RU2231926C1 - Monitoring device for pseudorandom operating frequency tuned radio stations - Google Patents
Monitoring device for pseudorandom operating frequency tuned radio stations Download PDFInfo
- Publication number
- RU2231926C1 RU2231926C1 RU2002130566/09A RU2002130566A RU2231926C1 RU 2231926 C1 RU2231926 C1 RU 2231926C1 RU 2002130566/09 A RU2002130566/09 A RU 2002130566/09A RU 2002130566 A RU2002130566 A RU 2002130566A RU 2231926 C1 RU2231926 C1 RU 2231926C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- adder
- frequency
- radio
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое устройство 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.The proposed device relates to the field of radio engineering and can be used to detect the broadcasting of radio stations with pseudo-random tuning of the operating frequency (PFRCH), their direction finding and determining the grid of used frequencies.
В настоящее время в свободной продаже имеется большое число импортных радиостанций, способных работать в режиме смены рабочих частот. Так, например, радиостанция "FT- 2500 М" фирмы "YAESU" может сканировать по 30 заданным частотам в диапазоне 130-175 МГц. При переговорах одно слово может быть передано на одной частоте, а следующее - на другой. При неизвестном ансамбле частот сканирования контроль работы таких радиостанций существенно усложняется даже при использовании панорамного приемника с визуальной индикацией.Currently, a large number of imported radio stations capable of operating in the mode of changing operating frequencies are available for sale. For example, the FT-2500 M radio station from YAESU can scan at 30 preset frequencies in the range 130-175 MHz. In negotiations, one word can be transmitted on one frequency, and the next on another. With an unknown ensemble of scanning frequencies, monitoring the operation of such radio stations is significantly complicated even when using a panoramic receiver with visual indication.
Действительно, необходимо установить принадлежность кратковременного сигнала данной радиостанции и оценить его частоту, что в загруженных частотных диапазонах при слабых полезных сигналах и большом числе маскирующих сигналов затруднительно.Indeed, it is necessary to establish the ownership of a short-term signal of a given radio station and evaluate its frequency, which is difficult in busy frequency ranges with weak useful signals and a large number of masking signals.
Для селекции сигналов по направлению прихода панорамные приемники комплектуются пеленгаторными антеннами. Известны устройства, обеспечивающие пеленгацию либо по максимуму амплитуды сигнала, либо по минимуму (Белавин О.В. Основы радионавигации. Изд-е 2-е. - М.: Сов. радио, 1977, с.98-110).To select signals in the direction of arrival, panoramic receivers are equipped with direction-finding antennas. Known devices that provide direction finding either to the maximum amplitude of the signal, or to a minimum (Belavin OV Fundamentals of radio navigation.
Существенное уменьшение числа маскирующих сигналов может быть достигнуто при пеленгации по максимуму путем сужения диаграммы направленности антенны. Однако получение узких диаграмм направленности в диапазонах относительно низких частот затруднительно. При пеленгации по минимуму (с кардиоидной диаграммой направленности) существенного уменьшения числа маскирующих сигналов достичь нельзя.A significant reduction in the number of masking signals can be achieved with direction finding to the maximum by narrowing the antenna pattern. However, obtaining narrow radiation patterns in the ranges of relatively low frequencies is difficult. With direction finding to a minimum (with a cardioid radiation pattern), a significant reduction in the number of masking signals cannot be achieved.
Известны также устройства для контроля работы радиостанций с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (авт. свид. СССР №№403.084, 1.742.741, 1.760.471 патент РФ №2.161.863, патент США №5.379.046; патент WO №96/19877; "Зарубежная радиоэлектроника", М.: Сов. Радио, 1979, №3, с.42-51, рис. 5 и другие).Also known are devices for monitoring the operation of radio stations with pseudo-random tuning of the operating frequency (ed. Certificate of the USSR No. 403.084, 1.742.741, 1.760.471 RF patent No. 2.161.863, US patent No. 5.379.046; patent WO No. 96/9877; "Foreign Radio Electronics", Moscow: Sov. Radio, 1979, No. 3, p. 42-51, Fig. 5 and others).
Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому устройству является "Устройство для контроля работы радиостанций с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты" (патент РФ №2.161.863, Н 04 В 7/08, 1998), которое и выбрано в качестве прототипа.Of the known devices, the closest to the proposed device is a "Device for monitoring the operation of radio stations with pseudo-random tuning of the operating frequency" (RF patent No. 2.161.863, N 04 V 7/08, 1998), which is selected as a prototype.
Указанное устройство обеспечивает обнаружение слабых кратковременных сигналов в загруженных частотных диапазонах и оценку их частоты на фоне большого числа мощных маскирующих помех.The specified device provides for the detection of weak short-term signals in the loaded frequency ranges and the assessment of their frequency against the background of a large number of powerful masking interference.
Сущность устройства заключается в устранении маскирующих сигналов, приходящих с других направлений, облегчении обнаружения слабых кратковременных сигналов с ППРЧ, измерении и записи значений их частот.The essence of the device is to eliminate masking signals coming from other directions, to facilitate the detection of weak short-term signals with frequency hopping, measuring and recording the values of their frequencies.
Однако в известном устройстве, представляющем собой панорамный приемник-пеленгатор, одно и то же значение промежуточной частоты ωпр может быть получено в результате приема сигналов на двух частотах ωo и ω3, т.е.However, in the known device, which is a panoramic direction finding receiver, the same value of the intermediate frequency ω pr can be obtained by receiving signals at two frequencies ω o and ω 3 , i.e.
ωпр=ωо-ωГ и ωпр=ωГ-ωз.ω pr = ω about -ω G and ω pr = ω G -ω s .
