RU2208295C2 - Search device using signal delay by pseudorandom operating frequency tuning - Google Patents

Search device using signal delay by pseudorandom operating frequency tuning Download PDF

Info

Publication number
RU2208295C2
RU2208295C2 RU2001127425/09A RU2001127425A RU2208295C2 RU 2208295 C2 RU2208295 C2 RU 2208295C2 RU 2001127425/09 A RU2001127425/09 A RU 2001127425/09A RU 2001127425 A RU2001127425 A RU 2001127425A RU 2208295 C2 RU2208295 C2 RU 2208295C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
block
output
input
signal
frequency
Prior art date
Application number
RU2001127425/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.И. Чугаева
Original Assignee
Федеральное Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи filed Critical Федеральное Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи
Priority to RU2001127425/09A priority Critical patent/RU2208295C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2208295C2 publication Critical patent/RU2208295C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Noise Elimination (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering; communication systems using pseudorandom operating frequency tuning. SUBSTANCE: device that uses newly introduced method of scanning by delay and procedure enabling detection of switching noise has mixer, band filter, amplitude detector, accumulator, two electronic switches, two resolving units, two switches, adjustable frequency synthesizer, clock generator, divider, inverter, limiter, delay circuit, and high-frequency amplifier. EFFECT: reduced impact of noise on decision taken on synchronization; reduced probability of false synchronization. 1 cl, 7 dwg

Description

Устройство относится к области радиотехники и может найти применение в системах связи с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. The device relates to the field of radio engineering and can find application in communication systems with pseudo-random tuning of the operating frequency.

Известны устройства поиска по задержке сигналов с псевдослучайной (скачкообразной) перестройкой рабочей частоты, описанные в монографии Диксона Р.К. "Широкополосные системы", М., "Связь", 1979г., стр.191-192, в монографии Борисова В. И. и др. "Помехозащищенность системы радиосвязи с расширением сигналов методом псевдослучайной перестройки рабочей частоты", М., "Радио и связь", 2000г., стр.219, недостатком которых является большая вероятность ложной синхронизации. Known devices for searching for the delay of signals with pseudo-random (hopping) tuning of the operating frequency, described in the monograph by Dickson R.K. "Broadband systems", M., "Communication", 1979, pp. 191-192, in a monograph by Borisov V.I. et al. "Interference immunity of a radio communication system with signal expansion by the method of pseudo-random tuning of the operating frequency", M., "Radio and communication ", 2000, p. 219, the disadvantage of which is the high probability of false synchronization.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство поиска сложных сигналов по задержке, описанное в монографии Тузова Г.И. "Статистические теории приема сложных сигналов", М., "Сов. радио", 1977г., стр.326, рис.7.2б, представленный на фиг.1, где обозначено:
1 - смеситель (перемножитель);
2 - полосовой фильтр;
3 - амплитудный детектор;
4 - решающий блок;
5 - генератор тактовой частоты;
6 - перестраиваемый синтезатор частот (генератор кода).The closest in technical essence to the proposed device is a device for searching for complex signals by delay, described in the monograph Tuzova G.I. "Statistical theories of reception of complex signals", M., "Sov. Radio", 1977., p. 326, Fig. 7.2b, presented in figure 1, where it is indicated:
1 - mixer (multiplier);
2 - band-pass filter;
3 - amplitude detector;
4 - a crucial unit;
5 - clock generator;
6 - tunable frequency synthesizer (code generator).

Устройство-прототип содержит последовательно соединенные смеситель 1, первый, сигнальный вход которого является входом устройства, полосовой фильтр 2, амплитудный детектор 3, решающий блок 4, генератор тактовой частоты 5 и перестраиваемый синтезатор частот 6, выход которого соединен с вторым, опорным входом смесителя 1. The prototype device contains a mixer 1 connected in series, the first signal input of which is the device input, a bandpass filter 2, an amplitude detector 3, a deciding unit 4, a clock generator 5 and a tunable frequency synthesizer 6, the output of which is connected to the second, reference input of the mixer 1 .

Устройство-прототип работает следующим образом. The prototype device operates as follows.

В режиме поиска тактовую частоту блока 5 (fтч) устанавливают равной: fтч= fт±Δf; Δfт<<fт, при этом опорный сигнал с псевдослучайной перестройкой частоты, формируемый блоком 6, отстает или опережает по задержке входной сигнал.In search mode, the clock frequency of block 5 (f tch ) is set equal to: f tch = f t ± Δf; Δf t << f t , while the reference signal with pseudo-random frequency tuning, formed by block 6, lags or is ahead of the input signal in delay.

В блоке 1 осуществляется перемножение входного и опорного сигналов. Результат перемножения на разностной (промежуточной) частоте фильтруется в блоке 2, детектируется блоком 3, выделенная огибающая напряжения сравнивается с порогом в блоке 4. In block 1 is the multiplication of the input and reference signals. The result of multiplication at the difference (intermediate) frequency is filtered in block 2, detected by block 3, the selected voltage envelope is compared with the threshold in block 4.

При превышении порога блок 4 формирует команду "1", подаваемую на блок 5, который при ее поступлении формирует тактовую частоту fт, равную тактовой частоте передатчика, используемую при формировании сигнала с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. При этом обеспечивается синхронность входного и опорного сигналов.When the threshold is exceeded, block 4 generates a “1” command, which is sent to block 5, which, when received, generates a clock frequency f t equal to the clock frequency of the transmitter used when generating a signal with pseudo-random tuning of the operating frequency. This ensures the synchronization of the input and reference signals.

Недостатком прототипа является большая вероятность ложной синхронизации при воздействии узкополосных помех. The disadvantage of the prototype is the high likelihood of false synchronization when exposed to narrowband interference.

