Устройство приема зондирующего сигнала

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (11) (s1)s Н 04 В 7/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР ь 1 v . ö

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (лЭ 4

О (21) 4766965/09 (22) 06.12.89 (46) 30.05.92. Бюл. М 20 (71) Самарский электротехнический институт связи (72) В. К. Мовчан (53) 621.396.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1ч 1566495, кл. Н 04 В 7/08, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ПРИЕМА ЗОНДИРУЮЩЕГО СИГНАЛА (57) Изобретение относится к технике связи и может использоваться при построении приемников зондирующего сигнала в системах передачи дискретных сообщений с периодическим зондированием канала в условиях произвольных искажений формы сигнала. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости в условиях воздействия широкополосных и сосредоточенных по спектру помех. Устройство содержит блок 1 задержки, ключ 2, перИзобретение относится к технике связи и может использоваться при построении премников зондирующего сигнала в системах передачи дискретных сообщений с периодическим зондированием канала в условиях произвольных искажений формы сигнала.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости в условиях воздействия широкополосных и сосредоточенных по спектру помех. вый фильтр 3 верхних частот, первый гребенчатый фильтр 4, первый выпрямитель 5, первый фильтр 6 нижних частот, первый блок 7 формирования, элемент ИЛИ 8, блок

9 фильтрации, первый блок 10 управления, второй гребенчатый фильтр 11, второй фильтр 12 верхних частот, второй выпрямитель 13, второй фильтр 14 нижних частот, второй блок 15 формирования, фильтрующе-детектирующий блок 16, пороговый блок

17, второй блок 18 управления, обнаружитель 19, переключатель 20 тактовых импульсов, делитель 21 частоты. Цель достигается за счет более точного определения начала и конца реакции канала связи на зондирующий сигнал. Это обеспечивается использованием гребенчатых фильтров, разнесенным приемом по двум параметрам — огибающей и мгновенной частоте, раздельной фильтрующей переднего и заднего фронтов сформированных управляющих импульсов. 6 ил.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу; на фиг, 3— структурная схема фильтрующе-детектирующего блока; на фиг. 4, 5, 6 — принципиальные электрические схемы соответственно второго блока управления, порогового устройства и совокупности обнаружителя, переключателя тактовых импульсов и делителя частоты.

1737740

Устройство содержит блок 1 задержки, ключ 2, первый фильтр 3 верхних частот, первый гребенчатый фильтр 4, первый выпрямитель 5, первый фильтр 6 нижних частот, первый блок 7 формирования, элемент

ИЛИ 8, блок 9 фильтрации, первый блок 10 управления, второй гребенчатый фильтр 11, второй фильтр 12 верхних частот, второй выпрямитель 13, второй фильтр 14 нижних частот, второй блок 15 формирования, фильтрующе-детектирующий блок 16, пороговый блок 17, второй блок 18 управления, обнаружитель 19, переключатель 20 тактовых импульсов, делитель 21 частоты.

Фильтрующе-детектирующий блок 16 содержит перемножители 22, 23, фильтры

24 и 25 нижних частот, управляемый генератор 26 фазорасщепитель 27, дифференциаторы 28 и 29, перемножители 30, 31, вычитатель 32, квадраторы 33 и 34, сумматор 35, Устройство для приема зондирующего сигнала работает следую.цим образом, Входной сигнал проходит на выход через блок 1 задержки и ключ 2, открываемый импульсами от блока 9 фильтрации, соответствующими по времени моменту действия реакции. канала на зондирующий сигнал. Т.о. здесь реализуется временная селекция реакции из канального сигнала, образованного реакцией канала связи на зондирующий сигнал и реакцией канала связи на информационный (модулированный) сигнал, передаваемый в промежутках между зондирующими сигналами, На фиг. 2 изображена временная структура обрабатываемого сигнала. Все остальные элементы 3 — 21 образуют схему для формирования управляющих импульсов блоком 9 фильтрации из входного сигнала.