Следовательно, если частоту настройки ωo принять за основной канал приема, то наряду с ним будет иметь место зеркальный канал приема, частота ω3, которого отличается от частоты ωo на 2ωпр и расположена симметрично (зеркально) относительно частоты гетеродина ωГ (фиг.2). Преобразование по зеркальному каналу приема происходит с тем же коэффициентом преобразования Кпр, что и по основному каналу. Поэтому он наиболее существенно влияет на избирательность и помехоустойчивость панорамного приемника-пеленгатора.Therefore, if the tuning frequency ω o is taken as the main receiving channel, then along with it there will be a mirror receiving channel, the frequency ω 3 , which differs from the frequency ω o by 2ω pr and is located symmetrically (mirror) with respect to the local oscillator frequency ω G (Fig. .2). Conversion on the mirror channel of the reception occurs with the same conversion coefficient K ol as on the main channel. Therefore, it most significantly affects the selectivity and noise immunity of the panoramic receiver-direction finder.
Кроме зеркального существуют и другие дополнительные (комбинационные) каналы приема, в общем виде любой комбинационный канал приема имеет лишь при выполнении условияIn addition to the mirror, there are other additional (combinational) reception channels, in general, any Raman reception channel has only the condition
ωпр=|±mωki ± nωГ|,ω pr = | ± mω ki ± nω G |,
где ωki - частота i-го комбинационного канала приема;where ω ki is the frequency of the i-th Raman reception channel;
m, n, i - целые положительные числа, включая n=О.m, n, i are positive integers, including n = 0.
Наиболее вредными комбинационными каналами приема являются каналы, образующиеся при взаимодействии первой гармоники частоты сигнала с гармониками частоты гетеродина малого порядка (второй, третьей и т.д.), так как чувствительность панорамного приемника-пеленгатора по этим каналам близка к чувствительности основного канала. Так, двум комбинационным каналам при m=1 и n=2 соответствуют частоты:]The most harmful combinational reception channels are the channels formed during the interaction of the first harmonic of the signal frequency with the harmonics of the frequency of the local oscillator of the small order (second, third, etc.), since the sensitivity of the panoramic direction-finder through these channels is close to the sensitivity of the main channel. So, for two combinational channels with m = 1 and n = 2 there correspond frequencies:]
ωк1=2ωГ-ωпр и ωк2=2ωГ+ωпр.ω к1 = 2ω Г -ω пр and ω к2 = 2ω Г + ω пр .
Если несущая частота помехи ωn близка или равна промежуточной частоте ωпр (ωn=ωпр), то образуется канал прямого прохождения. Для данной помехи преобразователь частоты играет роль простого передаточного звена.If the carrier frequency of the interference ω n is close to or equal to the intermediate frequency ω pr (ω n = ω pr ), then a direct channel is formed. For this interference, the frequency converter plays the role of a simple transmission link.
Если на вход панорамного приемника-пеленгатора одновременно поступают два сигнала большой амплитуды на частоте ω1 и ω2 (фиг.3), то они образуют на любых нелинейных элементах радиотрактов ряд интермодуляционных помех, частоты которых определяются по формуле:If two large-amplitude signals at the frequency ω 1 and ω 2 (Fig. 3) are simultaneously input to the panoramic receiver-direction-finding detector, then they form a series of intermodulation interference on any nonlinear elements of the radio paths, the frequencies of which are determined by the formula:
mω1 ± nω2=ωmn.mω 1 ± nω 2 = ω mn .
Сумма (разность) коэффициентов m и n называется порядком, т.е. интермодуляционная частота ωmn называется частота порядка m±n.The sum (difference) of the coefficients m and n is called the order, i.e. the intermodulation frequency ω mn is called a frequency of the order of m ± n.
Если панорамный приемник-пеленгатор настроен на одну из этих частот, то им будет "прослушиваться" помеха с "двухголосовой" модуляцией. Это можно проиллюстрировать фиг.3. На ней частоты ω1 и ω2 сильных внеполосных сигналов условно приняты равными 27,1 и 27,2 МГц соответственно.If the panoramic receiver-direction finder is tuned to one of these frequencies, then it will “listen” to the interference with “two-voice” modulation. This can be illustrated in figure 3. On it, the frequencies ω 1 and ω 2 of strong out-of-band signals are conventionally taken equal to 27.1 and 27.2 MHz, respectively.
Как видно из фиг.3, два мощных сигнала порождают частокол интермодуляционных частот, самые сильные из которых имеют порядок 2+1=3. С повышением порядка амплитуды помех быстро спадают. Чем более линейными являются приемные радиотракты, тем меньше амплитуды интермодуляционных помех и тем быстрее они спадают с повышением их порядка. Линейность приемных радиотрактов характеризуется также величиной динамического диапазона, т.е. диапазоном амплитуд сигнала от минимального уровня, равного уровню собственных шумов панорамного приемника-пеленгатора, до максимального уровня сигнала, при котором начинает проявляться нелинейность. Поскольку в образовании интермодуляционной помехи участвуют два сигнала, избирательность панорамного приемника-пеленгатора к этим помехам называется "двухсигнальной избирательностью".As can be seen from figure 3, two powerful signals generate a palisade of intermodulation frequencies, the strongest of which are of the order of 2 + 1 = 3. With an increase in the order of magnitude, the noise amplitudes quickly decrease. The more linear the receiving radio paths are, the smaller the amplitudes of the intermodulation noise and the faster they decrease with increasing order. The linearity of the receiving radio paths is also characterized by the magnitude of the dynamic range, i.e. a range of signal amplitudes from a minimum level equal to the intrinsic noise level of a panoramic receiver-direction finder to a maximum signal level at which non-linearity begins to appear. Since two signals are involved in the formation of intermodulation interference, the selectivity of the panoramic direction finder to these interference is called "two-signal selectivity."
Если частота помехи попала в полосу пропускания панорамного приемника-пеленгатора, она принимается на правах полезного сигнала, т.е. существующие фильтры не способны ее устранить.If the interference frequency falls into the passband of the panoramic direction finder, it is received as a useful signal, i.e. existing filters are not able to eliminate it.