Для устранения указанного недостатка в устройство поиска по задержке сигналов с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты, содержащее последовательно соединенные смеситель и полосовой фильтр, а также амплитудный детектор, первый решающий блок, генератор тактовой частоты и перестраиваемый синтезатор частот, выход которого соединен с вторым, опорным входом смесителя, введены последовательно соединенные второй коммутатор и ограничитель, последовательно соединенные второй ключ и второй решающий блок, а также первый ключ, накопитель, выход которого соединен с первыми, сигнальными входами первого и второго ключей, инвертор, делитель, элемент задержки, первый коммутатор и усилитель высокой частоты, вход которого является входом устройства, а выход соединен с первым, сигнальным входом смесителя. При этом выход первого решающего блока соединен с первым управляющим входом первого коммутатора, второй управляющий вход которого соединен с выходом второго решающего блока и с вторым, управляющим входом второго коммутатора, первый, сигнальный вход которого соединен с выходом полосового фильтра; второй, управляющий вход второго ключа соединен с выходом инвертора, вход которого соединен с вторым, управляющим входом первого ключа, с выходом делителя, с вторым сигнальным входом первого коммутатора и через элемент задержки - с первым сигнальным входом первого коммутатора, третий сигнальный вход которого соединен с входом делителя и с выходом генератора тактовой частоты, а выход первого коммутатора соединен с входом перестраиваемого синтезатора частот. Кроме того, выход ограничителя через амплитудный детектор соединен с входом накопителя, а второй выход второго коммутатора является выходом устройства. To eliminate this drawback, a signal delay search device with a pseudo-random tuning of the operating frequency contains a mixer and a bandpass filter connected in series, as well as an amplitude detector, a first decision unit, a clock generator and a tunable frequency synthesizer, the output of which is connected to the second reference input of the mixer , a second switch and a limiter are connected in series, a second key and a second decision block are connected in series, as well as a first key, a drive, the output of which is connected to the first, signal inputs of the first and second keys, an inverter, divider, delay element, a first switch and a high-frequency amplifier, the input of which is the input of the device, and the output is connected to the first, signal input of the mixer. The output of the first decision block is connected to the first control input of the first switch, the second control input of which is connected to the output of the second decision block and to the second, control input of the second switch, the first signal input of which is connected to the output of the bandpass filter; the second, control input of the second key is connected to the output of the inverter, the input of which is connected to the second, control input of the first key, with the output of the divider, with the second signal input of the first switch and, through the delay element, with the first signal input of the first switch, the third signal input of which is connected to the input of the divider and the output of the clock generator, and the output of the first switch is connected to the input of the tunable frequency synthesizer. In addition, the output of the limiter through an amplitude detector is connected to the input of the drive, and the second output of the second switch is the output of the device.

Структурная схема предлагаемого устройства приведена на фиг.2, где обозначено:
1 - смеситель;
2 - полосовой фильтр;
3 - амплитудный детектор;
4 - накопитель;
5 и 7 - первый и второй ключи;
6 и 8 - первый и второй решающие блоки;
9 и 17 - первый и второй коммутаторы;
10 - перестраиваемый синтезатор частот (генератор кода);
11 - генератор тактовой частоты;
12 - делитель;
13 - инвертор;
14 - ограничитель;
15 - элемент задержки;
16 - усилитель высокой частоты (УВЧ).The structural diagram of the proposed device is shown in figure 2, where indicated:
1 - mixer;
2 - band-pass filter;
3 - amplitude detector;
4 - drive;
5 and 7 - the first and second keys;
6 and 8 - the first and second decision blocks;
9 and 17 - the first and second switches;
10 - tunable frequency synthesizer (code generator);
11 - clock generator;
12 - divider;
13 - inverter;
14 - limiter;
15 - delay element;
16 - high frequency amplifier (UHF).

Заявляемое устройство содержит последовательно соединенные усилитель высокой частоты 16, вход которого является входом устройства, смеситель 1, полосовой фильтр 2, второй коммутатор 17, ограничитель 14, амплитудный детектор 3 и накопитель 4, выход которого соединен с первыми, сигнальными входами первого 5 и второго 7 ключей, при этом выход первого ключа 5 через первый решающий блок 6 соединен с первым, управляющим входом первого коммутатора 9, а выход второго ключа 7 через второй решающий блок 8 соединен с вторыми, управляющими входами первого 9 и второго 17 коммутаторов; второй, управляющий вход первого ключа 5 через инвертор 13 соединен с вторым, управляющим входом второго ключа 7, а также соединен с входом делителя 12, с вторым, сигнальным входом первого коммутатора 9 и через элемент задержки 15 соединен с первым, сигнальным входом первого коммутатора 9, третий, сигнальный вход которого соединен с первым выходом делителя 12 и с выходом генератора тактовой частоты 11, а выход первого коммутатора 9 через перестраиваемый синтезатор частот 10 соединен с вторым, опорным входом смесителя 1, второй выход второго коммутатора 17 является выходом устройства. The inventive device contains a series-connected high-frequency amplifier 16, the input of which is the input of the device, mixer 1, bandpass filter 2, second switch 17, limiter 14, amplitude detector 3 and drive 4, the output of which is connected to the first, signal inputs of the first 5 and second 7 keys, while the output of the first key 5 through the first decision block 6 is connected to the first, control input of the first switch 9, and the output of the second key 7 through the second decision block 8 is connected to the second, control inputs of the first 9 and there are 17 switches; the second, control input of the first key 5 through the inverter 13 is connected to the second, control input of the second key 7, and is also connected to the input of the divider 12, to the second, signal input of the first switch 9 and through the delay element 15 is connected to the first, signal input of the first switch 9 , the third, the signal input of which is connected to the first output of the divider 12 and to the output of the clock frequency generator 11, and the output of the first switch 9 through the tunable frequency synthesizer 10 is connected to the second, reference input of the mixer 1, the second output of the second switch Ora 17 is the output of the device.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. The proposed device operates as follows.