Из входного сигнала на выходе фильтрующе-детектирующего блока 16 образуется процесс изменений мгновенной частоты, поступающий на гребенчатый фильтр 11. На другом выходе фильтрующе-детектирующего блока 16 образуется процесс изменений амплитуды входного сигнала, поступающий через фильтр 3 верхних частот на гребенчатый фильтр 4, Выделенный гребенчатым фильтром 4 периодический процесс изменения амплитуды выпрямляется выпрямителем 5, фильтруется фильтром 6 нижних частот. В блоке 7 формирования формируется периодическая импульсная последовательность, соответствующая во времени реакции канала связи на зондирующий сигнал.

Таким же образом в частотной ветви процесс изменений мгновенной частоты, прошедший гребенчатый фильтр 11, фильтр

12 верхних частот, выпрямляется в выпрямителе 13, фильтруется в фильтре 14 нижних частот, формируется в периодическую импульсную последовательность, соответствующую по времени реакции канала на зондирующий сигнал, в блоке 15 формирования.

Амплитудная и частотная импульсные последовательности складываются в логическом элементе ИЛИ 8, образуя периодическую импульсную последовательность, более точно соответствующую по времени реакции канала на зондирующий сигнал.

Большая точность обусловлена эффектом разнесения по амплитуде и частоте. Вероятность того, что в процессе интерференционных замираний сигнала одновременно будут отсутствовать изменения амплитуды сигнала и его мгновенной частоты гораздо ниже, чем вероятность пропадания этих изменений по отдельности. Отклонения несущей частоты зондирующего сигнала от номинального значения, задаваемого в фильтрующе-детектирующем блоке 16 с помощью управляемого по частоте генератора, в пороговом блоке 17 преобразуются в одно из логических состояний его выхода:

"1" — при положительном отклонении, "0"— при отрицательном отклонении, При отсутствии периодической импульсной последовательности, определяемой обнаружителем 19, выход порогового блока

17 фиксируется в состоянии логического "0".

Выход порогового блока 17 соединен с входом блока 18 управления, на другой вход которого подаются тактовые импульсы от блока 8 фильтрации через делитель 21 частоты и переключатель 20 тактовых импульсов, Фильтрующе-детектирующий блок 16, гребенчатый фильтр 11, пороговый блок 17, блок 18 управления, обнаружитель 19, образуют релейную систему радиоимпульсной частотной автоподстройки частоты с поиском сигнала по несущей частоте. Режим поиска осуществляется, когда на выходе блока 9 фильтрации отсутствует периодическая последовательность, управляющая ключом 2. В этом случае к блоку 18 управления через переключатель 20 тактовых импульсов непрерывно поступают тактовые импульсы. При обнаружении сигнала на выходе обнаружителя 9 действует логический потенциал "1", под воздействием которого тактовые импульсы к блоку 18 управления проходят через переключатель 20 тактовых импульсов только в моменты действия реакции канала связи на зондирующий сигнал.

В эти моменты осуществляется автоподстройка частоты фильтрующе-детектирующе1737740

10

20

50

55 го блока 16. Вариант его реализации представлен на фиг. 3.

Перемножители 22 и 23, фильтры 24 и

25, нижних частот, управляемый по частоте генератор 26, фазорасщепитель 27 образуют квадратурный расщепитель, на выходах которого действуют процессы, отображающие квадратурные составляющие x(l) и у(т) комплексной огибающей входного сигнала.

Последующие блоки реализуют алгоритм вычисления отклонений мгновенной частоты входного сигнала от номинала, задаваемого частотой управляемого генератора 26.

Полоса частот, выделяемая фил ьтрующе-детектирующим блоком 16 из входного сигнала, полностью определяется частотой среза фильтров 24 и 25 нижних частот, процесс изменения амплитуды и мгновенной частоты которого вычисляются с помощью последующих блоков, имеет полосу, отнесенную к несущей частоте 2 Л F. Ка этом обстоятельстве и основан эффект повышения помехоустойчивости приема, Этот эффект достигается за счет целесообразного выбора частоты среза Л F фильтров 24, 25 нижних частот

Л F= —.