Использование высокоизбирательных кварцевых фильтров на промежуточной частоте ωпр, улучшая избирательность по соседнему каналу, способно помочь в подавлении помехи от одного мощного внеполосного сигнала, но бессильно помочь в подавлении интермодуляционных помех.The use of highly selective quartz filters at an intermediate frequency ω pr , improving the selectivity on the adjacent channel, can help suppress interference from one powerful out-of-band signal, but help powerlessly suppress intermodulation interference.
Наличие ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному, комбинационным и интермодуляционным каналам, приводит к снижению избирательности и помехоустойчивости панорамного приемника-пеленгатора, а также к неоднозначности определения сетки используемых частот.The presence of false signals (interference) received via mirror, Raman and intermodulation channels leads to a decrease in the selectivity and noise immunity of the panoramic direction finder, as well as to the ambiguity in determining the grid of frequencies used.
Технической задачей изобретения является повышение избирательности и помехоустойчивости панорамного приемника-пеленгатора, а также устранение неоднозначности определения сетки используемых частот.An object of the invention is to increase the selectivity and noise immunity of the panoramic receiver-direction finder, as well as the elimination of the ambiguity in determining the grid of frequencies used.
Поставленная задача решается тем, что устройство для контроля работы радиостанций с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты, содержащее две приемные антенны, блок управления диаграммой направленности, к входу которого подключена вторая антенна, два радиотракта, последовательно включенные первый амплитудный детектор, схема деления, второй вход которой соединен с выходом второго амплитудного детектора, пороговый блок, формирователь импульса останова, генератор пилообразного напряжения и гетеродин, выход которого соединен с первыми входами первого и второго радиотрактов, последовательно подключенные к второму выходу первого радиотракта частотомер, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульса останова, и блок памяти, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульса останова, последовательно подключенные к выходу схемы деления коммутатора, второй, третий и четвертые входы которого соединены с выходами формирователя импульса останова, первого и второго амплитудных детекторов соответственно, и индикатор, второй вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, снабжено четырьмя узкополосными фильтрами, шестью фазоинверторами, восемью сумматорами, четырьмя полосовыми фильтрами, третьим и четвертым радиотрактами, третьим и четвертым амплитудными детекторами, двумя фазовращателями на 90°, двумя перемножителями и двумя ключами, причем к выходу первой приемной антенны последовательно подключены первый узкополосный фильтр, первый фазоинвертор, первый сумматор, второй вход которого соединен с выходом первой приемной антенны, первый полосовой фильтр, второй фазоинвертор, второй сумматор, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора, второй полосовой фильтр, третий фазоинвертор и третий сумматор, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора, а выход подключен ко второму входу первого радиотракта, к второму выходу гетеродина последовательно подключены первый фазовращатель на 90°, третий радиотракт, второй вход которого соединен с выходом третьего сумматора, второй фазовращатель на 90°, четвертый сумматор, второй вход которого соединен с выходом первого радиотракта, четвертый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом третьего сумматора, второй узкополосный фильтр, третий амплитудный детектор и первый ключ, второй вход которого соединен с выходом четвертого сумматора, а выход подключен к входу первого амплитудного детектора, к выходу второй приемной антенны последовательно подключены третий узкополосный фильтр, четвертый фазоинвертор, пятый сумматор, второй вход которого соединен с выходом блока управления диаграммой направленности, третий полосовой фильтр, пятый фазоинвертор, шестой сумматор, второй вход которого соединен с выходом пятого сумматора, четвертый полосовой фильтр, шестой фазоинвертор и седьмой сумматор, второй вход которого соединен с выходом шестого сумматора, а выход подключен к второму входу второго радиотракта, к выходу первого фазовращателя на 90° последовательно подключены четвертый радиотракт, второй вход которого соединен с выходом седьмого сумматора, третий фазовращатель на 90°, восьмой сумматор, второй вход которого соединен с выходом второго радиотракта, второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом седьмого сумматора, четвертый узкополосный фильтр, четвертый амплитудный детектор и второй ключ, второй вход которого соединен с выходом восьмого сумматора, а выход подключен к входу второго амплитудного детектора.The problem is solved in that a device for monitoring the operation of radio stations with pseudo-random tuning of the operating frequency, containing two receiving antennas, a radiation pattern control unit, to the input of which a second antenna is connected, two radio paths, a first amplitude detector in series, a division circuit, the second input of which is connected with the output of the second amplitude detector, a threshold block, a stop pulse shaper, a sawtooth voltage generator and a local oscillator, the output of which is connected to the first the inputs of the first and second radio paths, connected in series to the second output of the first radio path, a frequency meter, the second input of which is connected to the output of the stop pulse shaper, and a memory unit, the second input of which is connected to the output of the stop pulse shaper, connected in series to the output of the switch division circuit, the second, the third and fourth inputs of which are connected to the outputs of the stop pulse shaper, the first and second amplitude detectors, respectively, and the indicator, the second input of which is dinene with the output of a sawtooth voltage generator, equipped with four narrow-band filters, six phase inverters, eight adders, four bandpass filters, third and fourth radio paths, third and fourth amplitude detectors, two 90 ° phase shifters, two multipliers and two keys, and to the output of the first receiving antennas are connected in series to the first narrow-band filter, the first phase inverter, the first adder, the second input of which is connected to the output of the first receiving antenna, the first bandpass iltr, the second phase inverter, the second adder, the second input of which is connected to the output of the first adder, the second bandpass filter, the third phase inverter and the third adder, the second input of which is connected to the output of the second adder, and the output is connected to the second input of the first radio path, to the second output of the local oscillator connected the first phase shifter 90 °, the third radio path, the second input of which is connected to the output of the third adder, the second phase shifter 90 °, the fourth adder, the second input of which is connected to the output of the first an adiotract, the fourth multiplier, the second input of which is connected to the output of the third adder, the second narrow-band filter, the third amplitude detector and the first switch, the second input of which is connected to the output of the fourth adder, and the output is connected to the input of the first amplitude detector, and the output of the second receiving antenna are connected in series the third narrow-band filter, the fourth phase inverter, the fifth adder, the second input of which is connected to the output of the radiation pattern control unit, the third band-pass filter, the fifth phase ertor, the sixth adder, the second input of which is connected to the output of the fifth adder, the fourth bandpass filter, the sixth phase inverter and the seventh adder, the second input of which is connected to the output of the sixth adder, and the output is connected to the second input of the second radio path, to the output of the first phase shifter 90 ° in series connected the fourth radio path, the second input of which is connected to the output of the seventh adder, the third phase shifter 90 °, the eighth adder, the second input of which is connected to the output of the second radio path, the second multiplier, Ora input of which is connected to the output of the seventh adder, the fourth narrowband filter, a fourth amplitude detector and a second key, the second input of which is connected to the output of the eighth adder, and an output connected to the input of the second amplitude detector.