Входная смесь, содержащая сигнал с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты и узкополосные помехи, частоты которых попадают в полосу пропускания блока 16, поступает с входа устройства через блок 16 (где осуществляется его усиление и фильтрация) на первый, сигнальный вход блока 1. The input mixture containing the signal with pseudo-random tuning of the operating frequency and narrow-band interference, the frequencies of which fall into the passband of block 16, comes from the input of the device through block 16 (where it is amplified and filtered) to the first signal input of block 1.

В блоке 1 входная смесь перемножается с опорным сигналом, формируемым блоком 10. In block 1, the input mixture is multiplied with a reference signal generated by block 10.

Опорный сигнал, формируемый блоком 10, представляет собой сигнал с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты, отличающийся от входного сигнала сдвигом всех частот программы перестройки на величину fпр, равную промежуточной частоте приемника. Результат перемножения входного и опорного сигналов с выхода блока 1 подается на блок 2, где он фильтруется. С выхода блока 2 напряжение через блок 17 подается на блок 14, где за счет его амплитудного ограничения оно нормируется по уровню. С выхода блока 14 напряжение подается на блок 3, где производится его амплитудное детектирование. Выделенные в блоке 3 видеоимпульсы полезного сигнала накапливаются в блоке 4. Накопленное в блоке 4 напряжение сравнивается с первым и вторым порогами в блоках 6 и 8 соответственно, куда оно поступает через блоки 5 и 7 соответственно.The reference signal generated by block 10 is a signal with a pseudo-random tuning of the operating frequency, which differs from the input signal by shifting all frequencies of the tuning program by f pr equal to the intermediate frequency of the receiver. The result of multiplying the input and reference signals from the output of block 1 is fed to block 2, where it is filtered. From the output of block 2, the voltage through block 17 is supplied to block 14, where due to its amplitude limitation it is normalized by level. From the output of block 14, the voltage is supplied to block 3, where its amplitude detection is performed. The video pulses allocated in block 3 of the useful signal are accumulated in block 4. The voltage accumulated in block 4 is compared with the first and second thresholds in blocks 6 and 8, respectively, where it enters through blocks 5 and 7, respectively.

Второй выход блока 17 является выходом устройства и его сигнал используется для дальнейшей обработки в приемнике (демодуляции, декодирование и т. д.). The second output of block 17 is the output of the device and its signal is used for further processing at the receiver (demodulation, decoding, etc.).

В исходном режиме работы при отсутствии синхронизации между входным и опорным сигналами тактовая частота на блок 10 подается от блока 12, где она формируется путем деления тактовой частоты fт, формируемой блоком 11, в (N+1) раз, где N - число частот во входном и опорном сигналах, при этом тактовая частота fт, формируемая блоком 11, равна тактовой частоте fт, используемой при формировании сигнала с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты в передатчике.In the initial mode of operation, in the absence of synchronization between the input and reference signals, the clock frequency to block 10 is supplied from block 12, where it is formed by dividing the clock frequency f t generated by block 11 by (N + 1) times, where N is the number of frequencies the input and reference signals, while the clock frequency f t generated by the block 11 is equal to the clock frequency f t used in the formation of the signal with pseudo-random tuning of the operating frequency in the transmitter.

При тактовой частоте блока 12, равной fт/(N+1) длительность стояния на одной частоте блока 10 на каждой из частот программы перестройки τ1 в режиме сканирования по задержке определяется соотношением τ1 = (N+1)τ0, где τ0 = 1/fт. За время стояния блока 10 на каждой из частот программы перестройки в течение временного интервала τ1 передатчик успевает перестроиться по всем N частотам, и на временном интервале τ1 обязательно выделяется импульс полезного сигнала полной длительности τ0, временное положение которого на интервале τ1 определяется фазой (задержкой) входного сигнала относительно опорного.When the clock frequency of block 12 is equal to f t / (N + 1), the duration of standing on one frequency of block 10 at each frequency of the tuning program τ 1 in the delay scan mode is determined by the relation τ 1 = (N + 1) τ 0 , where τ 0 = 1 / f t . During standing unit 10 for each frequency adjustment program for the time period τ 1, the transmitter manages to readjust all the N frequencies and the time interval τ 1 necessarily allocated pulse total duration of the useful signal τ 0, the temporal position of which in the interval τ 1 is determined by the phase (delay) of the input signal relative to the reference.

Таким образом, временное положение импульса τ0 на интервале τ1 несет информацию о начальной фазе входного сигнала.Thus, the temporary position of the pulse τ 0 in the interval τ 1 carries information about the initial phase of the input signal.

В момент скачка частоты (скачкообразной замены одной частоты на другую) в приемнике возникают коммутационные помехи, обусловленные переходными процессами в нем. Уровень коммутационных помех, носящий импульсный характер, возрастает при наличии в полосе пропускания блока 16 узкополосных помех, частоты которых не совпадают с той частотой, на которую перестраивается в данный момент приемник. At the time of a frequency jump (abruptly replacing one frequency with another), switching interference occurs in the receiver due to transients in it. The level of switching interference, which is of a pulsed nature, increases when there are 16 narrow-band interference in the bandwidth of the unit, the frequencies of which do not coincide with the frequency at which the receiver is currently tuned.

