Частотно-временной дискриминатор

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ п 995041 Союз СоветскихСоциапистическихРеспублик К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) П риоритет Опубликовано 07,02.83. Бюллетень5 пе деизм кэобретеккй н аткрытнй(5 З) УЙ К 621. 396,96(088.8) Дата опубликования описания 09,02,83 л(,Б.Г. Мельников, В,И, Андриано у,С.В.: Фролов,(54) ЧАСТОТНО"ВРЕМЕННОЙ ДИСКРИМИНАТОР 1Изобретение относится к радиотех" нике и может быть использовано в сле" дящих измерителях дальности и скорости, входящих в радиолокационные стан" ции с частотно-модулированным сигна"5 лом с нечетным законом частотной модуляции ( линейным, кубическим и т.п.) для формирования сигналов рассогласования по частоте и задержке при на" личиипомех, обусловленных собственными шумами приемника,Известен частотно"временной диск" риминатор, содержащий блок опорных сигналов, частотный и временной диск" риминаторы, первые входы которых соединены между собой, второй, третий и четвертый входы частотного дискри" минатора соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока опорных сигналов, второй, тре тий и четвертый входы временного диск" риминатора соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым выходами блока опорных сигналов, причем час 2тотный и временнойдискриминаторы со"держат первый, второй и третий корре"ляторы, первый и второй фазовые де"текторы и делитель, при этом выходпервого коррелятора через первый фазовый детектор соединен с первым вхо"дом.делителя, вьход второго коррелятора через второй фазовый детекторсоединен с вторым входом делителя,а выход третьего коррелятора соеди"нен с вторыми входами первого и второго фазовых детекторов, первым вхо"дом частотного и временного дискрими"наторов являются соединенные междусобой первые входы всех корреляторов данного дискриминатора, вторым,третьим и четвертым входами частотного и временного дискриминаторов со"ответственно являются вторые входыпервого, второго и третьего корреляторов данного дискриминатора, а вы"ходом частотного и временного дискри"минаторов является выход делителяданного дискриминатора 11, 3 99504Однако известное устройство имеет низкую точность оценки частоты и за" держки частотно-модулированных сиг" налов с нечетным законом частотной модуляции, что обусловлено наличием взаимной зависимости между частотой и задержкой при использовании зондирующих радиосигналов указанного вида,Цель изобретения - увеличение точ" ности совместной оценки частоты и 1 О задержки частотно-модулированных сиг" налов с нечетным законом частотной модуляцииПоставленная цель достигается тем," 15 что в частотно-временной дискрими" натор, содержащий блок опорных сигна", лов, частотный и временной дискриминаторы, первые входы которых соединены между собой второй, третий и четвертый входы частотного дискрими"2 а натора соединены соответственно спервым, вторым и третьим выходами блока опорных сигналов, второй, третий и четвертый входы временного дискри 2 минатора соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым выходами блока опорных сигналов, причем частотный и временной дискриминаторы содержат первый, второй и третий корреляторы, первый и второй фазовые де"30 текторы и делитель, при этом выход первого коррелятора через первый фазовый детектор соединен с первым входом делителя, выход второго корреляторачерез второй фазовый детектор соеди" нен с вторым входом делителя, а вы." ход третьего коррелятора соединен с вторыми входами первого и второго фазовых детектора, первым входом частотного и временного дискриминаторов являются соединенные между собой пер" вые входы всех корреляторов данного дискриминатора, вторым, третьим и четвертым входами частотного и временного дискриминаторов соответствен" 15 но являются вторые входы первого, второго и третьего корреляторов дан" ного дискриминатора, а выходом частотного и временного дискриминато" ров является выход делителя данного дискриминатора, введены последовательно