Устройство для определения класса радиосигналов

(19) 1)4 С 01 К 23 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНВЫТИЙ СЕСОЙВНМ П 1, . НТ 1)ДОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ССС1981ССР1982 тв /1(71) Ленинградский ордена Ленинаэлектротехнический институтим. В.И. Ульянова (Ленина)(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ,РАДИОСИГНАЛОВ, содержащее первый ивторой фазовые детекторы, фазовращатель, четыре перемножителя, блок слежения, блок вычитания и электроннолучевую трубку, о т л и ч а ю щ е е:с я тем, что, с целью повышения точ.ности классификации радиосигналов,в него введены генератор гармонических колебаний, импульсный генератор,первый .и второй мультивибраторы, десять ключей, четыре пиковых детекто-.ра,;восемь перемножителей, два блокасложения и два блока вычитания, причем вход устройства соединен с сигнальными входами фазовых детекторов,Выход генератора гармонических коле 5 аний соединен с управляющим входомпервого фазового детектора и черезфазовращатель с управляющим входомвторого фазового детектора, выходпервого фазового детектора соединенс сигнальнЫми входами первого, второго и третьего ключей, а выход второго фазового детектора соединен ссигнальными входами четвертого, пятого, шестого ключей, выход импульсного генератора соединен с управляющими входами третьего и шестогоключей и входами первого и второгомультивибраторов, выход первогомультивибратора соединен с управляющими входами второго и пятогоключей, а выход второго мультивибратора соединен с управляющими входамипервого, четвертого, седьмого, вось.мого, девятого и десятого ключей,выход первого ключа соединен с первы-.ми входами пятого и седьмого пере-.множителей, а выход четвертого ключасоединен с вторыми входами шестогои восьмого перемножителей, выходы второго, третьего, пятого и шестого клю- щСчей через пиковые детекторы соединены соответственно с сигнальными входа;ми седьмого, восьмого, девятого и де- (сятого ключей, выход седьмого ключасоединен с первыми входами второго, Ячетвертого и восьмого перемножителейи вторым входом пятого перемножителявыход восьмого ключа соединен с вторыми входами первого и четвертогоперемножителей, выход девятого ключа соединен с первыми входами перво-го, третьего и шестого перемножителей и вторым входом седьмого перемножителя, выход десятого ключа соединен с вторыми входами второго и тре-тьего перемножителей, выходы первогои второго перемножителей соединены свходами первого блока вычитания, вы-фЬход которого соединен с первыми входами десятого и двенадцатого перемно,жителей, выходы третьего и четвертого перемножителей соединены с вхо.дами первого блока сложения, выходкоторого соединен с первыми входамидевятого и одиннадцатого перемножителей, выходы пятого и шестого пере1182432 множителей соединены с входами второ-го блока сложения, выход которогосоединен с вторыми входами девятогои двенадцатого перемножителей, выходы седьмого н восьмого перемножителей соединены с входами второгоблока вычитания, выход которого соединен с вторыми входами десятого иолиннадцатого неремножителей, выходы девятого и десятого перемножиИзобретение относится к радио- измерительной технике и может быть использовано в качестве составной части радиоприемника.Цель изобретения - повышение точ-, ности классификации радиосигналов .путем исключения узкополосных элементов задержки, искажающих частотньп спектр радиосигналаНа Фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на Фиг. 2 - изображения на экране ЭЛТ для различных модуляций радио,сигналаф на фиг. 3 - работа устройства при приеме Фазоманипулированпого сигнала ФТ,1.