Этот эффект описан в монографии Винницкого А,С. "Модулированные фильтры и следящий прием ЧМ", М., "Сов. радио", 1969г., стр.248 (первый абзац снизу), где показано, что гармоническая помеха, воздействующая на перестраиваемый по частоте приемник, воспринимается им как спектр, то есть как импульсная помеха. This effect is described in the monograph of Vinnitsa A, C. "Modulated filters and FM tracking", M., Sov. Radio, 1969, p. 248 (first paragraph from the bottom), where it is shown that the harmonic interference affecting the frequency-tunable receiver is perceived by him as a spectrum, then there is like an impulse noise.

Механизм появления коммутационных помех может быть объяснен как значительное мгновенное расширение спектра опорного сигнала в момент скачка частоты, обеспечивающее кратковременное прохождение узкополосных помех на выход блока 1. Появление коммутационных помех на начальном участке интервала τ1 может привести к ложной синхронизации приемника.The mechanism of the appearance of switching noise can be explained as a significant instantaneous expansion of the spectrum of the reference signal at the time of the frequency jump, providing a short-term passage of narrow-band interference to the output of unit 1. The appearance of switching noise in the initial portion of the interval τ 1 can lead to false synchronization of the receiver.

Для исключения ложной синхронизации по коммутационным помехам в устройстве используются два решающих блока (6 и 8), при этом блок 6 анализирует первую половину временного интервала τ1, равную T1 = τ1/2, а блок 8 - вторую его половину

Figure 00000002
Такой режим работы достигается за счет подачи тактовых импульсов блока 12 на второй, управляющий вход блока 5 непосредственно, а на второй, управляющий вход блока 7 - через блок 13, где они инвертируются. Сказанное поясняется фиг.3, где на фиг.3а показан временной интервал τ1, на фиг.3б - тактовые импульсы блока 12, на фиг.3в - инвертируемые тактовые импульсы блока 12 на выходе блока 13.To eliminate false synchronization due to switching noise, the device uses two decision blocks (6 and 8), while block 6 analyzes the first half of the time interval τ 1 , equal to T 1 = τ 1/2 , and block 8 - its second half
Figure 00000002
This mode of operation is achieved by feeding the clock pulses of block 12 to the second, control input of block 5 directly, and to the second, control input of block 7 through block 13, where they are inverted. The foregoing is illustrated in FIG. 3, where FIG. 3a shows the time interval τ 1 , FIG. 3b shows the clock pulses of block 12, and FIG. 3c shows inverted clock pulses of block 12 at the output of block 13.

Из фиг. 3 и фиг.2 видно, что в течение временного интервала Т1 команда "1" подается на второй управляющий блок 5, отпирая его. В это же время на второй, управляющий блок 7 подается команда "0" с выхода блока 13, запирая его. На временном интервале T2 на второй, управляющий блок 5 подается команда "0", запирая его, а на второй, управляющий блок 7 подается команда "1", отпирая его.From FIG. 3 and 2, it can be seen that during the time interval T 1, the command “1” is supplied to the second control unit 5, unlocking it. At the same time, the second, control unit 7 receives the command "0" from the output of unit 13, locking it. At time interval T 2 , the command “0” is issued to the second control unit 5, locking it, and the second, control unit 7 receives command “1”, unlocking it.

В тех случаях, когда на выходах блоков 6 и 8 формируются команды "0", соответствующие отсутствию в них превышения порога, тактовая частота равна fт/(N+1) выхода блока 12 через блок 9 подается на вход блока 10, обеспечивая его программную перестройку с длительностью стояния на каждой из частот программы перестройки τ1 = (N+1)τ0. Входная смесь через блок 16, где происходит ее усиление и фильтрация в полосе частот Δf, равной полосе частот, в которой осуществляется перестройка сигнала, подается на первый, сигнальный вход блока 1, на второй, опорный вход которого подается опорный сигнал с выхода блока 10.In those cases when the “0” commands are generated at the outputs of blocks 6 and 8, which correspond to the absence of exceeding the threshold, the clock frequency is f t / (N + 1) of the output of block 12 through block 9 is fed to the input of block 10, providing its software tuning with the duration of standing at each frequency of the tuning program τ 1 = (N + 1) τ 0 . The input mixture through block 16, where it is amplified and filtered in the frequency band Δf equal to the frequency band in which the signal is tuned, is fed to the first, signal input of block 1, and the second, reference input of which is supplied with a reference signal from the output of block 10.

Результат перемножения входного и опорного сигналов фильтруется на разностной (промежуточной) частоте fпр в блоке 2, нормируется по уровню в блоке 14 за счет его ограничения, детектируется в блоке 3, видеоимпульсы с выхода блока 3 подаются на блок 4, где производится их накопление. Накопленное напряжение через блок 5 подается на блок 6, а через блок 7 - на блок 8.The result of multiplying the input and reference signals is filtered at the difference (intermediate) frequency f CR in block 2, is normalized by the level in block 14 due to its limitation, is detected in block 3, video pulses from the output of block 3 are fed to block 4, where they are accumulated. The accumulated voltage through block 5 is supplied to block 6, and through block 7 to block 8.

В блоках 6 и 8 происходит сравнение накопленного напряжения с порогом. In blocks 6 and 8, the accumulated voltage is compared with a threshold.

Появление коммутационных помех может привести к ложному превышению порога в блоке 6, анализирующем первый (от момента скачка частоты) временной интервал T1 = τ1/2. Для исключения ложной синхронизации по коммутационным помехам в случае превышения порога в блоке 6 в устройстве осуществляется сдвиг опорного сигнала блока 10 на время τ3 = τ1/2, что достигается за счет подачи тактовых импульсов блока 12 на блок 10 через блоки 15 и 9.The appearance of switching noise can lead to a false excess of the threshold in block 6, which analyzes the first (from the time of the frequency jump) time interval T 1 = τ 1/2 . To eliminate false synchronization due to switching noise in case of exceeding the threshold in block 6, the device moves the reference signal of block 10 by a time τ 3 = τ 1/2 , which is achieved by supplying clock pulses of block 12 to block 10 through blocks 15 and 9.