включенные коррелятор и функциональный преобразователь, последо" вательно включенные первый управляе", мый усилитель, первый блок сложения и первый усилитель и последователь" но включенные второй управляемый уси" литель, второй блок сложения и втофрой усилитель, причем вход коррелятора соединен с первыми входами частотного и временного дискриминаторов, выход функционал ьного преобразователя соединен с управляющими входами, первого и второго управляемых усилителей, седьмой выход блока опорных сигналов соединен с вторым входом коррелятора, выход частотного дискри" минатора соединен с вторым входом первого блока сложения, выход временного дискриминатора соединен с вторым входом второго блока сложвния. аопопнительный яыхоа частотного диск" риминвтора соединен с сигнальным входом второго управляемого усилителя, дополнительный выход временного дискриминатора соединен с сигнальным входом первого управляемого усилите" ля, при этом дополнительным выходом частотного и временного дискриминаторов является выход первого фазового детектора данного дискриминатора.На фиг. 1 пр иведена структурнаяэлектр ическая схема предложенногоустройства; на фиг. 2 а,б,в.- структурные электрические схемы соответственно коррелятора, формирователя производной опорного линейно-частотномодулированного ( ЛЧМ ) сигнала по задержке и формирователя второй смешанной производной опорного ЛЧИ сигналапо частоте и задержке; на фиг. 3 эпюры, поясняющие работу предложенного устройства,Частотно-временной дискриминаторсодержит блок 1 опорных сигналов,временной дискриминатор 2, частотныйдискриминатор 3, коррелятор 4, функциональный преобразователь 5, первыйи второй управляемые усилители 6 и 7,первый и второй блоки 8 и 9 сложения,первый и второй усилители 10 и 11,а временной и частотный дискриминаторы 2 и 3 содержат ( каждый первый,второй и третий корреляторы 12-14,первый и второй фазовые детекторы 15и 16 и делитель 17.Частотно-временной дискриминаторработает следующим образом,Принятый радиосигнал (фиг. 3) поступает на первые входы временногои частотного дискриминаторов 2 ии первый вход коррелятора 4. Центральная частота спектра сигнала 01смещена относительно своего номинального значения 1 на допплеровскийсдвиг Рл(й) и рРвна Гр = Гя +РА(1).тотного дискриминатора 3 поступают на соответствующие входы второго фазово" го детектора 16, на выходе которого формируется видеонапряжениеЦ , зави" сящее от рассогласования по фазе меж" ду поступающими на этот детектдр сигналами. На выходе делителя 17 частот" ного дискриминатора 3 формируется дискриминационная характеристика О (Фиг. 3),0На второй вход коррелятора ч пода" ется опорное напряжение От =О0 (с)Ос 3 ИВ(фиг,3),которое может быть сформировано с помощью формирова" теля (фиг. 26), содержащего линию 22 1 задержки, блок 23 вычитания, усилитель 2 ч и фазовращатель 25 на 90Полосовой фильтр 19 (фиг. 2 с 1) кор" релятора настраивается на видеосигнал, так как частота принимаемого и опорного сигналов для коррелятора Й одинаковы. Значение сигнала на выходе коррелятора 11 зависит от рассогла" сования по задержке опорного сигнала относительно принимаемого при различных погрешноСтях оценки допплеровско" го сдвига сигналад 1 (1) (напряжение О , Фиг. 3) и от рассогласования по оценке, допплеровского сдвига опор 30 ного сигнала относительно принимаемого при различных погрешностях оценкизадержки д- (напряжение 0 9 фиг3)Напряжение 2, с выхода коррелято"ра 13 с помощью функционального пре-;образователя 5 приводится к видуУхЗначение нормированного коэффи" 2 ЕХциента корреляции ь между параметрами сигнала Г и с зависит от конкрет"ного вида сигнала и определяется зара"40нее до начала измерения. НапряжениеЯХопределяет коэффициент передачиЬперво го и второго упр а вляемых усилителей 6 и 7, которые регулируют уровень сигнала с выхода первых фазовых детекторов 15 временного и частотного дискриминаторов 2 и 3 в зависимос" ти от корреляционных свойств пэрамет" ров г изондирующего сигнала, Сиг" нал с выхода