Устройство для приема частотно-манипулированных сигналов

 

Изобретение относится к радиосвязи . Повьппается помехоустойчивость при воздействии станционных помех. С пространственно разнесенных антенн 1 смесь сигнала и помехи посту пает через соответствующие приемные блоки 2 на полосовые фильтры 3 и 4. С полосовых фильтров 3 и 4 сигналы трактов нажатия и отжатия поступают на соответствующие адаптивные компенсаторы помех (АКП) 5 и 6. Сигналы с АКП 5 и 6 поступают на вычитающий блок 12. С его выхода сигнал через ограничитель 7 поступает на сумматор 8 и далее через ограничитель 9 и интегратор 10 на другой вход сумматора 8. С ограничителя 9 сигнал через решающий блок 11 поступает на выход. Выходной сигнал поступает на АКП 5 непосредственно, а на АКП 6 - через инвертор 13. Введение двух АКП, работа которых поясняется, и инвертора 13 повышает помехоустойчивость. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ О

РЕСПУБЛИН (g)4Н 04 Ь 27/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ э с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3762608/24-09 (22) 11.07.84 (46) 07.05.86. Бюл. Р 17 (72) Г.И. Вальдман, В.В. Грибин, Н.Н. Дунева и В.С. Шаталов (53) 621.394.62(088.8) (56) Сартасов Н.А. и др. Коротковолновые магистральные радиоприемные устройства. — М.: Связь, 1971, с.152.

Авторское свидетельство СССР

Р 862383, кл. Н 04 Ь 27/14, 1979. (54). УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ЧАСТОТНОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к радиосвязи. Повьппается помехоустойчивость при воздействии станционных помех.

С пространственно разнесенных антенн 1 смесь сигнала и помехи постув пает через соответствующие приемные блоки 2 на полосовые фильтры 3 и 4.

С полосовых фильтров 3 и 4 сигналы трактов "нажатия" и "отжатия" поступают на соответствующие адаптивные компенсаторы помех (АКП) 5 и 6. Сигналы с АКП 5 и 6 поступают на вычитающий блок 12. С его выхода сигнал через ограничитель 7 поступает на сумматор 8 и далее через ограничитель 9 и интегратор 10 на другой вход сумматора 8. С ограничителя 9 сигнал через решающий блок 11 поступает на выход. Выходной сигнал поступает на

АКП 5 непосредственно, а на AKII 6— через инвертор 13. Введение двух АКП, работа которых поясняется, и инвертора 13 повьипает помехоустойчивость.

1 э.п. ф-лы, 1 ил.

1229

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано в аппаратуре приема дискретных сигналов, Целью изобретения является повы шение помехоустойчивости при воздей- 5 ствии станционных помех.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство для приема частотно-ма- 10 нипулированных сигналов содержит пространственно разнесенные антенны ), радиопрнемные блоки 2, первые и вторые полосовые фильтры 3 и 4, первый и второй адаптивные компенсаторы 5 и 6 помех, первый ограничитель 7, сумматор 8, второй ограничитель 9, интегратор 10, решающий блок 11, вычитающий блок 12 и инвертор 13 ° 20

Каждый адаптивный компенсатор по.мех содержит умножители 14, сумма. тор 15, основные перемножители 16, интеграторы 17, детектор !8 информационного сигнала, расщепители 19 сиг- нала, формирователь 20 сигнала, эле- мент 21 адержки, нормирующий элемент 22, первый дополнительный перемножнтель 23, измерительный фильтр

24 ° второй дополнительный перемножитель 25, блок 26 определения разности и фазовращатель-27.

Устройство работает следующим образом.

3$

Принимаемая смесь сигнала и помехи на промежуточной частоте с выхода каждого из радиоприемных .блоков 2 поступает на два полосовых фильтра 3 и 4 соответственно трактов

"нажатия" и "отжатия" и далее на вхо40 ды расщепителей 19 сигнала. Обработка информации в трактах "нажатия" и

"отжатия" осуществляется параллельно.

На второй вход каждого расщепителя 19 сигнала поступает опорное нажатие с частотой, равной номиналу промежуточной частоты, на первый вход расщепителя 19 сигнала поступает опорное а напряжение со сдвигом фазы на 90, что обеспечивает разложение узкополосной смеси сигнала и помех на квадратные составляющие. Это равносильно переходу к комплексному представ- лению колебания с выхода расщепите» ля 19 сигнала. В весовых умножителях 14 происходит умножение комплексной величины S(t), соответствующей ,смеси сигнала н помех, на комплекс976 2 ный весовой коэффициент W(t), поступающий с выхода интеграторов 17, В основных перемножителях 16 и интеграторах 17 осуществляется вычисление комплексных весовых коэффициентов

W(t) для каждой ветви разнесения.