При задержке опорного сигнала на время τ3 = τ1/2, обеспечиваемого блоком 15, импульс полярного сигнала из временного интервала Т1 должен переместиться на временной интервал Т2, свободный от влияния коммутационных помех (фиг. 3д). Решение о синхронизации по полезному сигналу выносится только в том случае, если превышение порога фиксируется блоком 6 на втором временном интервале Т2. При этом блок 10 переходит на работу с тактовой частотой fт, формируемой блоком 11.When the reference signal is delayed by the time τ 3 = τ 1/2 provided by the block 15, the pulse of the polar signal from the time interval T 1 should move to the time interval T 2 free from the influence of switching noise (Fig. 3d). The decision on synchronization by a useful signal is made only if the excess of the threshold is fixed by block 6 in the second time interval T 2 . In this case, the block 10 goes to work with a clock frequency f t formed by the block 11.

Указанные режимы работы реализуются следующим образом. The specified operating modes are implemented as follows.

Команды о превышении (не превышении) порогов с выходов блоков 6 и 8 подаются соответственно на первый и второй управляющие входы блока 9, на первый, второй и третий сигнальные входы которого подаются тактовые импульсы от блоков 11, 12 и 15 соответственно. Commands about exceeding (not exceeding) the thresholds from the outputs of blocks 6 and 8 are given, respectively, to the first and second control inputs of block 9, the first, second, and third signal inputs of which send clock pulses from blocks 11, 12, and 15, respectively.

Блок 9 работает следующим образом. Block 9 operates as follows.

Если на выходах блоков 6 и 8 формируются команды "0", то блок 9 подключает к входу блока 10 вход блока 12. Устройство в этом случае находится в режиме сканирования по задержке. Если на выходе блока 8 формируется команда "0", а на выходе блока 6 команда "1", то блок 9 подключает к входу блока 10 выход блока 15, за счет чего осуществляется сдвиг опорного сигнала на время τ3.
Наличие команды "1" на выходе блока 8 при любом значении команды на выходе блока 6 обеспечивает подключение блоком 9 выхода блока 11 к входу блока 10, при этом устройство переходит в режим работы на тактовой частоте fт, синхронной с входным сигналом.If the “0” commands are generated at the outputs of blocks 6 and 8, then block 9 connects the input of block 12 to the input of block 10. The device in this case is in the delay scan mode. If the “0” command is generated at the output of block 8, and the “1” command is output at block 6, then block 9 connects the output of block 15 to the input of block 10, thereby shifting the reference signal by τ 3 .
The presence of command "1" at the output of block 8 for any value of the command at the output of block 6 ensures that block 9 connects the output of block 11 to the input of block 10, while the device switches to the operating mode at a clock frequency f t synchronous with the input signal.

Момент перехода в режим работы на тактовой частоте fт определяется моментом превышения порога в блоке 8, при этом, если превышение порога в блоке 8 произошло после накопления N импульсов полезного сигнала в режиме поиска, когда τ1 = (N+1)τ0, то первый поступивший тактовый импульс с тактовой частотой fт переводит блок 10 на первую его частоту f1 с временем стояния на ней τ0. Если порог превышен после накопления (N-1)-го импульса полезного сигнала, то первый тактовый импульс тактовой частоты fт переведет блок 10 на N-ю частоту с временем стояния на ней τ0.
Одновременно команда "1", формируемая блоком 8, подается на второй, управляющий вход блока 17, который по этой команде отключает выход блока 2 от входа блока 14 и подключает выход блока 2 на выход устройства. При этом режим поиска задержки завершается.The moment of transition to the operating mode at the clock frequency f t is determined by the moment the threshold is exceeded in block 8, if the threshold is exceeded in block 8 after the accumulation of N pulses of the useful signal in the search mode, when τ 1 = (N + 1) τ 0 , then the first incoming clock pulse with a clock frequency f t transfers block 10 to its first frequency f 1 with a time of standing on it τ 0 . If the threshold is exceeded after the accumulation of the (N-1) th pulse of the useful signal, then the first clock pulse of the clock frequency f t will transfer block 10 to the N-th frequency with a time of standing on it τ 0 .
At the same time, command "1", formed by block 8, is fed to the second, control input of block 17, which, by this command, disconnects the output of block 2 from the input of block 14 and connects the output of block 2 to the output of the device. The delay search mode ends.

Блок 17 является типовым коммутатором, при наличии на его управляющем входе команды "0" он подключает выход блока 2 к входу блока 14, а при появлении команды "1" на его втором, управляющем входе он подключает выход блока 2 к выходу устройства. Block 17 is a typical switch; if there is a command “0” on its control input, it connects the output of block 2 to the input of block 14, and when the command “1” appears on its second, control input, it connects the output of block 2 to the output of the device.

Работа заявляемого устройства поясняется фиг.4, где на фиг.4а показан входной сигнал с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты, цифрами обозначены порядковые номера частот в программе перестройки входного сигнала, которая состоит из N=5 частот. The operation of the inventive device is illustrated in Fig. 4, where Fig. 4a shows an input signal with pseudo-random tuning of the operating frequency, the numbers indicate the serial numbers of frequencies in the tuning program of the input signal, which consists of N = 5 frequencies.