Предлагаемое устройство содержит два фазовых детектора 1 и 2, генератор 3 гармонических колебаний, фазовращатель 4, десять ключей 5-14, импульсный генератор 15, два мультивиб. ратора 16 и 17, четыре пиковых детек тора 18-21, двенадцать перемножителей 22-33, три блока 34-36 сложения, три блока 37-39 вычитания и электроннолучевую трубку (ЭЛТ) 40, причем вход устройства соединен с сигнальными входамн фазовых детекторов 1 и 2 выход генератора 3 гармонических колебаний соединен с управляющим входом первого фазового детектора 1 и че рез фазовращатель 4 с управляющим входом второго Фазового детектора 2, выход первого фазового детектора соединен с сигнальными входами первого 5 второго 6 и третьего 7 ключей, а выход второго Фазового детектора 2 сое динен с сигнальными входами четвертого 8, пятого 9 и шестого 10 клютелей соединены с входамн третьегоблока сложения, выход которого соединен с вертикально отклоняющей системой электронно-лучевой трубки, авыходы одиннадцатого и двенадцатогоперемножителей соединены с входамитретьего блока вычитания, выход которого соединен с горизонтально отклоняющей системой электроннолучевой трубки. чей, выход импульсного генератора 15 соединен с управляющими входами.третьего 7 и шестого 10 ключей ивходами первого 16 и второго 17 мультивибраторов, выход первого мультивибратора 16 соединен с управляющимивходами второго 6 и пятого 9 ключей,а выход второго мультивибратора 17 соединен с управляющими входами первого 5, четвертого 8, седьмого 11, ,восьмого 12, девятого 13 и десятого 14 ключей, выход первого ключа 5 соединен с первыми входами пятого26 и седьмого 28 перемножителей, авыход четвертого ключа 8 соединен свторыми входами шестого 27 и восьмого 29 перемножителей, выходы второго 6, третьего 7, пятого 9 и шестого 10 ключей через пиковые детек-. торы 18-21 соединены соответственно с сигнальными входами седьмого 11,восьмого 12, девятого 13 и десятого14 ключей, выходы седьмого ключа 11соединены с первыми входами второго23, четвертого 25 и восьмого 29 перемножителей и вторым входом пятого.;ключа 12 соединен с вторыми входами первого 22 и четвертого 25 перемножителей, выход девятого ключа 13соединен с первыми входами первого22, третьего 24 и шестого 27 перемножителей и вторым входом седьмого28 перемножителя, выход десятогоключа 14 соединен с вторыми входамивторого 23 и третьего 24 перемножителей, выходы первого 22 и второго23 перемножителей через первый блок37 вычитания соединены с первыми вхо 1182432Аналогично видеоимпульсы с выхода первого мультивибратора 16 вмомент времени= +открываютвторой 6 и пятый 9 ключи, при этомна первом 18 и третьем 20 пиковыхдетекторах появляются напряжения,равные значениям выходных сигналовфазовых детекторов в момент вреМЕНИ С 1С =С(г.),2 40Напряжения С 1, 8 1ковых детекторах 18-21 сохраняютсядо появления импульса с выхода второго мультивибратора 17 в моментвремени , = Е +22, при этом усазанные напряжения через седьмой 11 и десятый 14 ключи проходят на соответствующие перемножители 23-29. Одновременно через первый 5 и третий 7ключи на перемножители 26,28,22 и 25 50поступают видеоимпульсы, равные выходным сигналам фазовых детекторов1 и 2 в момент времени 30 с, = с(с) Б = Б(еэ) Таким образом, в момент действия видеаимпульса с выхода второго муль 55 раторов, С 1(С) и С (С) - напряжения на выходах первого 18 и второго 19 пиковых детекторов, С 5(С) - сигнал на выходе первого ключа 5, й- сигнал, поступающий на вертикально отклоняющую систему ЭЛТ 40.Пусть импульсный генератор 1.5 выдает периодическую последовательность1 О видеоимпульсов с периодом следования Т и длительностью импульса О. На выходе первого мультивибратора 16 через некоторый временной интервал 1, после запуска появляется такой же видеоим 15 пульс, а на выходе второго мультивибратора 17 видеоимпульс появляется через временной интервал 2 о.Бидеоимпульсы с выхода импульсного генератора 15 в некоторый момент 1:1 открывают третий 7 и шестой 10 ключи, при этом на втором 19 и четвертом 21 пиковых детекторах появляются напряжения, равные значениям выходных сигналов фазовых детекторов в этот момент:С 1- с(е),8=8(г.) тивибратора 18 (й ) на перемножители 22-29 поступают вйдеоимпульсы, соответствующие значениям выходных сигналов фазовых детекторов 1 и 2 в три различные моменты времени1 г+; е, = с +2: С 1, 31, Сг, зг, С, 8,.На выходах перемножителей 22-29 имеются видеоимпульсы, равные соответственно следующим произведениям: С 82, С Ь , 8,8 , С,сг, СгС , 8 г 8,С,;.