На выходе (весовых) умножителей 14 имеем комплексную величину П.(t)

- S,(t) W,.(t). . Сигналы с выходов умножителей 14 суммируются в сумматоре )5, на вы-! (Н ходе которого получаем Б (С)= > 11,«1 . i-1

Выходной сигнал сумматора поступает через детектор 18 информационного сигнала на вычитающий блок 12.

С выхода решающего блока ll на управляющий вход формирователя 20 сигнала поступает сигнал в виде оценки .: телеграфных посылок Ъ(С). Так как в каждом из трактов "нажатия" или

"отжатия" осуществляется манипуляция сигнала типа амплйтудиой телеграфии (AT), то формирователь 20 сигнала генерирует колебание AT в соответствии с видом принимаемой комбинации.

Это колебание имеет вид

М(1} Ъ(С)е t где b(t) (1 О) - оценка телеграф. ных посылок, Ч, — начальная фаза;

Q, — — девиация частоты.

Сформированное таким образом коле-. бание поступает на вход второго дополнительного перемножителя 25. На вход первого дополнительного пере-. множителя 23 поступает с формирователя 20 сигнала комплексно сопряженное колебание

М" = Ъ(1)е

На другой вход первого дополнительного перемножителя 23 через элемент 21 задержки и нормирующий элемент 22 поступает колебание с выхода сумматора 15. Элемент 21 задержки компенсирует задержку оценки демодулированного информационного сигнала (Ъ(1) относительно огибающей манипулированного сигНала с выхода сумматора 15, выходной сигнал которого можно представить, например, для тракта "на) атия" в виде

N-1

5(()= 5 (() 5. (()=5 5(()

)=1

N-1 У Н)

5 Р

iP

) -=1

1229976 4 (Q t+ч (О3 с

N-I (a4 v(t)3 — v.(t)

Cs,ü(t)å . s„f 1 =

1=1 где S — модуль огибающей сигнала; (Д вЂ” медленные флуктуации фазы сигнала, вызванные влиянием канала;

Ь() — информационная лоследовательность 1 и 0;

Я - модуль огибающей 1-й помехи; V.(t) — фаза i-й помехи.

На первом дополнительном перемножителе 23 вычисляется произведение 10

П,() - М "(t) S(t)

-j(ggq ) i fN+V(t)) и () =ь(Ю (s b(t)f

hl-1

Jv,(t)

15 (=1

В случае, когда соотношение сигнал/помеха достаточно большое, получаем b(t) = b(t).

Тогда

20 (4г(1)- .1 п,И)=Ь (t)s,Е

- Са1 - е.-, ИИ

+1 (t) S.,Ñ

f -1

Второе слагаемое, которое является продуктом преобразования помех с гораздо более широким спектром, не

30 проходит через измерительный фильтр

24. Сигнал на выходе измерительного фильтра можно записать, Р(t) "= Ь (t)S, e" « "К где К вЂ” коэффициент передачи йзме-. Р рительного фильтра 24 на З5 нулевой частоте.

После последующего. умножения so втором дополнительном перемножителе с,5 получаем

40 ъ(t ) =4 (r ) i (t) = b (t >säе ь(1)е . =ь (t)s C л (at +V ) i (at+×>(t))

Так как значение b(t) нормировано 4 к 1, то на выходе имеем (а1 г(1>2

Ь

В результате имеем опорный сигнал, являющийся оценкой передаваемой ин- . формации, которая поступает в качестве уменьшаемого на блок 26 определе- ния разности. В качестве вычитаемого поступает сигнал S(t), задержанный 55 л на столько, что b(t) и b(t) совпадают во Времени. Тогда на выходе блока 26 определения разности имеем (Qt+ v(4)1 (at+a(t Ц

= S,Г -3 Ь®Р

i Ð. (t)

iP

i=1.

Подставляя в приведенное выражение значения b(t), равные 0 или 1, учитывая, что система автоматического регулирования с помощью весовых коэффициентов W. нормирует S к 1

1 с получаем

Я-1 с<ц = в.„с

<= 1

В результате получаем "чистую" помеху, которая той же системой as томатического регулирования сводится к минимуму. Весовые коэффициенты W;: вырабатываются в осйовнЫх перемиожителях .16 и интеграторах 17 °

В случае, если помеха намного пре-. вышает сигнал, опорное напряжение, получаемое с выхода второго дополнительного перемножителя 25, близко к

О, и весовые векторы, вырабатываемые в системе на выходе интеграторов 1?» стремятся свести к 0 колебание на выходе блока 26 определения разности, После того, как помеха уменьшится и станет соизмерима или немного меньше сигналя, появляется опорное колебание на выходе второго дополнительного перемножителя 25, которое компенсирует полезный сигнал на выходе блока 26 определения разности,.и в дальнейшемсистема вычисления весовых коэффициентов работает только по составляющей помехи, уменьшая ее до минимума.

Далее сигналы с выходов первого и второго адаптивных компенсаторов 5 и 6 помех поступают ня входы вычитающего -блока 12.