На фиг. 4б каждый опорный сигнал с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты с длительностью стояния на каждой из частот, равной τ1 = (N+1)τ0. где τ0 - длительность излучения на каждой из частот во входном сигнале. Здесь же штриховкой (право) обозначены импульсы совпадения программ перестройки входного и опорного сигналов.In FIG. 4b, each reference signal with a pseudo-random tuning of the operating frequency with a duration of standing at each frequency equal to τ 1 = (N + 1) τ 0 . where τ 0 is the radiation duration at each of the frequencies in the input signal. Here, shading (right) indicates the pulses of coincidence of the tuning programs of the input and reference signals.

На фиг.4в показаны импульсы полезного сигнала на выходе блока 1, их временное положение на интервале τ1, а также коммутационные помехи, обозначенные штриховкой (влево) и буквой "П", поражающие начальный участок временного интервала τ1, следующий за моментом смены (скачка) частоты.On figv shows the pulses of the useful signal at the output of block 1, their temporary position on the interval τ 1 , as well as switching interference, indicated by the hatching (to the left) and the letter "P", affecting the initial portion of the time interval τ 1 following the moment of change ( jump) of frequency.

На фиг.4д показаны импульсы полезного сигнала и коммутационные помехи на выходе блока 1 при сдвиге опорного сигнала на величину τ3. На фиг.4д видно, что при сдвиге опорного сигнала на величину τ3 импульс полезного сигнала смещается в область, свободную от влияния коммутационных помех.On fig.4d shows the pulses of the useful signal and the switching noise at the output of block 1 when the reference signal is shifted by a value of τ 3 . On fig.4d it is seen that when the reference signal is shifted by the value of τ 3 the pulse of the useful signal is shifted to the area free from the influence of switching noise.

На фиг.4г, 4е видно, что временное положение импульса полезного сигнала на интервале τ1 определяет начальную фазу (задержку) входного сигнала относительно опорного.On fig.4g, 4e shows that the temporary position of the pulse of the useful signal in the interval τ 1 determines the initial phase (delay) of the input signal relative to the reference.

Структурная схема блока 9 приведена на фиг.5, где обозначено:
91, 92, 93 и 94 - первый, второй, третий и четвертый ключи;
95, 96 и 97 - первый, второй и третий инверторы;
98 - элемент "И".The block diagram of block 9 is shown in figure 5, where indicated:
91, 92, 93 and 94 - the first, second, third and fourth keys;
95, 96 and 97 - the first, second and third inverters;
98 - the element "And".

Блок 9 содержит последовательно соединенные первый ключ 91 и четвертый ключ 94, второй ключ 92, третий ключ 93, при этом выходы блоков 92, 93 и 94 объединены и являются выходом блока 9; входы блоков 91, 92 и 93 являются соответственно первым, вторым и третьим сигнальными входами блока 9. Блок 9 содержит также элемент "И" 98, а также первый 95, второй 96 и третий 97 инверторы, при этом первый управляющий вход блока 9 соединен с управляющим входом блока 91 и с входом блока 96, второй управляющий вход блока 9 соединен с управляющим входом блока 93 и со входом блока 97; выходы блоков 96 и 97 соединены с первым и вторым входами блока 98 соответственно, выход которого соединен с управляющим входом блока 92. Block 9 contains series-connected first key 91 and fourth key 94, second key 92, third key 93, while the outputs of blocks 92, 93 and 94 are combined and are the output of block 9; the inputs of blocks 91, 92 and 93 are, respectively, the first, second and third signal inputs of block 9. Block 9 also contains the element "And" 98, as well as the first 95, second 96 and third 97 inverters, while the first control input of block 9 is connected to the control input of block 91 and with the input of block 96, the second control input of block 9 is connected to the control input of block 93 and with the input of block 97; the outputs of blocks 96 and 97 are connected to the first and second inputs of block 98, respectively, the output of which is connected to the control input of block 92.

Блок 9 работает следующим образом. Block 9 operates as follows.

На первый управляющий вход блока 9 поступает команда о превышении (не превышении порога) с выхода блока 6, а на второй управляющий вход блока 9 поступает команда о превышении (не превышении) порога от блока 8. Эти команды инвертируются соответственно в блоках 96 и 97 и подаются соответственно на первый и второй входы блока 98, который формирует управляющее напряжение, подаваемое на блок 92. The first control input of block 9 receives a command about exceeding (not exceeding a threshold) from the output of block 6, and the second control input of block 9 receives a command about exceeding (not exceeding) a threshold from block 8. These commands are inverted in blocks 96 and 97, respectively fed respectively to the first and second inputs of block 98, which generates a control voltage supplied to block 92.

Если на выходах блоков 6 и 8 формируются команды "1", то на выходах блоков 96 и 97 они инвертируются в команды "0", поэтому на выходе блока 98 формируется также команда "0", которая запирает ключ 92, запрещая прохождение на выход блока 9 тактовых импульсов блока 12. В то же время команда "1" от блока 8 подается на блок 93, отпирая его и обеспечивая прохождение на выход блока 9 тактовых импульсов блока 11. Одновременно команда "1" от блока 8 подается на блок 95, где, инвертируясь, превращается в команду "0", запирающую блок 94. If at the outputs of blocks 6 and 8 commands "1" are generated, then at the outputs of blocks 96 and 97 they are inverted into commands "0", so at the output of block 98 a command "0" is also generated, which locks the key 92, blocking the passage to the output of the block 9 clock pulses of block 12. At the same time, command "1" from block 8 is sent to block 93, unlocking it and passing to the output of block 9 clock pulses of block 11. At the same time, command "1" from block 8 is sent to block 95, where , inverting, it turns into a command "0", locking block 94.

Таким образом, в этом режиме работы ключи 92 и 94 закрыты, а ключ 93 открыт, поэтому на выходе блока 9 подаемся тактовая частота fт от блока 11.Thus, in this operating mode, the keys 92 and 94 are closed, and the key 93 is open, therefore, at the output of block 9, the clock frequency f t from block 11 is supplied.