Структурная схема предлагаемого устройства представлена на фиг.1. Частотная диаграмма, поясняющая процесс образования дополнительных каналов приема, показана на фиг.2. Примеры образования интермодуляционных помех изображены на фиг.3 и 4. Диаграммы направленности приемных антенн показаны на фиг.5.The structural diagram of the proposed device is presented in figure 1. A frequency diagram explaining the process of forming additional receiving channels is shown in FIG. Examples of intermodulation interference are shown in FIGS. 3 and 4. The radiation patterns of the receiving antennas are shown in FIG. 5.
Устройство содержит последовательно включенные первую приемную антенну 1, первый узкополосный фильтр 15.1, первый фазовращатель 16.1, первый сумматор 17.1, второй вход которого соединен с выходом антенны 1, первый полосовой фильтр 18.1, второй фазоинвертор 16.2, второй сумматор 17.2, второй вход которого соединен с выходом сумматора 17.1, второй полосовой фильтр 18.2, третий фазоинвертор 16.3, третий сумматор 17.3, второй вход которого соединен с сумматором 17.2, первый радиотракт 6.1, второй вход которого соединен с первым выходом гетеродина 8, четвертый сумматор 17.4, первый перемножитель 20.1, второй вход которого соединен с выходом сумматора 17.3, второй узкополосный фильтр 15.2, третий амплитудный детектор 7.3, первый ключ 21.1, второй вход которого соединен с выходом сумматора 17.4, первый амплитудный детектор 7.1, схема деления 12, второй вход которой соединен с выходом второго амплитудного детектора 7.2, пороговый блок 11, формирователь 10 импульса остановки генератора (пилообразного напряжения, выход которого соединен с входом гетеродина 8, к выходу которого последовательно подключены первый фазовращатель 19.1 на 90°, третий радиотракт 6.3, второй вход которого соединен с выходом сумматора 17.3, и второй фазовращатель 19.2 на 90°, выход которого соединен с вторым входом сумматора 17.4. К выходу приемной антенны 2 последовательно подключены третий узкополосный фильтр 15.3, четвертый фазоинвертор 16.4, пятый сумматор 17.5, второй вход которого через блок 3 управления диаграммой направленности соединен с выходом антенны 2, третий полосовой фильтр 18.3, пятый фазоинвертор 16.5, шестой сумматор 17.6, второй вход которого соединен с выходом сумматора 17.5, четвертый полосовой фильтр 18.4, шестой фазоинвертор 16.6, седьмой сумматор 17.7, второй вход которого соединен с выходом сумматора 17.6, второй радиотракт 6.2, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 8, восьмой сумматор 17.8, второй перемножитель 20.2, второй вход которого соединен с выходом сумматора 17.7, четвертый узкополосный фильтр 15.4, седьмой амплитудный детектор 7.4, второй ключ 21.2, второй вход которого соединен с выходом сумматора 17.8 и второй амплитудный детектор 7.2. К выходу сумматора 17.7 последовательно подключены четвертый радиотракт 6.4, второй вход которого соединен с выходом фазовращателя 19.1 на 90°, и фазовращатель 19.3 на 90°, выход которого соединен с вторым входом сумматора 17.8. К выходу схемы деления 12 последовательно подключены коммутатор 13, второй, третий и четвертый входы которого соединены с выходами формирователя 10 импульса останова, амплитудных детекторов 7.1 и 7.2 соответственно и индикатор 14, второй вход которого соединен с выходом генератора 9 пилообразного напряжения.The device includes a series-connected
Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.
Поиск сигналов радиостанций с ППРЧ осуществляется в заданном диапазоне частот Дf с помощью генератора 9, который по пилообразному закону изменяет частоту гетеродина 8. Одновременно генератор 9 формирует горизонтальную развертку осциллографического индикатора 14, которая используется как ось частот.The search for radio frequency signals with frequency hopping is carried out in a given frequency range Д f using a generator 9, which according to a sawtooth law changes the frequency of the local oscillator 8. At the same time, the generator 9 forms a horizontal scan of the oscilloscope indicator 14, which is used as the frequency axis.
Частота настройки ωH1 узкополосных фильтров 15.1 и 15.3 выбирается равной промежуточной частоте ωпр The tuning frequency ω H1 of narrow-band filters 15.1 and 15.3 is chosen equal to the intermediate frequency ω pr
ωН1=ωпр.ω H1 = ω ave .
Частота настройки ωH2 узкополосных фильтров 15.2 и 15.4 выбирается равной начальной частоте гетеродина ωГ.The tuning frequency ω H2 of narrow-band filters 15.2 and 15.4 is chosen equal to the initial frequency of the local oscillator ω G.
ωН2=ωГ.ω H2 = ω G.
Частота настройки ωH3 и полоса пропускания ΔωП1 полосовых фильтров 18.1 и 18.3 выбираются следующим образом:The tuning frequency ω H3 and the passband Δω П1 of the bandpass filters 18.1 and 18.3 are selected as follows:
ΔωП1=ω2-ω1, Δω P1 = ω 2 -ω 1 ,
где ω1, ω2 - частоты двух возможных мощных сигналов, появление которых в полосе частот ΔωП1, расположенной "слева" от полосы пропускания ΔωП панорамного приемника-пеленгатора, приведет к образованию интермодуляционных помех.where ω 1 , ω 2 are the frequencies of two possible powerful signals, the appearance of which in the frequency band Δω P1 , located "to the left" of the passband Δω P of the panoramic direction finder, will lead to the formation of intermodulation interference.
