Устройство приема дискретных частотных сигналов

 

Изобретение относится к радиосвязи и может использоваться в радиосистемах передачи информации для приема дискретных частотных сигналов . Цель изобретения - упрощение устройства за счет исключения нескольких каналов обработки,, Устройство приема дискретных частотных сигналов содержит полосовой фильтр 1, смеситель 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 , многоразрядный регистр 14, цифровой согласованный фильтр 15, пороговый блок 16, регистрирующий блок 17 и синхронизатор 18„ Работа устройства основана на частотно -временном преобратованги радиосигнала с помощью дисперсионной линии 4 задержки, смесителя 2 и генератора 3 с линейной частотной модуляцией, временной селекции радиоимпульсов и последующей демодуляции дискретного частотного сигнала 4 ил. а S (Л о ю ьо со |сд со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИК (51) 5 Н 04 L 27/26

1ГЕИ63ИЯ i « « ")Я T,"".. lECM.lQ > Л- А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО И306РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ AEHT СССР (21) 4495784/09 (22) 18.10.88 (46) 23.01.91. Вюл. Р- 3 (72) А.А. Азанов (53) 621.376.2(088,8) (5e) Авторское свидетельство СССР

У 451163, кл. Н 03 В 3/04, 1972. (54) УСТРОЙСТВО ПРИЕИА ДИСКРЕТНЫХ

ЧАСТОТНЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к радиосвязи и может использоваться в радиосистемах передачи информации для приема дискретных частотных сигналов. Цель изобретения — упрощение устройства за счет исключения нескольких каналов обработки„ Устройство приема дискретных частотных сигналов содержит полосовой фильтр 1, смеси„,.SU„„1622953 А 1

2 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, многоразрядный регистр 14, цифровой согласованный фильтр 15, пороговый блок 16, регистрирующий блок

17 и синхронизатор 18„ Работа устройства основана на частотно -временном преобразовании радиосигнала с помощью дисперсионной линии 4 задержки, смесителя 2 и генератора 3 с линейной частотной модуляцией, временной селекции радиоимпульсов и последующей демодуляции дискретного частотного сигнала. 4 ил °

1622953

Изобретение относится к радиосвя-.зи и может использоваться в радиосистемах передачи информации для приема и демодуляции дискретных час5 тотных сигналов (ДЧС) .

Целью изобретения является упрощение устройства за счет исключения нескольких каналов обработки.

На фиг. 1 приведена структурная 10 электрическая схема устройства; на фиг. 2-4 частотно-временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит полосовой фильтр 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 20

9 коммутаторов и блоков 10 вычисления порогов, компаратор 11, распределитель 12 импульсов, блоки 13 счетчиков, многоразрядный регистр 14, цифровой согласованМый фильтр 15, 25 пороговый блок 16, регистрирующий блок 17, синхронизатор 18, состоящий из задающего генератора 19., reaepa тора 20 тактовых импульсов, первого

21 и второго 22 двоичных счетчиков, дешифратора 23 и счетчика 24.

Устройство приема дискретных частотных сигналов работает следующим образом.

На вход полосового фильтра 1 ступает радиосигнал, представляющий собой сумму помех и ДЧС, передаваемых последовательностью радиоимпупьсов длительностью T (фиг. 2а). Несущие частоты радиоимпульсов ДЧС

i 6 $1, N), могут иметь произволь ные (не равные), но известные интервалы разнесения, Количество несущих частот равно N, С выхода фильтра 1, ограничивающего спектр помех и име- 45 ющего полосу пропускания, несколько превьппающую полосу частот, занимаемую ДЧС, радиосигнал поступает на первый вход смесителя 2. На второй вход смесителя 2 подаются колебания от ЛЧМ-генератора 3, запускаемого короткими импульсами от синхронизатоh ра 18 через интервалы времени c ((Т (фиг. 2б) . Девиация частоты ЛЧМ-генератора 3 примерно равна полосе пропускания полосового фильтра 1, а мгно5 венная частота изменяется от своего минимального до максимального значения за время с, (с, (фиг, 2в, За) . 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 f частотно-временной

П график элементарных ЛЧМ радиоимпульсов на выходе смесителя 2 имеет вид, представленный на фиг. 2г.

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-радиоимпульсов. Различные частотные составляющие одного элементарного ЛЧМрадиоимпульса распространяются в ДЛЗ с разными скоростями из-за ее дисперсионных свойств и складываются когерентно. В результате на выходе ДЛЗ образуются сжатые во времени (укороченные, по длительности) в коэффициент сжатия К раз радиоимпульсы (фиг. Эб). Ампуитуда этих радиоимпульсов пропорциональна Ê и уровню частотных составляющих помех и радиоимпульсов ДЧС, и поэтому содержит йнформацию о мощности помех и радиоимпульсов ДЧС, так как ДЛЗ 4 представляет собой линейный согласованный фильтр. Величина задержки сжатых радиоимпульсов от момента начала ЛЧМ-импульса генератора 3 определяется наличием соответствующих частотных составляющих, поступающих с выхода полосового фильтра 1.

