Дискриминатор временной задержки сигналов с частотной и частотнофазовой манипуляцией

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистических

Реслублик (ii 758531 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.03.78 (2!) 2586879/18-09 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

Н 04 В 1/06 (/Н 04 L 27/18

Гасударстеенный комитет

СССР

Опубликовано 23.08.80. Бюллетень №31

Дата опубликования описания 30.08.80 (53) УДК 621.394..62 (088.8) ао делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Г. И. Тузов и В. И. Прытков (71) Заявитель (54) ДИСКРИМИНАТОР ВРЕМЕННОЙ ЗАДЕРЖКИ СИГНАЛОВ

С ЧАСТОТНОЙ И ЧАСТОТНО-ФАЗОВОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ

Изобретение относится к системам связи и управления.

Известен дискриминатор временной задержки сигналов с частотной и частотно-фазовой манипуляцией, содержащий входной смеситель сигналов, к опорному входу которого подключен выход генератора копии сигнала, задающий тактовый генератор и последовательно соединенные фильтр и детектор (1).

Однако известное устройство обладает невысокой помехоустойчивостью, а также малой шириной (апертурой) дискриминационной характеристики при использовании сложных сигналов с частотной и частотно-фазовой манипуляцией с большими базами.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости.

Для этого в дискриминатор временной задержки сигналов с частотной и частотно-фазовой минипуляцией, содержащий входной смеситель сигналов, к опорному входу которого подключен выход генератора копии сигнала, задающий тактовый генератор и последовательно соединенные фильтр и детектор, введены последовательно соединенные управляемый делитель частоты, коммутатор и блок памяти и последовательно соединенные блок управления и формирователь выходного сигнала, при этом дополнительный выход управляемого делителя частоты подключен к входу генератора копии сиг- нала, выход входного смесителя сигналов подключен к другому входу блока памяти, выход которого подключен к входу фильтра, выход детектора подключен к входу формирователя Bblxoglíoão сигнала и к входу блока управления, выход которого и другой выход коммутатора соединен с первым вхо1о дом управляемого делителя частоты, к второму входу которого подключен выход задающего тактового генератора.

На фиг. 1 изображена функциональная схема дискриминатора временной задержки сиг15 налов с частотнои и частотно-фазовой манипуляцией; на фиг. 2 а, б, в — виды дискриминационных характеристик.

Дискриминатор содержит входной смеситель 1 сигналов, фильтр 2, детектор 3, ге2О нератор 4 копии сигнала (ГКС), задающий тактовый генератор (ЗТГ) 5, блок 6 памяти в виде замкнутого регистра сдвига на приборах с зарядовой связью (ПЗС), коммутатор 7, управляемый делитель 8 часто758531 ние номера считывания, при котором результат свертки был максимальным. Если этот номер четный, то на выходе дискриминатора сигнал положительный, а если нечетный — отрицательный.

Таким образом, дискриминационная характеристика в этом случае будет релейной (с,а фиг. 2а). Ширина апертуры такой характеристики будет равна 2т,: длительность частотного дискрета для ЧМ сигналов; длительность фазового дискрета для 4 ФМ сигналов.

Для получения дискриминационной характеристики вида, показанного на фиг. 26, осуществляется (m + 1) считывание с демодуляцией и фильтрацией, запоминание номера считывания, при котором результат

1s свертки максимален, и если этот номер 4 п4<

Особенность рассматриваемого класса сигналов заключается в том, что при рассогласовании по задержке между принимаемым и опорным сигналами, меньшем ть где —

20 вполне определенная для данного сигнала величина, много большая ширины основного пика АКФ. результатом их перемножения является процесс с более узкой, чем у принимаемого сигнала, полосой энергетического спектра, и следовательно, с меньшей базой, что позволяет применить для его обработки элементы дискретной техники. Для сигналов с частотной манипуляцией т — длительность частотного дискрета, а для сигналов с частотно-фазовой манипуляцией с1 — дли- 30 цельность фазового дискрета.

При рассогласовании по задержке между принимаемым и опорным сигналами в пределах г< результат перемножения, записанный в память, представляет собой радиосигнал с модуляцией по фазе через интервал, равный длительности частотного дискрета. Скачки фазы ср зависят от величины частотного сдвига и hF„ и рассогласования по задержке Ь р,= 2лЛЕ Д

3 ты, блок 9 управления, формирователь 10 выходного сигнала.