T.к. длительность зондирующего сигнала т, много больше длительности информационных посылок в рабочем пакете, то и полоса частот, занимаемая им —, много меньше

Тз полосы, занимаемой информационным сиг1 налом —. Т,о, предварительная селекция Ð зондирующего сигнала по полосе частот уменьшает интенсивность помех до нелинейных преобразований в соответствии с ниже приведенными алгоритмами. Отклонения мгновенной частоты с точностью до изменений квадрата амплитуды А (t) вычисляются в соответствии с алгоритмом

D(t) =хз- — у — при помощи дифференциаторов 28, 29 перемножителей 30, 31 и вычитателя 32.. Квадрат изменений амплитуды А (1) вычисляется при помощи квадраторов 33, 34, в качестве которых используются перемножители с объединенными входами, и сумматора 35 в соответствии с алгоритмом

А (с) = x (с)+ у (с).

Принципиальная электрическая схема узла управления 18 приведена на фиг. 4. Он представляет собой многоразрядный реверсивный счетчик (на элементах 564ИЕ11) и цифроаналоговый преобразователь (572ПА2). При поступлении тактовых импульсов, код реверсивного счетика меняется в сторону увеличения, если на знаковом входе действует логический потенциал "1" (от порогового устройства 17) или в сторону уменьшения при логическом "0" на этом входе. Состояние счетчика в цифроаналоговом преобразователе превращается в аналоговое управляющее напряжение. Если от переключателя 20 тактовых импульсов тактовые импульсы следуют пачками, то изменения кода происходят только в моменты действия пачек, В интервалах между ними управляющее напряжение запоминается.

Кепрерывное поступление тактовых импульсов соответствует режиму поиска, "пачкообразное" — режиму автоподстройки частоты, Принципиальная электрическая схема порогового устройства, которое может быть использовано в качестве блока 17, изображена на фиг. 5. Если сигнал обнаружен, то с.выхода обнаружителя 19 на другой вход порогового блока 17 поступает логический уровень "1". На выходе логического инвертора при этом действует логический "0", с которым и сравнивается входной сигнал, поступающий на инвертирующий вход компаратора 521САЗ от гребенчатого фильтра 11.

Эта ситуация соответствует режиму автоподстройки частоты. Если с выхода обнару- . жителя 19 поступает "0", то на инвертирующем входе компаратора действует высокий потениал, соответствующий логической "1". Состояние компаратора в этой ситуации не зависит от входного сигнала с выхода гребенчатого фильтра 11 и соответствует логическому "0". Это соответствует режиму поиска системы автоподстройки частоты.

Принципиальная электрическая схема делителя 21 частоты, обнаружителя 19, переключателя 20 тактовых импульсов изображена на фиг, 6. Импульсы, следующие с выхода блока фильтрации 9, поддерживают ждущий мультивибратор 554АГ1, работающий в режиме перезапуска, в состоянии логической "1". Если эти импульсы пропадают (сигнал не обнаруживается), то через некоторое время, определяемое параметрами

RC-цепи, на выходе обнаружителя 19 устанавливается логический "0". Кеобходимая частота тактовых импульсов обеспечивается делителем частоты на элементе 564ТМ2, Выходные импульсы поступают на логический переключатель на микросхеме 564ЛА7.

Если обнаружитель находится в состоянии логической "1", то на выход логического переключателя проходят пачки импульсов в моменты прихода импульсов с выхода блока

9 фильтрации. В эти моменты осуществляется та автоподстройка частоты. Если обнару1737740 житель находится в состоянии логического

"0", то на выход логического переключателя проходят импульсы непрерывно, что соответствует режиму поиска системы автоподстройки частоты, поскольку при фиксированном знаке расстройки (на выходе порогового устройства) код реверсивного счетчика блока 18 управления. уменьшается, уменьшая частоту управляемого генератора фил ьтрующе-детектирующего блока. При заполнении реверсивного счетчика счет его начинается с максимального значения и частота управляемого генератора начинает изменяться с максимального значения.