Детектор 5 снимает внутреннюю модуляцию и выделяет огибающую сжатых радиоимпульсов (фнг. Зв, 2д). Сигнал с выхода детектора огибающей поступает на первый вход ключа 6. На второй его вход в течение каждого интервала и времени о поступают N импульсов опроса от синхронизатора 18 в точно рассчитанные моменты времени появления огибающей сжатых радиоимпульсов 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 блока

13 представляет собой интегратор и осуществляет с 1ет импульсов, поступающих от компаратора 11, для своей несущей частоты ДЧС g . Значения выходного кода счетчиков прямо пропорциональны времени превышения сигнала над порогом за время Т о

ЦиФровой код с многоразрядного

Dc .1èñòðà 14 поступает на цифровой согласованный фильтр 15, который вычисляет взаимокорреляционную функцию

IIpIIHIIToI" H oIIopHoI ДЧС Выходной сигнал цифрового согласованного фильтра 15 поступает на пороговый блок

20 16, который может представляеть собой комлара тор, а решения пршшмать при превышении максимума вэаимокорреляционной функции порогового уровня, определяемого вероятностями ложной

25 тревоги, стирания или трансформации при приеме ДЧС. Выходной сигнал блока 16 поступает на регистрирующий блок 17.

Упр,lпление всей работой устройства приема /Г1С осуществляет синхро»,, .1зт<-р 18

Синхронизатог работает следующим образом. Короткие ил1пульсы от задашщегс генератора 19 (фиг. 4а) поступах1т на ЛЧМ-генератор 3 и на первые

35 нходь двоичных счетчиков 21 и 22, устанавливая их в нулевые состояния.

Состояние счетчи <а 21 увеличивается под воздействием поступающей па его

40 второй (счетньп ) вход импульсов тактовой частоты (фиг. 4б) от генератора

20. При этом частота импульсов генератора 20 намного выше частоты задаюшего генератора 19 и определяет необ4 ходимую разреша1ощую способность час-. тотно-временного преобразования ДЧС.

Цифровой код счетчика 21 прямо пропорционален временному интервалу от начала формирования Л1П1-импульса генератора З.Подключенньп1 к этому счетчику дешифратор 23 формирует импульсы опроса (фиг. 4в, 3r) для ключа 6 в моменты времени, точно совпадающие с огибающими сжатых радиоимпульсов несущих частот ДЧС. Одновременно импульсы опроса поступают на счетный вход счетчика 22, который . работает по отрицательному фронту.

Вьгсодной код этого счетчика поступает

1 622953 ко огибающие сжатых радионмпульсов, соответствующие всем .возможным несущим частотам f, (фиг. Зд), чем и осуществляется частотная селекция ДЧС.

С выхода ключа 6 сигнал поступает на первый вход компаратора 11 и блок

7 формирования пороговых напряжений.

Блок 7 предназначен для вычисления пороговых уровней для каждой несущей частоты радиоимпульсов ДЧС. Коммутаторы 8 и 9, переключаемые цифровым кодом (фиг, 3е, 4 г), от синхрониза— тора 18, последовательно подключают

N блоков 10 к выходу кл1оча 6 и второму входу компаратора 11. Поскольку помехи, попадающие в полосу фильтра 1, мог ут иметь различную мощность, а радиоимпульсы ДЧС могут подвергаться замираниям, каждый из N блоков 10 вычисляет пороговый уров нь на основе выборочных значений амплитуды IIl Iïóëüсов огибающей суммарной мощности сигнала и помех только для сгоей несущей частоты f . На вход каждого блока

10 поступают выборки огибающей суммарной мощности сигнала и помех (фиг. Зж) в моменты времени прихода импульса опроса синхронизатора 18 н подключения блока 10 колс1утаторол1 8 к выходу детектора„Каждый блок 10 определяет среднее значение алгплитупы входных импульсов 111 в течегп1с време1 ни интегрирования Тц (Т )) Т), а затсм абсолютный уровень порога, которьп1 зависит от ш и. 1GN

Компаратор, сравнивая пороговые уровни (фиг. Зз) с выходными сигналами ключа 6 (фиг„ Зд), по знаку разности выносит импульсные решения о наличии радиоимпульсов ДЧС или их отсутствии на интервале 1 1(фиг. Зи)„

За зремя действия одного ЛЧМ-импульса генератора 3 выносится N pemeний. Выходные импульсы компаратора 11 поступают на первые (счетные) входы каждого иэ N счетчиков 13 (фиг„ Зк) через распределитель 12 импульсов, переключение которого осуществляется синхронно с коммутаторами 8 и 9 от 50 синхронизатора 18 (фиг. 3е, 4г). Вторые (установочные) входы блока 13 счетчиков объединены между собой и соединены с записывающим входом многоразрядного регистра 14, на который

55 поступают короткие импульсы от синхронизатора 18 с периодом T> (TII и Т) °

Положительным фронтом этого импульса содержимое всех счетчиков блока 13

1622953 на коммутаторы 8, 9 и распределитель

12 импульсов (фиг. 4г, Зе), обеспечивая подключение блоков t0 вычисления порогов к компаратору 11 и ключу 6, 5 а также подключение выхода компаратора к счетчикам блока t3 Счетчик 24 формирует короткие положительные импульсы (фиг. 4д) с периодом Т !

О формула 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, с целью упрощения устройства за счет исключения нескольких каналов обработки, введены последовательно соеди- 5 ненные ключ и первый коммутатор, по- следовательно соединенные второй коммутатор, компаратор и распределитель импульсов, последовательно соединенные многоразрядный регистр, цифровой

Эс 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 сое1 динен с входом линейного частотномодулированного генератора и с вторым входом второго двоичного счетчика, а выход дешифратора подключен к вто-. рому входу ключа и к входу счетчина.

16229 3

Ш!!)!В!Ш

1622953

Составитель И. Котиков

Техред М.Дидык, Корректор H. Король

С.

Редактор С. Пекарь

Заказ 115 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комп ета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауп1ская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101