Обозначим: Š— сигнал на выходе вычитающего блока 12; Z — сигнал на выходе первого ограничителя 7; Е, сигнал на выходе второго ограничителя 9; Е„ — сигнал на выходе интегратора 10.

Пусть, начиная с момента включения устройства, Е, удовлетворяет ycJIoBH83 . 0 (Е (Q °

5 1229

В момент включения устройства Z„,=

О, поэтому Е Z, и интегратор 10

3 начинает заряжаться, стремясь к ве-. личине Е . При этом сигнал Z„. начиз нает увеличиваться, что приводит к увеличению Z>, и дальнейшему возрастанию сигнала Z Через некоторое вре-. мя наступает момент, когда выполня..ется условие

Е,=Z+Z=U 1О

3 2 И o

Начиная с этого момента, сигнал

2 перестает увеличиваться из-за дейз сгвия ограничителя 9. Сигнал Z возЧ растает до величины +U,, и в устрой.стве устанавливается равновесие, при котором Z >О, Е = Z + U °

Пусть в результате всплеска шума сигнал Z, на некоторое время принима-, ет отрицательный знак, удовлетворяя условию =Uo Z < О, 20

В первый момент всплеска сигнал Е> уменьшается

Ез*=1.1 -Е =U -Е о ф о. ф

Интегратор 10 начинает разряжаться, стремясь к Е . Это приводит к уменьшению сигнала Е„, дальнейшему уменьшению Z и т.д. С временем наступает момейт, когда Zз = Е + Z

О, и процесс заряда идет в обратную сторону, Шумовой выброс является кратковременным и имеет небольшую величину. За время действия выброса

Е не успевает изменить знак, и ве роятность ошибки снижается. .Предложенное устройство позволяет обеспечить прием частотно-манипулированных сигналов с раздельной фильтрацией.по трактам "нажатия" и "отжатия" с повышенной.помехоустойчивостью

40 по отношению к станционным помехам, отличающимся по углу прихода от полезного сигнала.

Формула изобретения

1. Устройство для приема частотноманнпулированных сигналов, содержащее пространственно разнесенные антенны, подключенные к входам-радиоприемных блоков, выходы которых соединены с входами соответствующих первых и вторых полосовых фильтров, вычитающий блок, выход которого соединен через первый ограничитель с первым вхоДом сумматора, выход которого через второй ограничитель соединен с входом решающего блока и входом интегратора, выход которого

976 подключен к второму входу сумматора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости при воздействии станционных помех, в него введены два адаптивных компенсатора помех и инвертор, вход которого подключен к выходу решающего блока и первому входу первого адаптивного компенсатора помех, первь1й вход второго адаптивного компенса тора помех подключен к выходу инвертора, выход первого и второго адаптивных компенсаторов помех соединены соответственно с первым и вторым входами вычитающего блока, при этом выходы первых полосовых фильтров под ключены к соответствующим вторым входам первого адаптивного компенсатора помех, а выходы вторых полосовых фильтров подключены к соответствующим вторым входам второго адаптивного компенсатора помех, опорный вход которого соединен с опорным входом первого адаптивного компенсатора помех и является опорным входом устройства.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что каждый из адаптивных компенсаторов помех содержит расщепители сигнала, умножители, сумматор, основные перемножители, интеграторы, детектор информа-. ционного сигнала, формирователь сигнала, элемент задержки, нормирующий элемент, первый и второй, дополнительные перемножители, измерительный фильтр блок определения разности и фазовращатель, выход которого соединен с первыми входами расщепителей сигнала, выходы которых соединены с первыми входами основных перемножителей и первыми входами умножителей, выходы которых соединены с, входами сумматора, выходы которого подключены к входам детектора информационного сигнала и входам элемента задержки, выходы которого соединены с первыми входами блока определения разности .и входами нормирующего элемента, выходы которого подключены к первым входам первого дополнительного перемножителя, вторые входы которого подключены к первым выходам формирователя сигнала, вторые выходы которого соединены с первыми входами второго дополнительного перемножителя„ выходы которого подключены к вторым входам блока определения разности, 1229

Составитель О. ГеллерРедактор О. Юрковецкая Техред Л.Сердюкова Корректор С. Шекмар

Заказ 2462/60 Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

ll303S, Иосква, Ж-35, Раутская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул. Проектная, 4 выходы которого соединены с вторыми входами основных перемножителей, выходы которых через соответствующие интеграторы подключены к вторым входам соответствующих умножителей, вторые входы расщепителей сигнала Ьрединены с входом фазовращателя и являются опорным входом адаптивного компенсатора помех, первым входом которого является вход формирователя 10

976 8 сигнала, третьи входы расщепителей сигнала являются вторыми входами адаптивного компенсатора помех, выходом которого является выход детектора информационного сигнала, при этом выходы первого дополнительного перемножителя через измерительный

4ильтр соединены с вторыми входами второго дополнительного перемножи-. теля.