Частота настройки ωH4 и полоса пропускания ΔωH4 и полоса пропускания ΔωH2 полосовых фильтров 18.2 и 18.4 выбираются следующим образом:The tuning frequency ω H4 and the passband Δω H4 and the passband Δω H2 of the bandpass filters 18.2 and 18.4 are selected as follows:
Δω2=ω4-ω3, Δω 2 = ω 4 -ω 3 ,
где ω3, ω4 - частоты двух возможных мощных сигналов, появление которых в полосе частот ΔωП2, расположенной "справа" от полосы пропускания ΔωП панорамного приемника-пеленгатора, приведет к образованию интермодуляционных помех.where ω 3 , ω 4 are the frequencies of two possible powerful signals, the appearance of which in the frequency band Δω P2 , located "to the right" of the passband Δω P of the panoramic direction-finding receiver, will lead to the formation of intermodulation interference.
Первая приемная антенна 1 имеет круговую диаграмму направленности, а вторая приемная антенна 2 имеет кардиоидную диаграмму направленности (фиг.5).The
Принимаемые сигналы радиостанций с ППРЧ:Received signals from radios with frequency hopping:
U1(t)=U1·Cos(ωot+φ1);U 1 (t) = U 1 · Cos (ω o t + φ 1 );
U2(t)=U2·Cos(ωot+φ2), O≤t≤To,U 2 (t) = U 2 · Cos (ω o t + φ 2 ), O≤t≤T o ,
где U1, U2, ωo, φ1, φ2, To - амплитуды, несущая частота, начальные фазы и длительность сигналов: с выходом приемных антенн 1 и 2 через сумматоры 17.1-17.7, у которых работает только одно плечо, и блок 3 управления диаграммой направленности поступают на первые входы радиотрактов 6.1-6.4, на вторые входы которых подаются напряжения гетеродина 8:where U 1 , U 2 , ω o , φ 1 , φ 2 , T o are the amplitudes, carrier frequency, initial phases and signal duration: with the output of receiving
UГ1(t)=UГ·Cos(ωГt+πγt2+φГ);U Г1 (t) = U Г · Cos (ω Г t + πγt 2 + φ Г );
UГ2(t)=UГ·Cos(ωГt+πγt2+φГ+90°), O≤t≤TП U Г2 (t) = U Г · Cos (ω Г t + πγt 2 + φ Г + 90 °), O≤t≤T П
где UГ, ωг, φГ, ТП - амплитуда, начальная частота, начальная фаза и период перестройки гетеродина:where U G , ω g , φ G , T P - amplitude, initial frequency, initial phase and period of tuning of the local oscillator:
- скорость перестройки частоты гетеродина (скорость "просмотра" заданного диапазона частот Дf). - rate of tuning the frequency of the local oscillator (the speed of "viewing" a given frequency range D f ).
Каждый радиотракт 6.1(6.2-6.4) представляет собой последовательно включенные смеситель, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 8, и усилитель промежуточной частоты. На выходе смесителей образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями промежуточной частоты выделяются напряжения только промежуточной (разностной) частоты. Поэтому на выходах радиотрактов 6.1, 6.2, 6.3 и 6.4 образуются следующие напряжения:Each radio path 6.1 (6.2-6.4) is a series-connected mixer, the second input of which is connected to the output of the local oscillator 8, and an intermediate frequency amplifier. At the output of the mixers, voltages of combination frequencies are formed. Amplifiers of intermediate frequency are allocated voltage only intermediate (differential) frequency. Therefore, the following voltages are formed at the outputs of the radio paths 6.1, 6.2, 6.3 and 6.4:
; ;
; ;
; ;
, O≤t≤Io, , O≤t≤I o ,
где Where
К1 - коэффициент передачи радиотракта;To 1 - the transmission coefficient of the radio path;
ωпр=ωо-ωГ - промежуточная частота;ω CR = ω about -ω G - intermediate frequency;
, которые в полосе пропускания радиотрактов ΔωП (полоса пропускания панорамного приемника-пеленгатора) приобретают принудительную линейную частотную модуляцию (ЛЧМ). which in the passband of the radio paths Δω P (passband of the panoramic direction finder-receiver) acquire forced linear frequency modulation (LFM).
Напряжения Uпр3(t) и Uпр4(t) с выходов радиотрактов 6.3 и 6.4 соответственно поступают на входы фазовращателей 19.2 и 19.3 на 90°, на выходах которых образуются напряжения:Voltages U CR3 (t) and U CR4 (t) from the outputs of the radio paths 6.3 and 6.4, respectively, are supplied to the inputs of the phase shifters 19.2 and 19.3 by 90 °, at the outputs of which the voltages are formed:
; ;
, O≤t≤To. , O≤t≤T o .
Напряжения и , и поступают на два входа сумматоров 17.4 и 17.8, на выходах которых образуются суммарные напряжения:Stress and , and arrive at two inputs of adders 17.4 and 17.8, at the outputs of which total voltages are formed:
; ;
, O≤t≤To; , O≤t≤T o ;
где ; .Where ; .
Эти напряжения подаются на первые входы перемножителей 20.1 и 20.2 соответственно, на вторые входы которых поступают принимаемые сигналы U1(t) и U2(t) с выходов сумматоров 17.3 и 17.7. На выходах перемножителей 20.1 и 20.2 образуются напряжения:These voltages are applied to the first inputs of the multipliers 20.1 and 20.2, respectively, the second inputs of which receive the received signals U 1 (t) and U 2 (t) from the outputs of the adders 17.3 and 17.7. The outputs of the multipliers 20.1 and 20.2 are formed voltage:
; ;
, O≤t≤To, , O≤t≤T o ,
где ;Where ;
; ;
К2 - коэффициент передачи перемножителей;K 2 - transmission coefficient of the multipliers;
которые выделяются узкополосными фильтрами 15.2 и 15.4 соответственно, детектируются амплитудными детекторами 7.3 и 7.4 и поступают на управляющие входы ключей 21.1 и 21.2, в исходном состоянии всегда закрыты. При этом суммарные напряжения и через открытые ключи 21.1 и 21.2 соответственно поступают на входы амплитудных детекторов 7.1 и 7.2.which are distinguished by narrow-band filters 15.2 and 15.4 respectively, are detected by amplitude detectors 7.3 and 7.4 and fed to the control inputs of keys 21.1 and 21.2, in the initial state they are always closed. In this case, the total voltage and through public keys 21.1 and 21.2, respectively, enter the inputs of amplitude detectors 7.1 and 7.2.
