня,определяемого вероятностями ложной25 треноги, стирания или трансформациипрц приеме ДЧС Выходной сигнал блока 16 поступает ца регистрирующийблок 17,Управленце всейаботой устройства приема 1 Р 1 С осуществляет сицхро,:., зтср 18.Сцнхроццзатог работает следующимобразом. Короткие импульсы от задаищегс генератора 19 (Фцг. 4 а) поступают ца ЛЧМ-генератор 3 и на первые35цходь двоичных счетчиков 21 и 22,устанавливая их в нулевые состояния,Состояние счетчика 21 увеличиваетсяпод воздействием поступающей ца его40 второй (счетный) вход импульсов тактовой частоты (фиг. 4 б) от генератора20, Прц этом частота импульсов генератора 20 намного выше частоты задающего генератора 19 и определяет цеоб 4 ходцмую разрешающую способность частотно-временного преобразования ДЧС.Цифровой код счетчика 21 прямо пропорционален временному интервалуот начала формирования ЛЧИ-импульса генератора З.Подключенный к этомусчетчику дешифратор 23 Формируетимпульсы опроса (фиг. 4 в, Зг) дляключа 6 в моменты времени, точно совпадающие с огибающими сжатых радиоимпульсов несущих частот ДЧС. Одновременно импульсы опроса поступают цасчетный вход счетчика 22, которыйработает по отрицательному фронту.Вьлодной код этого счетчика поступает 1622953ко огибающие сжатых радиоцмпульсов,соответствующие всем возможным несущим частотам Г, Ииг. Зд), чем и осуществляется частотная селекция ДЧС.С выхода ключа 6 сигнал поступаетна первый вход компаратора 11 и блок7 формирования пороговых напряжений.Блок 7 предназначен для вычисленияпороговых уровней для каждой несущейчастоты радиоимпульсов ДЧС, Коммутаторы 8 и 9, переключаемые цифровымкодом (фиг, Зе, 4 г), от синхрониза -тора 18, последовательно подключаютК блоков 10 к выходу ключа 6 и второму входу компаратора 11. Поскольку помехи, попадающие в полосу Фильтра 1,могут иметь различную мощность, арадиоимпульсы ДЧС могут подвергатьсязамираниям, каждый из И блоков 10 вычисляет пороговый урон.ць ца основевыборочных значений амплитуды импульсов огибающей суммарной мошпости сигнала и помех только для сгоей несущей частоты Г На вход каждого блока1 О поступают выборки огибающей суммарной мощности сигнала и помех(фиг, Зж) в моменты времени приходаимпульса опроса синхронизатора 18 иподключения блока 10 коммутатором 8к выходу детектора Каждый блок 10определяет среднее зцачецце амплитудывходных импульсов шв течсццс време 1ни интегрирования Т(ТТ), а здтсмабсолютный уровень порога, который зависит от ш и1 п 11 цКомпаратор, сравнивая пороговыеуровни (фиг. Зз) с выходными сигналами ключа 6 (фиг Зд), по знаку разности выносит импульсные решения оналичии радиоимпульсов ДС или ихотсутствии на интервале 1 (фиг, Зи)За зремя действия одного ЛЧМ-импульсагенератора 3 выносится И решений, Выходные импульсы компаратора 11 поступают на первые (счетные) входы каждого иэ И счетчиков 13 (Фиг Зк) через распределитель 12 импульсов,переключение которого осуществляетсясинхронно с коммутаторами 8 ц 9 отсинхронизатора 18 (фиг, Зе, 4 г). Вторые (установочные) входы блока 13счетчиков объединены между собойи соединены с записывающим входом многоразрядного регистра 14, на который55поступают короткие импульсы от синхронизатора 18 с периодом То (То й Т)Положительным фронтом этого импульсасодержимое всех счетчиков блока 131622953на коммутаторы 8, 9 и распределитель 12 импульсов (фиг, 4 г, Зе), обеспечивая подключение блоков 10 вычисления порогов к компаратору 11 и ключу 6,5 а также подключение выхода компаратора к счетчикам блока 13. Счетчик 24 формирует короткие положительные импульсы (фиг, 4 д) с периодом ТОформула изобретения устройство приема дискретных частотных сигналов, содержащее последовательно соединенные полосовой фильтр,15 вход которого является входом устройства, смеситель, дисперсиониую линию задержки и детектор огибающей, а также линейный частотно-модулированный генератор, выход которого подключен к второму входу смесителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,%целью упрощения устройства за счет исключения нескольких каналов обработки, введены последовательно соеди ненные ключ и первый коммутатор, по- следовательно соединенные второй коммутатор, компаратор и распределитель импульсов, последовательно соединенные многоразрядный регистр, цифровой,Э м согласованный фильтр, пороговый блок и регистрирующий блок, последовательно соединенные задающий генератор, первый двоичный счетчик, дешифратор и второй двоичный счетчик, выходы которого подключены к соответствующйм входам первого и второго коммутаторов и распределителя импульсов, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с вторым входом первого двоичного счетчика, блоки вычисления порогов, выходы которых подключеНы к соответствующим входам второго коммутатора, блоки счетчиков выходы которых соединены с соответствующими входами многоразрядного регистра, и счетчик, выход которого подключен к тактовым входам блоков счетчиков и многоразрядного регистра, выходы первого коммутатора соединены с входами соответствующих блоков вы" числения порогов, выходы распределителя импульсов подключены к входам соответствующих блоков счетчиков, выход детектора огибающей соединен с первым входом ключа, выход которого подключен к второму входу компаратора. выход задающего генератора соединен с входом линейного частотно- модулированного генератора и с вторым входом второго двоичного счетчика, а выход дешнфратора подключен к второму входу ключа и к входу счетчина.11622953 Составитель И, Котиков Техред М.Дидык,Н. КоролЛ. оррек Редактор С, Пекарь роизводственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина аказ 115 Тираж НИИПИ Государственного комкал ет 113035, Москва, Подписноепо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР