Устройство для приема широкополосных сигналов с линейной частотной модуляцией

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)5 Н 04 1. 27/1 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕПЬСТ ВТОРСНОМУ СВИ 21) 4695030/09(56) Авторское свидР 1234995, кл . Н 04 1 О г) В.И. аре СССР1984,ел ьсЕ 27/ ГОСУДАРСТБЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМ ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ С ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТОТНОЙ ИОЦУИ,ЦИЕЙ(57) Изобретение относится к радиотехнике,. Цель изобретения - обеспечение возможностей пеленгации источника излучения при низком отношении сигнап/шум. Устройство содер-.жит два приемника 1 и 22, два смесителя 2 и 3, два гетеродина 4 и 5,два сжимающих Фильтря 6 и 7, решающий блок 8, частотный детектордиФФеренцир ю 11 дй блок 10, Форььро ЯО 1626436 ватель 11 импульсов, два широкополосных фильтра 12 и 13, два амплитудных детектора 14 и 15, элемент И 16,четыре ключа 17,18,21 и 27, коррелятор 19, пороговый блок 20, два перемножителя 23 и 25, два узкополосныхфильтра 24 и 26, фазовый детектор 28,индикатор 29 и две антенны 30 и 31.Устройство позволяет повысить чувствительность пеленгации источникаизлучения при малом отношении сигнал/шум, т.к. при перемножении канальных ЛЧМ-сигналов образуется гармоническое колебание, в котором линейная частотная модуляция от: утствует. Гармоническое колебание выделяется узкополосным фильтром 24(26).При этом значительная часть шума отФильтровывается, что позволяет повысить реальную чувствительнос 1 ь устройства при низком отношении сит нал/1626436 решающий блок 8, частотный детектор 9, дифференцирующий блок 10, формирователь 11 импульсов, широкополосные фильтры 12 и 13, первый 14 и второй 15 амплитудные детекторы, элемент И 16, первый 17 и второй 18 ключи, коррелятор 19, пороговый блок 20, третий ключ 21, второй приемник 22, 10 первый перемножитель 23, первый узкополосный фильтр 24, второй перемножитель 25, второй узкополосный фильтр 26, четвертый ключ 27, фазовый детектор 28, индикатор 29 и первую 30 15 и вторую 31 антенны.Устройство работает следующим образом.Принимаемые широкополосные ЛЧМсигналы ц, = ц,соз(2 Ее +7 + Ч)фц(с) = ц. соз(2 Ес е +" 3 е + Ч ) 0 с: ет Ен = Ейр э Ь Ещ 2 Епр" где цсЦ) ь 25 О- скорость изменения 30частоты внутри импульса,девиация частоты,с. выходов антенн через приемники 135и 22 поступают на первые входы смесителей 2 и 3, на вторые входы которых подается напряжение гетеродинов4 и 5ц-, (с) = цг, соз(2 иЕгс +Ч 1),.в о - амплитуды, часто-,г ф 1 г ф тг 2ты и начальные фазы напряжений гетеродинов; Ег: 2 Еп = ИЕК В смесителях 2 и 3 внутриимпульсная50 частота заполнения сдвигается по частотной оси в область промежуточной частоты- Ес= ЕсрГ,+Цг) 0 а С Т 55 Частота настройки Ги, и полоса пропускания 6 Е широкополосных фильтров 12 и 13 выбираются следующим обра 121 ЦсЦг 1 ф1Цс Цг 2 1 где цОР 2 зом Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах радиосвязи и радиотелеметрии.Цель изобретения - обеспечение возможности пеленгации источника излучения при низком отношении сигнал/ /шум.На фиг, 1 изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - временная диаграмма работы устройства.Устройство для приема широкополосных сигналов с линейной частотной модуляцией содержит перВый приемник 1, первый 2 и второй 3 смесители, первьп 4 и второй 5 гетеродины, первый б и второй 7 сжимающие фильтры,т - амплитуда, начальная частота, длительность и начальные фазы сигналов; Частота настройки Е и и полоса про 2пусканияЕузкополосных фильтров 24и 26 выбираются следующим образом: Еф 18На выходах смесителей 2 и 3 образуются напряжения следующих частот: Ео Ес + 11" Ег, = Еп+ ЕО 2 Ъ с Е Ер УС где первый индекс обозначает канал,по которому принимается сигнал; второй индекс обозначает номер гетеродина, частота которого участвует впреобраз.,внии несущей частоты принимаемого сигнала,Указанные,напряжения попадают вполосу пропускания ЬЕп,широкополосныхфильтров 12 и 13цр (1) = цр,сов(2 Е с +с +К, - коэффиент передачи смеситепей;р1 г=г- громежуточнаячастота,Напряжения 13 р, и Б рг (С) с выходов широкополосных филь 1 рлв 1 и13 одновременно поступают на днавхода коррелятора 19 и на входы амплитудных детекторов 14 и 15. Липлитудные детекторы 14 и 15 выделяют ихогибающие, которые одновременно по -ступают на два входа элемента И 16.Последний срабатывает, его выходноенапряжение поступает на первый входключа 21,Один и тот же полезный ЛЧМ-сигнал,преобразованный по частоте в двух каналах, поступает на оба входа коррелятора 19. В этом случае между начальными сигналами существует сильная коррелянонная сняэ. Еыходноенапряжение коррелятора 19 превышаетпороговый уровень 13 р 0, пороговыйблок 20 срабатывает и своим выходнымнапряжением открывает ключи 21 и 27,Напряжение с выхода элемента И 16 через открытый ключ 21 поступает науправляющие входь: ключей 17 и 18,открывая их. Ключи 17, 18, 21 и 27в исходном состоянии всегда закрыты.При этом преобраэонанные по частотеЛЧМ-сигналы с выходов смесителей 2и 3 через открытые ключи 17 и 18 соответственно поступают на сжимающиефильтры 6 и 7. Одновременно ЛЧМ-сигнал на частоте 10 с выхода смесителя 3 через открытый ключ 18 поступает на частотный детектор 9 и преобразуется им в напряжение соответствующей формы. Это напряжение подаетсяна вход дифференцирующего блока 10,на выходе которого образуются прямоугольные импульсы. 1 а выходе фс,ирователя 11 образуются короткие импульсы, которые н моменты времени, соответствующие моментам смены знака наклона с информационными импульсами, с выходов сжимающих фильтров 6 и 7 поступают на соответствующие входы решающего блока 8, обеспечивая тактовую синхронизацию при приеме решения Одновременно напряжения С р (С)рл 13 и (т) с выходов широкополосных Р 9 ъфйльтров 12 и 13 поступают на два входа перемножителя 25, на выходе которого образуется гармоническое коле- бание- коэффициент передачи пере мноют еля;,= (1, - (. - 1 аэовый сдвиг, определяющий направление наисточник излучения, в 15 котором линейная частотная модуляция уже отсутствует.Гармоническое колебание Б (С) вы 3деляется узкополосным фильтром 26через открытый ключ 27 и поступаетна первый вход фазового детектора 28.Напряжения О .(.) и Уг (Т) с выходов гетеродинон 4 и 5 одновременно 25поступают на дна входа перемножителя 23, на выходе которого образуетсягармоническое колебание 4 Г Г 4 оя. " Г ГЖ Бсон(2 рЕррй 1 ЬЯ.) 1где 1 = 2 Кгг 1 гг 2Это найряжение выделяется узко полосным фильтром 24 и подается навторой вход фазового детектора 28,на выходе которого образуется низкочастотное напряжение 11=11 созЬ,1где 11 = 2 КББФК - коэффициент передачи фазоного дегектора; д - расстояние между антеннами 30и 31 (эмертельная база);фЛ - ;тлина волны;угол прихода радиоволн,Напряжение Ь 1( Т), пропорциональное фазовому сдвигу (, определяющемунаправление на источник излучения,55фиксируется индикатором 29.,Описанная выше работа устройствасоответствует случаю приема ЛЧМ-сиг 1626436ндлэи и основному каналу на частоте.Фи с, 2 з 1Если ложный сигнал ЛЧМ (помеха)ириии,"дстся по первому зеркальномуканалу нд частоте Г(фиг. 2 б), то5в смесителях 2 и 3 он преобразуетсяв сигналы двух частот:Г = Г, Гз, Г = пр " 10 ГСГг Г 3Однако только сигнал с частотойпоидпзет в полосу пропускания з Г Гшрокополосного фильтра 12, Укаиэзииый сигнал с выхода широкополосного Фильтра 12 поступает на вход амплитудного детектора 14 и на первый вход коррелятора 19. Амплитудный петектор 14 выделяют огибающую этого 20 сигнала, которая поступает на первый вхоп элемента И 16. Элемент И 16 и коррелятор 19 ие срабатывают, так кдк нд выходе широкополосного фильтра 13 напряжение отсутствует, Позто 25 чу ключи 17, 18, 21 и 27 оказываются закрытым и принимаемый ложный сигнал (иомскд) ие попадает на входы решающего блока 8, частотного детектора 9 и Фазового детектора 28. 30Если ложный сигнал ЛЧМ (помеха) принимается по второму зеркальному кдидлу ид частоте Гг (фиг. 2 в), то е смесителях 2 и 3 он преобразуется н сигналы двух частот 35Ггг= Гэг +г = пр + 7 ф2 2 11Г 1 д40Однако только сигнал с частотойпопадает е полосу пропусканияГ ипрокополосного фильтра ,13. В этом случае элемент И 16 и коррелятор 19 также не срабатывают. Ключи 17, 18, 21 и 27 остаются закрытыми и ложный ЛЧМ-сигнал (помеха), принимаемый ио второму зеркальному каналу на частоте Г , подавляется.Если ложные ЛЧМ-сигналы (помехи)50 опновремеино принимаются на первой Г 1 и второй Г г (фиг. 2 г) зеркальных истотдх, то в полосу пропускания 1, широкополос.ных фильтров 12 и 13 иойдпдют сигналы нз частотах Г иЭти ж сигналы поступают на два55 вхопд коррелятора 19, В этом случае элемент 11 16 срабатывает, его выход ое изн 1 н;,не и.ступает на первый вход ключа 21, Однако ключ 21 не открывается. Это объясняется тем. что ложные ЛЧМ-сигналы (помехи), принимаемые на разных зеркальных частотах 1 1 и Г, имеют слабую корреляционню связь. Поэтому выходное напряжение коррелятора 19 не превышает порогового уровня 11 Р, пороговый блок 20 не срабатывае 1 г и ключи 17, 18, 21 и 27 не открываются. Ложные ЛЧМ-сигналы (помехи), принимаемые одновременно на двух зеркальных частотах 1 З 1 и 1 2, подавляются.По аналогичной причине подавляются и другие дополнительные (комбинационные) каналы приема на частотах К 1 К К) и КТаким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным обеспечивает пеленгацию источника излучения широкополосных ЛЧМ-сигналов. При этом устройство позволяет повысить чувствительность пеленгации источника излучения при малом отношении сигнал/шум. Это объясняется тем, что при перемножении канальных ЛЧМ- сигналов П др,(й) и 01 р (г.) образуется гармоническое колебание (1(С), в котором линейная частота модуляции уже отсутствует, т.е. осуществляется свертка их спектра. Гармоническое колебание выделяется узкополосным фильтром, При этом значительная часть шума отфильтровывается, что позволяет повысить реальную чувствительность устройства при низком отношении сигнал/ /шум. Пеленгация источника излучения осуществляется на фиксированной частоте, равной разности частот Й г и Е гетеродинов (ГГ - Е,1 = 2 Ер), Тем самым функциональные воэможности устройства расширены.формула изобретенияУстройство для приема широкополосных сигналов с линейной частотной модуляцией, содержащее первый и второй гетеродины, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго смесителей, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго ключей, выходы которых соединены с входами соответственно первого и второго сжимающих фильтров, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам решающего блока, 1626436третий вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, входкоторого подключен к выходу дифференцирующего блока, вход которого подключен к выходу частотного детектора,вход которого подключен к выходу второго ключа, второй вход которого соединен с вторым входом первого ключаи с выходом третьего ключа, первыйвход которого подключен к выходуэлемента И, первый вход которого соединен с выходом первого амплитудногодетектора, вход которого соединен спервым входом коррелятора и с выходом первого широкополосного фильтра,вход которого подключен к выходу первого смесителя, второй вход которогосоединен с выходом первого приемника,вход которого подключен к первой антенне, выход второго смесителя черезвторой широкополосный фильтр соединенс входом второго амплитудного детектора и с вторым входом коррелятора,выход которого через пороговый блокподключен к второму входу третьегоключа, при этом выход второго амплитудного детектора соединен с вторымвходом элемента И, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности пеленгации источника излучения при низком отношении сигнал/шум, введены два уэкополосных фильтра, фазовый детектор, два перемножителя, четвертый ключ, второй приемник и вторая антенна, подключенная к входу второго приемника, выход которого соединен с вторым входом второго смесителя, первый вход которого подключен к первому входу первого перемножителя, выход которого через первый узкополосный фильтр соединен с первым входом фазового детектора, второй вход которого подключен к выходу четвертого ключа, первый вход которого соединен с выходом второГо узкополосного фильтра, 20 вход которого соединен с выходом второго перемножителя, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами коррелятора, при этом выход порогового 25 блока подключен к второму входу четвертого ключа, выход фазового детектора соединен с индикатором, а второй вход первого перемножителя подключен к выходу первого гетеродина,Ред ож каэ 28 ираж писное комитета по изобретениям и открытиям1 осква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 КНТ ССС Проиэводственв: -иэдател 1 ский комбинат "Патент, г, Ужгород, ул Гагарина,О 1ВНИИПИ Государсгвецног 13035