Если на выходах блоков 6 и 8 формируются команды "0", то запирается ключ 93, на выходе блока 98 формируемся команда "1", которая отпирает блок 92, обеспечивая прохождение на выход блока 9 тактовой частоты блока 12. Одновременно командой "0" блока 6 запирается блок 91. If the “0” commands are generated at the outputs of blocks 6 and 8, the key 93 is locked, the “1” command is generated at the output of block 98, which unlocks the block 92, allowing the clock frequency of block 12 to pass to the output of block 9. At the same time, the “0” block command 6 locks block 91.

Если на выходе блока 8 формируется команда "1", а на выходе блока 6 команда "0", то блок 93 отпирается, одновременно запираются блоки 92 и 94, при этом на выход блока 9 пропускается тактовая частота fт от блока 11.If the “1” command is generated at the output of block 8, and the “0” command is output at block 6, then block 93 is unlocked, blocks 92 and 94 are simultaneously locked, and the clock frequency f t from block 11 is passed to the output of block 9.

Если на выходе блока 8 формируется команда "1", а на выходе блока 6 команда "0", то блок 93 отпирается, одновременно запираются блоки 92 и 94, при этом на выход блока 9 пропускается тактовая частота fт от блока 11.If the “1” command is generated at the output of block 8, and the “0” command is output at block 6, then block 93 is unlocked, blocks 92 and 94 are simultaneously locked, and the clock frequency f t from block 11 is passed to the output of block 9.

Если на выходе блока 8 формируется команда "0", а на выходе блока 6 команда "1", то блоки 93 и 94 запираются, а блоки 91 и 94 отпираются, при этом на выход блока 9 проходит тактовая частота от блока 15. If at the output of block 8 a command "0" is generated, and at the output of block 6, the command "1", then blocks 93 and 94 are locked, and blocks 91 and 94 are unlocked, and the clock frequency from block 15 passes to the output of block 9.

Структурная схема блока 10 приведена на фиг.6, где обозначено:
101 - генератор сетки частот;
102 - цифровой коммутатор;
103 - генератор числовой последовательности.The block diagram of block 10 is shown in Fig.6, where indicated:
101 - frequency grid generator;
102 - digital switch;
103 is a numerical sequence generator.

Блок 10 содержит последовательно соединенные генератор сетки частот 101 и цифровой коммутатор 102, выход которого является выходом блока 10, а также генератор числовой последовательности 103, вход которого, объединенный с входом блока 101, является входом блока 10, а выход блока 103 соединен с управляющим входом блока 102. Block 10 contains a series-connected frequency grid generator 101 and a digital switch 102, the output of which is the output of block 10, as well as a numerical sequence generator 103, the input of which, combined with the input of block 101, is the input of block 10, and the output of block 103 is connected to the control input block 102.

Блок 10 работает следующим образом. Block 10 operates as follows.

Тактовые импульсы со входа блока 10 подаются одновременно на блоки 101 и l03. В блоке 101 с их использованием формируются N частот, каждая из которых подается на один из N входов блока 102. Clock pulses from the input of block 10 are fed simultaneously to blocks 101 and l03. In block 101 with their use N frequencies are formed, each of which is supplied to one of the N inputs of block 102.

В блоке 103 с использованием тактовых импульсов формируются N двоичных чисел, которые поступают последовательно во времени на (N+1)-й управляющий вход блока 102. Блок 102 ставит в соответствие каждому двоичному числу один из N сигналов сетки частот и только этот сигнал пропускает на свой выход. In block 103, using binary pulses, N binary numbers are generated, which are transmitted sequentially in time to the (N + 1) th control input of block 102. Block 102 associates each binary number with one of the N signals of the frequency grid and only this signal passes to your way out.

Таким образом, на выходе блока 102 формируется последовательность из N частот, каждая из которых существует в течение длительности одного такта, после чего заменяется на другую частоту в соответствии с псевдослучайным законом, определяемым блоком 103. Thus, at the output of block 102, a sequence of N frequencies is formed, each of which exists for the duration of one clock cycle, after which it is replaced by a different frequency in accordance with the pseudo-random law determined by block 103.

Блок 4 может быть выполнен в виде согласованного фильтра, выполненного на линии задержки с задержкой между ее отводами, равной τ1 = (N+1)τ0, отводы линии задержки объединены в сумматоре, выход которого является выходом блока 4.Block 4 can be made in the form of a matched filter made on the delay line with a delay between its taps equal to τ 1 = (N + 1) τ 0 , the taps of the delay line are combined in the adder, the output of which is the output of block 4.

В устройстве-прототипе наличие узкополосных помех в полосе пропускания входного тракта приводит к появлению коммутационных помех, возникающих в момент смены одной частоты на другую. Наличие коммутационных помех приводит к резкому возрастанию вероятности ложной синхронизации. In the prototype device, the presence of narrow-band interference in the passband of the input path leads to the appearance of switching interference that occurs when one frequency changes to another. The presence of switching interference leads to a sharp increase in the probability of false synchronization.

В заявляемом устройстве обеспечивается обнаружение коммутационных помех по превышению первого порога на первом (относительно момента скачка частоты) временном интервале Т1, сдвиг программы перестройки опорного сигнала на время τ3 = τ1/2. За счет этого импульс полезного сигнала перемещается на второй (относительно момента скачка частоты) временной интервал T2, свободный от воздействия коммутационных помех. Решение о переходе в режим работы, синхронный с входным сигналом, принимается только в том случае, если фиксируется превышение второго порога на временном интервале T2, за счет чего исключается возможность ложной синхронизации по коммутационным помехам.The inventive device provides detection of switching interference by exceeding the first threshold at the first (relative to the time of the frequency jump) time interval T 1 , the shift of the program for tuning the reference signal by the time τ 3 = τ 1/2 . Due to this, the pulse of the useful signal moves to the second (relative to the time of the frequency jump) time interval T 2 free from the influence of switching noise. The decision to switch to the operation mode synchronous with the input signal is made only if the excess of the second threshold is recorded at the time interval T 2 , thereby eliminating the possibility of false synchronization due to switching noise.

