Устройство когерентного сложения фазоманипулированных сигналов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«i>932628

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 12.11.80 (21). 3004931/18-09 с присоединением заявки М (23) П риоритет (5I)M. Кл.

Н 04 В 7/04

Ганударстеенный кемнтет

СССР ао делам наебретений к открытий

Опубликовано 30.05.82. Бюллетень J% 20

Дата опубликования описания 30.05.82 (53) УДK 621.396. .621 (088.8) И. Г. Киселев, П. И. Стутон, С. С. Ананченков и (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО КОГЕРЕНТНОГО СЛОЖЕНИЯ ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах передачи дискретной информации для разнесенного приема сигналов с фазовой манипуляцией.

Известно устройство для приема разнесен-. ных сигналов, содержащее сумматор. к входам которого подключены перемножители, к другим входам перемножителей подключены узкополосные фильтры (1) .

Однако помехозащищенность этого устройства ниже, чем при оптимальном приеме

16 вследствие зависимости регулирующих напряжений от напряжения сигнала в других ветвях . разнесения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство когерент15 ного сложения фазоманипулированных сигна-. лов, содержащее сумматор, к входам которого подключены N каналов обработки, каждый иэ которых содержит последовательно соеди20 пенные фильтр, первый перемножитель, измерительный фильтр и второй перемножитель, другой вход которого соединен с выходом фильтра. между выходом сумматора и точкой соединения других входов первых перемножителей включен ограничитель (2).

Однако при сложении сигналов, мощность которых меньше мощности помех, отношение сигнал-шум на выходе измерительных фильтров оказывается недостаточным, что приводит к уменьшению точности; "взвешивания" фаэоманипулированных сигналов. На выходе измерительных фильтров этого устройства имеется компонента помехи. которая не может быть устранена или уменьшена путем сужения полосы пропускания этого фильтра. Эта компонента образуется при любом виде помех и влияет на величину весового коэффициента, снижая помехоустойчивость известного устройства разнесенного приема.

Цель изобретения — повышение помехозащищенности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство когерентного сложения фазоманипулированных сигналов. содержащее сумматор к входам которого подключены N каналов обработки. каждый из которых содержит соединенные последовательно фильтр, первый пе3 932628, ремножитель, измерительный фильтр и второй перемножитель, другой вход которого соединен с выходом фильтра, между выходом сумматора и точкой соединения других входов первых перемножителей включен ограничитель, введен дополнительный сумматор, выход которого является выходом устройства, между

4 выходом первого перемножителя каждого канала обработки и соответствующим входом .дополнительного сумматора включены последовательно дополнительный измерительный фильтр и дополнительный перемножитель, другой вход которого соединен с выходом фильтра того же канала обработки.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство когерентного сложения фаэоманипулированных сигналов содержит фильт- ры 1, первые перемножители 2, измерительные фильтры" 3, вторые неремножители 4, сумматор 5, ограничитель 6, дополнительные измеригельные фильтры 7, дополнительные перемножители 8 и дополнительный сумматор 9.

Устройство работает следующим образом.

Фазоманинулированный сигнал промежуточной частоты в смеси с аддетивным шумом поступает на фильтры 1, полоса которых согЛасована с спектром сигнала. С выхода фильтров 1 входное напряжение поступает на первые перемножители 2, вторые перемножители 4 и дополнительные перемножители 8.

После корректировки фаэ и "взвешивания" ((во вторых перемножителях 4 сигналы, а также напряжения шумов складываются в сумматоре 5, а затем через ограничитель 6 подаются на первые перемножители 2. Таким образом,. на входах первых перемножителей 2 действует полезный сигнал i-ой ветви Ui(t) и суммарный сигнал U (t), которые в общем виде можно записать

Ui(t) = А(соа Ф (U (t) = А cos ф„ и соответствующие напряжения шумов, вида

UoII(t) - 8 l(t) cos V„.

U (t) = В-(). Ч„"

Результат перемножения этих колебаний в первых перемножителях 2 можно представить в виде ((;(t) d(t> = -, А, А (сос(ф„-ф )+соо(ф„.ф ));

Ц„„(t)u Ю= -в,в (cot(vÄ-ó)., scot(W;+w 1).