Следовательно, на выходах сумматоров 17.4 и 17.8 последовательно во времени выделяются входные сигналы из соответствующего частотного диапазона. После амплитудного детектирования в амплитудных детекторах 7.1 и 7.2 эти сигналы подаются на вертикально отклоняющиеся пластины электронно-лучевой трубки (осциллографического индикатора) 14, на горизонтально отклоняющие пластины которой подается напряжение развертки с выхода генератора 9 пилообразного напряжения. В результате на экране осциллографического индикатора 14 формируется картина спектральной плотности в соответствующем частотном диапазоне. За счет того, что на опорные входы радиотрактов 6.1-6.4 подается один и тот же ЛЧМ-сигнал с выходов генератора 8, на выходах сумматоров 17.4 и 17.8 в любой момент времени наблюдается один и тот же входной сигнал. Амплитуда сигнала на выходе сумматора 17.4 не зависит от направления прихода входного сигнала из-за вида диаграммы направленности первой приемной антенны 1 (фиг.5). Вторая антенна 2 имеет кардиоидную диаграмму направленности, вращение которой осуществляется блоком управления 3. Огибающие спектров входных сигналов с выходов амплитудных детекторов 7.1 и 7.2 поступают на входы схемы 12 деления и коммутатора 13. Коммутатор 13 служит для подключения ко входу индикатора 14 одного из сигналов: с выходов сумматоров 17.4, 17.8 и с выхода схемы 12 деления. Для осуществления селекции сигналов по направлению прихода при помощи блока управления 3 кардиоидную диаграмму направленности антенны 2 вращают до совмещения нулевого провала с направлением прихода сигналов (фиг.5). Амплитуда сигналов с этого направления на выходе сумматора 17.8 близка к нулю, поэтому на выходе схемы деления 12, осуществляющей деление амплитуды сигнала с выхода сумматора 17.4 на амплитуду сигнала с выхода сумматора 17.8, в этот момент напряжение будет максимальным.Therefore, at the outputs of the adders 17.4 and 17.8, the input signals from the corresponding frequency range are sequentially allocated in time. After amplitude detection in amplitude detectors 7.1 and 7.2, these signals are fed to vertically deflecting plates of the cathode ray tube (oscilloscope indicator) 14, to the horizontally deflecting plates of which a sweep voltage is supplied from the output of the sawtooth voltage generator 9. As a result, a spectral density picture in the corresponding frequency range is formed on the screen of the oscilloscope indicator 14. Due to the fact that the same LFM signal from the outputs of the generator 8 is supplied to the reference inputs of the radio paths 6.1-6.4, the same input signal is observed at the outputs of the adders 17.4 and 17.8 at any time. The amplitude of the signal at the output of the adder 17.4 does not depend on the direction of arrival of the input signal due to the type of radiation pattern of the first receiving antenna 1 (Fig. 5). The
Следует подчеркнуть, что величина отношения не зависит от напряженности поля сигналов в месте приема. Момент максимизации отношения фиксируется по индикатору 14. Величину порога выставляют так, чтобы пороговый блок 11 срабатывал только от сигналов, приходящих с нулевого направления.It should be emphasized that the magnitude of the ratio does not depend on the field strength of the signals at the receiving site. The moment of maximizing the ratio is fixed by indicator 14. The threshold value is set so that the threshold block 11 is triggered only by signals coming from the zero direction.
При срабатывании порогового блока 11 формирователь 10 вырабатывает импульс, который останавливает генератор 9 пилообразного напряжения, запускает частотомер 5, разрешает прохождение сигнала на индикатор 14 и запись в блок 4 памяти. За время длительности этого импульса частотомер 5 измеряет частоту ωo сигнала, которая записывается в блок 4 памяти.When the threshold block 11 is activated, the driver 10 generates a pulse that stops the sawtooth voltage generator 9, starts the frequency counter 5, allows the signal to pass to the indicator 14 and write to the
Таким образом, устанавливаются маскирующие сигналы, приходящие с других направлений, и появляется возможность обнаружения слабых кратковременных сигналов с ППРЧ, измерения и записи значений их частот.Thus, masking signals coming from other directions are established, and it becomes possible to detect weak short-term signals with frequency hopping, measure and record the values of their frequencies.
Описанная выше работа устройства соответствует случаю приема полезных сигналов с ППРЧ по основному каналу на частоте ωo (фиг.2).The operation of the device described above corresponds to the case of receiving useful signals with frequency hopping on the main channel at a frequency ω o (figure 2).
Если ложные сигналы (помехи) принимаются по зеркальному каналу на частоте ω3 If false signals (interference) are received on the mirror channel at a frequency of ω 3
, O≤t≤Tз, , O≤t≤T s ,
, ,
то радиотрактами 6.1-6.4 выделяются следующие напряжения:then the following voltages are distinguished by radio paths 6.1-6.4:
; ;
, O≤t≤Tз, , O≤t≤T s ,
где ;Where ;
; ;
ωпр= ωГ -ω3 - промежуточная частота;ω CR = ω G -ω 3 - intermediate frequency;
; . ; .