С,8,При этом на выходе первого блока 34 сложения присутствует сигнал:а =СС + З,зг,на выходе первого блока 37 вычитания;Ь, =С,дг-Сгвна выходе второго блока 35 сложения:а = с сз+ Бгьэна выходе второго блока 38 вычитания:ЬНа выходах перемножителей 30-33 находятся видеоимпульсы, равные соответственно следующим проиэведениям: а,а ; Ь 1 Ьа,Ь ; Ь,а . При этом на выходе третьего блока 36 сложения присутствует сигнал:а. =аа +Ь,Ьна выходе третьего блока 39 вычитания:Ь =аЬ - аЬ,.Приподстановке в выражения дляа и Ь" соответствующих значений СЯ 1 с учетом (1)а 1 = Ч(й)Ч ( )ф Чсозср(Т 1)(2)гдеА(С)=Ч(Г 1)Ч (С )фч(С)",оИ) =1 И)-(г 5)Для тех видов модуляции, при которых амплитуда радиосигнала во времени не меняется (ФТ 2, ЧМ, ЧТ)А(С) А=сопят.4)Ьз=-А35 40 45 50 Поскольку, (С,) характеризует. фазовую (частотную) модуляцию радиосигнала, то для гармонического коле. - бания( СО ==сопз и Ми О; Следо вательно, для гармонического колебания а =А ЬЭ= 0 и на экране ЭЛТ 40Эвысвечивается одна точка на вертикальной оси.Для сигнала с фазовой телегра О фией (фТ 1 ) разность фаз между различными (д-й и 1-й) элементарными посылками может принимать два значения ф(С ,)-(у=О,п , Следовательно, ф,(С) также может принимать два 15 значения: Ф,=О и М; - Т . Поэтому ЬЗ=О и возможны два значения аЭ. 1) а А;2) аз=-А, Следовательно, на экране ЭЛТ 40 высвечиваются две точки на вертикальной оси симметрии относи тельно центра координат.Для сигнала с фазовой телеграфией ФТ разность фаз между различными элементарными посылками может принимать четыре значения: О, - ,7; -- . 25 Следовательно, ф также может принимать четыре значения: К,= 0, фз=Ягл ИМэ = и р 06 =Поэтому ВОзмОжны четыре множества значений а и ЪЭ. 30ЭСледовательно, на экране ЭЛТ высвечиваются четыре точки симметрично относительно центра координат - две на вертикальной оси и две на горизонтальной,Для сигнала с частотной модуляцией ЧИ разность фаз между колеба,ниями в различные моменты времени может принимать непрерывное множество значений в.пределах (-Т-; Т ), При этом фс(С) равномерно распределен в интервале 1(-й + 7 ). Поэтому возможно применение значений а и Ъ.а = Асоя(й)Ь = А ю з пес( с)м( й) = - в - ЗД Следовательно, на экране ЭЛТ вы,свечиваются точки, лежащие на окружф 1 ности с центром в начале координат,которые при большей длительностиреализации сигнала сливаются в сплошную окружность.Для сигнала с частотной .телеграфией ЧТ, состоящего из отрезков синусоид двух различных частот (Я, иИ ), возможны три ситуации: а) временные отсчеты1 и С Э находятсяв пределах одной элементарной посылки с И, б) Тинаходятся в раз 1 Эличных элементарных посылках, но содинаковыми значениямиИ ," в)инаходятся в различных эпементанихпосылках с разными значениями и;В первых двух ситуациях м (С)=0 ина экране ЭЛТ 40 высвечивается точка на вертикальной оси, а в 1 третьейситуации аналогично случаю ЧИ соответствует изменение М,(С)= -в)-",Я и,.следовательно, множество точек на окружности на экране ЭЛТ 40. Таким образом, сигналу с ЧТ при большой длительности реализации сигнала на экране ЭЛТ соответствует окружностьс точкой на вертикальной оси.Для сигналов с амплитудной модуляцией (АИ) и амплитудной телеграфией (АТ),И,)= Ч= сопя и, следовательно, о=0 и Ьэ=О, А(Е.) в случаеАИ может принимать множество значений в пределах А ; - А,щ (в случае100%-ной модуляции А =0) а в слуМячае АТ - два значения: О и А. Следовательно, для АИ сигналов возможноизменение значений а.:а = А1 А(с) О,А 1,а для АТ-сигналов: 1) а Э = Аф 2) а =О,Поэтому в случае АИ на экране ЭЛТ 40высвечиваются точки на отрезке вертикальной оси, которые при большейдлительности реализации сигнала сливаются в сплошную линию, а в случаеАТ - две точки в центре координати на вертикальной оси.Таким образом, исключение иэ состава устройства узкополосных элементов задержки, имеющихся в составеизвестного устройства позволяет повысить четкость изображения на экра.сне ЭЛТ, так как частотные характеристики сигнала не искажаются, и темсамым повысить точность классификации радиосигналов.1182432 Ысф Составитель С. ЛебедеПчелинская Техред Л,Микеш ректор А. Обручар едак Заказ 6100/43осударстам изобр1 сква ЖТираж 747 писное та СССР ггии наб., д, 4/ ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Фил ВНИИПИ Г по дел13035, Мо енного комиттений и откр5, Раушская