второго управляемого уси" лителякорректирует с помощью второ" го блока 9 сложения сигнал временного рассогласования с выхода временно-, го дискриминатора 2 на велицину уХ/2,а сигнал с выхода первого управляемого усилителя 6 корректирует с помощью первого блока 8 сложения 1 8сигнал частотного рассогласования с выхода частотного дискриминатора 3 на величинуЯ 2(у. Выходные сигна" лы первого и второго блоков.8 и 9 сложения усиливаются в Р =-раз с помощью первого и второго усилителей 10 и 11 и являются выходными сиг" налами частотно-временного дискрими" натора,Сравнительный анализ известного и предложенного .устройств показал, что использование предложенного устройства позволяет увеличить точность совместной оценки частоты и задержки частотно-модулированных сигналов с нечетным законом частотной модуляции на величину Б Ч 9" /-)(2. /2.,р )/А )р /" ), соответственно.Формула изобретенияЧ астотно- временной дискри ми на тор,содержащий блок опорнь 1 х сигналов, частотный и временной дискриминаторы, первые входы которых соединены между собой, второй, третий и четвертый входы частотного дискриминатора соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока опорных сигналов, второй, третий и четвертый входы временного дискриминатора соединены соответственно с цетвертым, пятым и шестым выходами блока опорных сигналов, причем частотный и временной дискриминаторы содержат первый, второй и третий корреляторы, первый и второй фазовые детекторы и делитель, при этом выход первого коррелятора через первый Фазовый детектор соединен с первым входом делителя, выход второго коррелятора через второй фазовый детектор соединен с вторым входом делителя, а выход третьего коррелятора соединен с вторыми входами первого и второго фазовых детекторов, первым входом частотного и временного дискриминаторов яв" ляются соединенные между собой первые входы всех корреляторов данного дискриминатораа, вторым, третьим и четвер" тым входами частотного и временного дискриминаторов соответственно являются вторые входы первого, второго и третьего корреляторов данного дискри" минатора, а выходом частотного и вре" менного дискриминаторов является выход делителя данного дискриминатора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цел,ю увеличения точности совмест" ной оценки частоты и задержки частотно"модулированных сигналов с нечет" % ным законом частотной модуляции, в . него введены последовательно включен" ные коррелятор и функциональный пре" эбраэователь, последовательно включенные первый управляеюй усилитель, в первый блок сложвния и первый усили" тель, и последовательно включенные второй управляемый усилитель, второй блок сложения и второй усилитель, причем вход коррелятора соединен с первыми входами частотного и временного дискриминаторов, выход функционального преобразователя соединен с управляющими входами первого и второго управляемых, усилителей, седьмой 20 выход блока опорных сигналов соединен с вторым входом коррелятора, выход 1 10частотного дискриминатора соединен с вторым входом первого блока сложения, выход временного дискриминатора соединен с вторым входом второго блока сложения, дополнительный выход частотного дискриминатора соединен с сигнальным входом второго управляемого усилителя, дополнительный выход временного дискриминатора соединен с сигнальным входом первого управлеемого.усилителя, при этом дополнительным выходом частотного и временного дискриминаторов является выход первого фазового детектора данного дискриминатора,Источники информаций,принятие во внимание при экспертизе1, Теоретические основы радиола"кации, Под ред. В,Е. Дулевича, И.,А. Шишкинаее вв в е вв ее е ю е а4/31ВНИИПИ Го а а С тий а. 4/5ааааа еею е а евв вПроектная, й и Составитель В. Ивано Техоеа А.Бабинец ееавЬе 3 Фаеаееюееваа Тираж 708 сударственного комитет по делам изобретений и откры Москва Ж-Ю Рачшская наб ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Кооректор В. Б,тяга .Подписноев а аа ее вв е ее ю в Вь