Напряжения и с выходов радиотрактов 6.3 и 6.4 соответственно поступают на входы фазовращателей 19.2 и 19.3 на 90°, на выходах которых образуются напряжения:Stress and from the outputs of the radio paths 6.3 and 6.4, respectively, enter the inputs of the phase shifters 19.2 and 19.3 by 90 °, at the outputs of which voltages are generated:
; ;
, O≤t≤Tз. , O≤t≤T s .
Напряжения и , и , поступающие на два входа сумматоров 17.4 и 17.8, на их выходах компенсируются.Stress and , and entering the two inputs of the adders 17.4 and 17.8, at their outputs are compensated.
Следовательно, ложные сигналы (помехи), принимаемые по зеркальному каналу на частоте ω3, подавляются с помощью двух внешних "колец", каждая из которых состоит из радиотрактов 6.1 и 6.3 (6.2 и 6.4), гетеродина 8, фазовращателей 19.1 и 19.2 (19.3), сумматора 17.4 (17.8) и реализует фазокомпенсационный метод.Consequently, false signals (interference) received through the mirror channel at a frequency of ω 3 are suppressed using two external “rings”, each of which consists of radio paths 6.1 and 6.3 (6.2 and 6.4), a local oscillator 8, phase shifters 19.1 and 19.2 (19.3 ), adder 17.4 (17.8) and implements a phase-compensation method.
По аналогичной причине подавляются и ложные сигналы (помехи), принимаемые по первому комбинационному каналу на частоте .For a similar reason, false signals (interference) received on the first combinational channel at a frequency are also suppressed. .
Если ложные сигналы (помехи) принимаются по второму комбинационному каналу на частоте (фиг.2)If false signals (interference) are received on the second combination channel at a frequency (figure 2)
; ;
, O≤t≤, , O≤t≤ ,
то радиотрактами 6.1-6.4 выделяются следующие напряжения:then the following voltages are distinguished by radio paths 6.1-6.4:
; ;
; ;
; ;
, O≤t≤ , O≤t≤
где ;Where ;
; ;
- промежуточная частота; - intermediate frequency;
; . ; .
Напряжения и с выходов радиотрактов 6.3 и 6.4 соответственно поступают на входы фазовращателей 19.2 и 19.3 на 90°, на выходах которых образуются напряжения:Stress and from the outputs of the radio paths 6.3 and 6.4, respectively, enter the inputs of the phase shifters 19.2 and 19.3 by 90 °, at the outputs of which voltages are generated:
; ;
, O≤t≤. , O≤t≤ .
Напряжения и , и поступают на два входа сумматоров 17.4 и 17.8, на выходах которых образуются суммарные напряжения:Stress and , and arrive at two inputs of adders 17.4 and 17.8, at the outputs of which total voltages are formed:
; ;
, O≤t≤, , O≤t≤ ,
где ; .Where ; .
Эти напряжения подаются на первые входы перемножителей 20.1 и 20.2, на вторые входы которых поступают принимаемые сигналы и с выходов сумматоров 17.3 и 17.7. На выходах перемножителей 20.1 и 20.2 образуются напряжения:These voltages are applied to the first inputs of the multipliers 20.1 and 20.2, to the second inputs of which the received signals and from the outputs of the adders 17.3 and 17.7. The outputs of the multipliers 20.1 and 20.2 are formed voltage:
; ;
, O≤t≤, , O≤t≤ ,
где ;Where ;
, ,
которые не попадают в полосы пропускания узкополосных фильтров 15.2 и 15.4. Ключи 21.1 и 21.2 не отрываются и ложные сигналы (помехи), принимаемые по второму комбинационному каналу на частоте , подавляются. При этом используются два внутренних "ключа", каждое из которых состоит из перемножителей 20.1 (20.2), узкополосного фильтра 15.2 (15.4), амплитудного детектора 7.3 (7.4), ключа 21.1 (21.2) и реализует метод узкополосной фильтрации.which do not fall into the passband of narrow-band filters 15.2 and 15.4. The keys 21.1 and 21.2 do not come off and false signals (interference) received on the second combination channel at a frequency are suppressed. In this case, two internal “keys” are used, each of which consists of multipliers 20.1 (20.2), a narrow-band filter 15.2 (15.4), an amplitude detector 7.3 (7.4), a key 21.1 (21.2) and implements the method of narrow-band filtering.
Если ложные сигналы (помехи) принимаются по каналу прямого прохождения на промежуточной частоте ωпр:If false signals (interference) are received on the direct channel at an intermediate frequency ω CR :
; ;
, O≤t≤T1, , O≤t≤T 1 ,
то с выходов приемных антенн 1 и 2 они поступают на первые входы сумматоров 17.1 и 17.5, выделяются узкополосными фильтрами 15.1 и 15.3, настроенными на промежуточную частоту ωпр, и инвертируются по фазе на 180° в фазоинверторах 16.1 и 16.4:then from the outputs of the receiving
; ;
, O≤t≤T1. , O≤t≤T 1 .
Напряжения и , и и , поступающие на два входа сумматоров 17.1 и 17.5, на их выходах компенсируются.Stress and , and and entering the two inputs of the adders 17.1 and 17.5, at their outputs are compensated.
Следовательно, ложные сигналы (помехи), принимаемые по каналу прямого прохождения на промежуточной частоте, подавляются двумя фильтрами-пробками, каждый из которых состоит из узкополосного фильтра 15.1 (15.3), фазоинвертора 16.1 (16.4), сумматора 17.1 (17.5) и реализует фазокомпенсационный метод.Consequently, false signals (interference) received through the direct channel at an intermediate frequency are suppressed by two filter plugs, each of which consists of a narrow-band filter 15.1 (15.3), a phase inverter 16.1 (16.4), an adder 17.1 (17.5) and implements a phase-compensation method .