Принимаемый сигнал и опорный сигнал с генератора 4 копии сигнала перемножаются в входном смесителе 1 сигналов. Результат перемножения записывается в блоке 6 памяти, из которого он затем считывается с демодуляцией по фазе, которая осуществляется режекцией или добавлением тактовых импульсов считывания с помощью управляемого делителя.8 частоты по команде с блока 9 управления. После осуществления (m+ 1) -го считывания формирователь 10 выходного сигнала запоминает номер считывания п, при котором результат свертки был максимальным, и формирует выходной сигнал в зависимости от того, какой из трех видов дискриминационной характеристики необходимо получить. где Ьгд= (N — ХДД1; N = 1, 2, ..., L;

Nir — номер средней частоты;

1 — количество частот;

Л1 — дискрет частоты.

Записанный в памяти сигнал многократного ускорения считывается, а начальная фаза каждого частотного дискрета изменяется на величину

9g = (-1) 2УЬЕцД г () — 1) где 1 номер цикла считывания;

2 Д |г — допустимая ошибка слежения за задержкой причем j = 1,2,...,(m+ 1), где где pz — ширина основного пика АК

Акф принимаемого сигнала, то осуществляется еще два считывания с изменением начальной фазы каждого частотного дискрета при первом считывании на

q„,= 2лЬРнЬс (n — 1).

А формирователь выходного сигнала формирует сигнал в виде где К -масштабный безразмерный коэффициент;

U ðåçóëüòàò свертки при первом считывании;

U2-результат свертки при втором считывании;

Ц„„-,максимальное значение результата свертки.

А если и : Л- -, то при и четном выходной

Ь Гг сигнал формирователя положительныи, а при п нечетном — отрицательный. В результате этого формируется дискриминационная характеристика, показанная на фиг. 26. Ширина апертуры такой дискриминационной характеристики 2 т, а ширина линейно изменяющегося участка 2 tg Выражение для дискриминационной характеристики в пределах линейного участка А =

= КЬспри

m =

А7г

Т. е. осуществляется m + 1 считывание с демодуляцией и фильтрацией и запоминаТретьим видом дискриминационной характеристики является характеристика, ли758531 нейно изменяющаяся на всей ширине апертуры (2 1) дискриминационной характеристики (см. фиг. 2 в).

В этом случае формиров тель выходного сигнала формирует сигнал вида

U — + Kn4gi, SignU, К1 где К вЂ” требуемая крутизна дискримина- ig ционной характеристики;

К -крутизна АКФ в пределах основного пика;

0 †ном считывания, при котором результат свертки максимален и равен U,;

U — результат свертки при п считывании.

Дискриминационная характеристика, как функция от Ь записывается в этом случае в виде

io

А = KU (1 + п4Хз- =

=К (К (5z — nhzgsignU)) х

Х (1 + П47У афа U

K(6t-nat sigpm

К (Д т — n hzi.signU) +

as

+ Kn4tqsignU = Khr, т. е. при формировании выходного сигнала дискриминатора по алгоритму (1) получается дискриминационная характеристика, линейно изменяющаяся на всей ширине апертуры (2т1) (см. фиг. 2в). Одновременно с расширением апс ртуры дискриминационных характеристик всех трех видов повышается помехоустойчивость предлагаемого дискриминатора по сравнению с известным двухканальным дискриминатором.

Повышение помехоустойчивости происходит благодаря отсутствию удвоения мощности шумов, что имеет место в сумматоре двухканального дискриминатора, и отсутствию дополнительных шумов дискриминатора, обусловленных неидентичностью каналов двухканального дискриминатора.

Формула изобретения

Дискриминатор временной задержки сигналов с частотной и частотно-фазовой манипуляцией, содержащий входной смеситель сигналов, к опорному входу которого подключен выход генератора копии сигнала, задающий тактовый генератор и последовательно соединенные фильтр и детектор, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены последовательно соединенные управляемый делитель частоты, коммутатор и блок памяти и последовательно соединенные блок управления и формирователь выходного сигнала, при этом дополнительный выход управляемого делителя частоты подключен к входу генератора копии сигнала, выход входного смесителя сигналов подключен к другому входу блока памяти, выход которого подключен к входу фильтра, выход детектора подключен к входу формирователя выходного сигнала и к,входу блока управления, выход которого и другой выход коммутатора соединен с первым входом управляемого делителя частоты, к второму входу которого подключен выход задающего тактового генератора.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Тузов Г. И. Статистическая теория приема сложных сигналов. М., «Сов. радио», 1976, с. 192 (прототип).

758531

Фиг. 2

Составитель А. Сеселкин

Техред К. Шуфрич Корректор В. Синицкая

Тираж 729 Подписное

Редактор Т. Иванова

Заказ 5655/51

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4