Текущую фазу фазоманипулированного сигнала можно записать в виде

Ф1™6+А: У1 где К =0,1;

Из принципа работы устройства сложения на основе когератора следует, ((то текущая фаза суммарного сигнала определяется следующим выражением

Ф =uu 6+!Ю -Ч, тогда выражение для произведения напряжения входного сигнала i-ой ветви и суммарного можно представить в виде

U, (t>V(tl = < А; А (соя((юв )(+V-ч)+

+сов((ию )а.гск+у,+q ))

При фазоманипулированном сигнале в обоих составляющих с разностной и суммарной частотой манипуляция "снимается", т.е. результатоМ перемножения сигнала i-ой ветви и суммарного сигнала является два одинаковых синусоидальных напряжения с частотами

Ю- а> и и + uu .

Рассмотрим текущую фазу входного шумового напряжения. Для узкополосного шума текущую фазу можно лрсдставить в вице

q„. =(ю Ь ОЩ

/ где g(4) медленно меняющаяся (по сравнению с частотой) фаза. Тогда выражение для произведения входного и суммарного шумов запишется в виде

U Ä(t)u (tI.- BB(соя(щ-ю Н.+

+ cat((uu+uuЯ+ го(Ы))

Под суммарным шумом понимается только компонента, обусловленная напряжением шумов, действующих в рассматриваемой i-ой ветви, т.е. компонента, коррелированная с напряжением шумов i-ой ветви.

В колебании с разностной частотой отсутствует медленно меняющаяся фаза 6(1) т.е. она представляет собой амплитудно модулированное колебание, имеющее дискретную составляющую на частоте и — (Агг, которая вьщелена на выходе измерительного фильтра

3, настроенного на разностную частоту входного и суммарного колебаний. Шумовое колебание с суммарной частотой является фазоманипулированным колебанием с индексом угловой модуляции в два раза большим, чем у входного колебания. Такое колебание имеет непрерывный спектр и поэтому будет почти полностью отфильтровано дополнительным измерительным фильтром 7, настроенным на суммарную частоту входного и суммарного колебания.

Шумовые напряжения других ветвей также взаимодействует. с шумовым напряжением

932628

i-ой ветви, а также с полезным сигналом i-ой ветви, но результат взаимодействия не образует дискретной компоненты ни на раэностной, ни на суммарной частоте и поэтому не влияет на взвешивающий коэффициент.

С выхода дополнительных измерительных фильтров 7 напряжение подается на дополнительные перемножители, где происходит "взвешивание" и фаэирование сигналов i-ых ветвей, и затем суммирование их в дополнительном сумматоре 9. На выходе дополнительных измерительных фильтров 7 отсутствует компонента любой помехи с несимметричным относительно центральной частоты сигнала спектром (тогда как полезный сигнал с однократной фазовой манипуляцией, имеющий симметричный спектр, создает на выходе дополнительного измерительного фильтра 7 взвешивающее напряжение), поэтому отношение сигналшум на выходе дополнительных измерительных фильтров 7 существенно больше, чем на выходах измерительных фильтров 3, что повышает точность "взвешивания" и фазирования сигналов i-ых ветвей в дополнительных перемножителях 8 и повышает помехозащищенность устройства в целом.

При воздействии: помех с несимметричным относительно центральной частоты сигнала спектром предлагаемое устройство позволяет уменьшить влияние как коррелированных, так и некоррелированных помех на фаэирование и "взвешивание" сигналов ветвей в дополнительных перемножителях 8. В результате применения предлагаемого устройства

6 повышена помехоустойчивость разнесенного приема фазоманипулированных сигналов.

Формула изобретения

Устройство когерентного сложения фазоманипулированных сигналов, содержащее сумматор, к входам которого подключены N каналов

10 обработки, каждый из которых содержит соединенные последовательно фильтр, первый перемножитель, измерительный фильтр и второй перемножитель, другой вход которого соединен с выходом фильтра, между выходом сумматора и точкой соединения других входов первых перемножителей включен ограничитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности, введен дополнительный сумматор, выход которого является выходом устройства, между выходом первого перемножителя каждого канала обработки и соответствующим входом дополнительного сумматора включены последовательно дополнительный измерительный фильтр и дополнительный перемножитель,другой вход которого соединен с выходом фильтра того же канала обработки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР М 415813, 30 кл. Н 04 В 7/04, 1971.

2. Сартасов И. А. Коротковолновые магистральные радиоприемные устройства. М.,"Связь", 1971, с. 187 (прототип)... 932628

Составитель Н. Мельников

Редактор А. МОтыль Техред А.Бабинец К< рректор О. Билак

Л

Заказ 3801/75 Тираж 685 .. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4