Claims (1)

Устройство поиска по задержке сигналов с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты, содержащее последовательно соединенные смеситель и полосовой фильтр, а также амплитудный детектор, первый решающий блок, генератор тактовой частоты и перестраиваемый синтезатор частот, выход которого соединен с вторым опорным входом смесителя, отличающееся тем, что введены последовательно соединенные второй коммутатор и ограничитель, последовательно соединенные второй ключ и второй решающий блок, а также первый ключ, накопитель, выход которого соединен с первыми сигнальными входами первого и второго ключей, инвертор, делитель, элемент задержки, первый коммутатор и усилитель высокой частоты, вход которого является входом устройства, а выход соединен с первым сигнальным входом смесителя; при этом выход первого ключа через первый решающий блок соединен с первым управляющим входом первого коммутатора, второй управляющий вход которого соединен с выходом второго решающего блока, и с вторым управляющим входом второго коммутатора, первый сигнальный вход которого соединен с выходом полосового фильтра; второй управляющий вход второго ключа соединен с выходом инвертора, вход которого соединен с вторым управляющим входом первого ключа, с выходом делителя, с вторым сигнальным входом первого коммутатора и через элемент задержки - с первым сигнальным входом первого коммутатора, третий сигнальный вход которого соединен с входом делителя и с выходом генератора тактовой частоты, а выход первого коммутатора соединен с входом перестраиваемого синтезатора частот; кроме того, выход ограничителя через амплитудный детектор соединен с входом накопителя, а второй выход второго коммутатора является выходом устройства. A signal delay search device with a pseudo-random tuning of the operating frequency, comprising a mixer and a bandpass filter connected in series, as well as an amplitude detector, a first decision unit, a clock generator and a tunable frequency synthesizer, the output of which is connected to the second reference input of the mixer, characterized in that a second switch and a limiter connected in series, a second key and a second decision block connected in series, as well as a first key, a drive, the output of which is union of a first signal inputs of first and second keys, inverter, a divider, a delay element, a first switch and a high frequency amplifier, the input of which is the input device and an output connected to the first signal input of the mixer; wherein the output of the first key through the first decision block is connected to the first control input of the first switch, the second control input of which is connected to the output of the second decision block, and to the second control input of the second switch, the first signal input of which is connected to the output of the bandpass filter; the second control input of the second key is connected to the inverter output, the input of which is connected to the second control input of the first key, with the output of the divider, with the second signal input of the first switch and, through the delay element, with the first signal input of the first switch, the third signal input of which is connected to the input of the divider and with the output of the clock generator, and the output of the first switch is connected to the input of the tunable frequency synthesizer; in addition, the output of the limiter through an amplitude detector is connected to the input of the drive, and the second output of the second switch is the output of the device.
RU2001127425/09A 2001-10-08 2001-10-08 Search device using signal delay by pseudorandom operating frequency tuning RU2208295C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001127425/09A RU2208295C2 (en) 2001-10-08 2001-10-08 Search device using signal delay by pseudorandom operating frequency tuning

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001127425/09A RU2208295C2 (en) 2001-10-08 2001-10-08 Search device using signal delay by pseudorandom operating frequency tuning

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2208295C2 true RU2208295C2 (en) 2003-07-10

Family

ID=29210586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001127425/09A RU2208295C2 (en) 2001-10-08 2001-10-08 Search device using signal delay by pseudorandom operating frequency tuning

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2208295C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ТУЗОВ Г.И. Статистическая теория приема сложных сигналов. - М.: Советское радио, 1977, с.326, рис. 7.2 б. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5241562A (en) Spread spectrum communications system
US6002707A (en) Spread signal spectrum communication circuits and system
US3731198A (en) Synchronization device for anti-jamming communications system
RU2208295C2 (en) Search device using signal delay by pseudorandom operating frequency tuning
US4203002A (en) Code correlator loop using arithmetic synthesizer
RU2217865C2 (en) Signal delay search using pseudorandom frequency tuning
RU2248097C2 (en) Method for transmitting information
RU2207721C2 (en) Facility for search with use of delay of signals with sudden frequency change
RU2194362C1 (en) Device searching by delay of signals with pseudorandom change of working frequency
RU2205505C2 (en) Device for delay search of signals with stepwise frequency variation
RU2217866C1 (en) Signal-delay search device using pseudorandom operating frequency tuning
RU2168280C1 (en) Communication system with frequency jump-in
RU2217867C1 (en) Signal-delay search method using pseudorandom operating frequency tuning
RU2210187C2 (en) Facility to search for signals with pseudorandom retuning of working frequency by delay
RU2496241C2 (en) Jamming station
RU2218662C2 (en) Method for delay search of signals using pseudorandom operating frequency tuning
RU2066925C1 (en) Multi-channel adaptive radio receiver
RU2293439C2 (en) Receiver of radio-impulse signals with frequency-time encoding
RU2228576C2 (en) Device for transmitting and receiving phase- and frequency- modulated signals
RU2007881C1 (en) Device for detection of clock rate oscillations
SU1172048A1 (en) Device for searching noise-like signals
RU2054808C1 (en) Device for tracing delay of noise-like signals
RU2001122342A (en) Device for interfering with radar stations
RU2212104C1 (en) Delay search device for pseudorandom operating- frequency control signals
GB2260049A (en) Receivers

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20041009