Т.о. последовательный поиск по частоте осуществляется по пилообразному закону до тех пор, пока сигнал не будет обнаружен, Формула изобретения

Устройство приема зондирующего сигнала, содержащее последовательно соединенные блок задержки и ключ, выход которого является выходом устройства, а вход блока задержки — входом устройства, последовательно соединенные первый фильтр верхних. частот, первый гребенчатый фильтр, первый выпрямитель, первый фильтр нижних частот, первый блок формирования, элемент ИЛИ, блок фильтрации и первый блок управления, второй гребенчатый фильтр, второй фильтр верхних частот, и последовательно соединенные второй выпрямитель, второй фильтр нижних частот и второй блок формирования, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, второй выход блока фильтрации соединен с вторым входом ключа, а выходы первого блока управления подключены к соответст5 вующим входам первого и второго гребенчатых фильтров, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости в условиях воздействия широкополосных и сосредоточенных по спектру помех в

10 него введены последовательно соединенные обнаружитель, пороговый блок, второй блок управления и фильтрующе-детектирующий блок, первый выход которого подключен к входу первого

15 фильтра верхних частот, а второй его выход — к первому входу второго гребенчатого фильтра, и последовательно соединенные делитель частоты и переключатель тактовых импульсов, выход которого

20 подключен к второму входу второго блока управления, первый выход блока фильтрации соединен с входом делителя частоты, второй выход блока фильтрации подключен к второму входу переключателя тактовых

25 импульсов и к входу обнаружителя, выход которого соединен с третьим входом переключателя тактовых импульсов, выход второго гребенчатого фильтра подключен к второму входу порогового блока и к входу

30 второго фильтра верхних частот, выход которого соединен с входом второго выпрямителя, а вход блока задержки соединен с вторым входом фил ьтрующе-детектирующего блока.

1737740

1737740.

1737740

1737740

569ЛЕ5 521 САЗ

560Л47

ЯМГ1

Составитель И,Котиков

Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Редактор Н. Коляда

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

Заказ 1907 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета llo изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Устройство приема зондирующего сигнала Устройство приема зондирующего сигнала Устройство приема зондирующего сигнала Устройство приема зондирующего сигнала Устройство приема зондирующего сигнала Устройство приема зондирующего сигнала Устройство приема зондирующего сигнала Устройство приема зондирующего сигнала 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике радиосвязи

Изобретение относится к строительству , а именно к сборным строительным элементам куполообразных, сводчатых и плоскостных сооружений промышленного

Изобретение относится к технике радиосвязи и может использоваться в аппаратуре приема дискретных сигналов

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при двухканальном радиоприеме для защиты от приема по побочным каналам приема

Изобретение относится к радиотехнике

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для приема широкополосного сигнала в условиях воздействия узкополосных помех

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в системах дальней тропосферной связи в условиях воздействия помех

Изобретение относится к радиосвязи

Изобретение относится к радиотехнике

Изобретение относится к способу и устройству объединения фаз, которое используется в радиотелефоне разнесенного приема

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к технике радиосвязи, и может быть использовано в качестве устройства приема дискретных сообщений в пакетных радиосетях подвижной связи при разнесенном приеме

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для приема широкополосного сигнала в условиях воздействия узкополосных помех

Изобретение относится к технике радионавигационных систем и может быть использовано для приема сигналов в системах глобальной спутниковой навигации

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к способам и устройствам приема многолучевых сигналов, и может быть использовано в системах цифровой радиосвязи

Изобретение относится к области передачи цифровой информации

Изобретение относится к системе диапазона сверхвысоких частот и, более конкретно, к цепи связи для предотвращения расходимости напряжения фазового детектирования, нормализованного для режима с разнесением

Изобретение относится к средствам радиосвязи, в частности к способу и устройству для переключаемого разнесенного приема

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для обнаружения выхода в эфир радиостанций с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ), их пеленгации и определения сетки используемых частот
Наверх