Если два мощных ложных сигнала (помехи) на частотах ω1 и ω2 или несколько мощных сигналов (помех) появляются одновременно в полосе частот "слева" от полосы пропускания ΔωП, панорамного приемника-пеленгатора, способные образовать интермодуляционные помехи, то они выделяются полосовыми фильтрами 18.1 и 18.3, инвертируются по фазе на 180° фазоинверторами 16.2 и 16.5 и компенсируются в сумматорах 17.2 и 17.6 (фиг.3).If two powerful false signals (interference) at frequencies ω 1 and ω 2 or several powerful signals (interference) appear simultaneously in the frequency band "to the left" of the bandwidth Δω P , panoramic receiver-direction finder capable of intermodulation interference, they are allocated by bandpass filters 18.1 and 18.3, phase inverted by 180 ° by phase inverters 16.2 and 16.5 and compensated in adders 17.2 and 17.6 (Fig. 3) .
Следовательно, ложные сигналы (помехи), принимаемые в полосе частот и образующие интермодуляционные помехи подаются двумя фильтрами-пробками, каждый из которых состоит из полосового фильтра 18.1 (18.3), фазоинвертора 16.2 (16.5), сумматора 17.2 (17.6) и реализует фазокомпенсационный метод.Therefore, false signals (interference) received in the frequency band and generating intermodulation noise is supplied by two filter plugs, each of which consists of a bandpass filter 18.1 (18.3), a phase inverter 16.2 (16.5), an adder 17.2 (17.6) and implements a phase compensation method.
Если два мощных ложных сигнала (помехи) на частотах ω3 и ω4 или несколько мощных сигналов (помех) появляются одновременно в полосе частот "справа" от полосы пропускания ΔωП панорамного приемника-пеленгатора, способные образовать интермодуляционные помехи, то они выделяются полосовыми фильтрами 18.2 и 18.4, инвертируются по фазе на 180° фазоинверторами 16.3 и 16.6 и компенсируются в сумматорах 17.3 и 17.7 (фиг.4).If two powerful false signals (interference) at frequencies ω 3 and ω 4 or several powerful signals (interference) appear simultaneously in the frequency band "to the right" of the passband Δω P of the panoramic direction-finder receiver, capable of generating intermodulation interference, they are distinguished by bandpass filters 18.2 and 18.4, phase inverted by 180 ° by phase inverters 16.3 and 16.6 and compensated in adders 17.3 and 17.7 (Fig. 4).
Следовательно, ложные сигналы (помехи), принимаемые в полосе частот и образующие интермодуляционные помехи, подавляются двумя фильтрами-пробками, каждый из которых состоит из полосового фильтра 18.2 (18.4), фазоинвертора 16.3 (16.6), сумматора 17.3 (17.7) и реализует фазокомпенсационный метод.Therefore, false signals (interference) received in the frequency band and generating intermodulation interference, are suppressed by two filter plugs, each of which consists of a bandpass filter 18.2 (18.4), a phase inverter 16.3 (16.6), an adder 17.3 (17.7) and implements a phase compensation method.
Блок 3 управления вращающейся кардиоидной диаграммой направленности можно выполнить согласно рис. 9.10 на с.131 в книге Фрадкина А.З. Антенно-фидерные устройства. М.: Связь, 1977.The
Схема 12 деления двух аналоговых сигналов может быть выполнена включением перемножителя в цепь обратной связи усилителя (Алексеенко В.И. и др. Применение прецизионных аналоговых микросхем. 2-е издание. М.: Радио и связь, с.113, 114).The circuit 12 for dividing two analog signals can be performed by including a multiplier in the feedback circuit of the amplifier (Alekseenko V.I. et al. Use of precision analog microcircuits. 2nd edition. M: Radio and communications, p.113, 114).
Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивает повышение избирательности и помехоустойчивости панорамного приемника-пеленгатора, а также устраняет неоднозначность определения сетки используемых частот. Это достигается путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному, комбинационным и интермодуляционным каналам, с использованием фазокомпенсационного метода и метода узкополосной фильтрации.Thus, the proposed device in comparison with the prototype and other technical solutions for a similar purpose provides increased selectivity and noise immunity of the panoramic receiver-direction finder, and also eliminates the ambiguity in determining the grid of frequencies used. This is achieved by suppressing false signals (interference) received via mirror, Raman and intermodulation channels, using the phase-compensation method and the narrow-band filtering method.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002130566/09A RU2231926C1 (en) | 2002-11-14 | 2002-11-14 | Monitoring device for pseudorandom operating frequency tuned radio stations |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002130566/09A RU2231926C1 (en) | 2002-11-14 | 2002-11-14 | Monitoring device for pseudorandom operating frequency tuned radio stations |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002130566A RU2002130566A (en) | 2004-05-20 |
RU2231926C1 true RU2231926C1 (en) | 2004-06-27 |
Family
ID=32846388
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002130566/09A RU2231926C1 (en) | 2002-11-14 | 2002-11-14 | Monitoring device for pseudorandom operating frequency tuned radio stations |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2231926C1 (en) |
-
2002
- 2002-11-14 RU RU2002130566/09A patent/RU2231926C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103518144A (en) | Interference wave signal removal device, GNSS receiver device, mobile terminal, interference wave signal removal program, and interference wave signal removal method | |
US5424631A (en) | Hybrid instantaneous frequency measurement compressive receiver apparatus and method | |
RU2231926C1 (en) | Monitoring device for pseudorandom operating frequency tuned radio stations | |
RU2357363C1 (en) | Device for controlling operation of radio station with pseudorandom operational frequency readjustment | |
RU2275744C1 (en) | Device for controlling operation of radio stations with pseudo-random readjustment of working frequency | |
US7741830B2 (en) | Image cancellation in frequency converters for spectrum analysers | |
RU2617112C1 (en) | Device for controlling radiostation work with pseudo-random restruction of operating frequency | |
RU2439811C1 (en) | Acousto-optical receiver | |
RU2532259C2 (en) | Phase-based direction finding method | |
RU2302012C1 (en) | Training device on radio technique | |
RU2279096C1 (en) | Panoramic radioset | |
RU2344430C1 (en) | Device for frequency measurement of input system of panoramic radio receiver | |
JP2892971B2 (en) | Multipath delay spread measuring apparatus and method | |
RU2161863C2 (en) | Device for monitoring of operation of radio stations with pseudorandom retuning of operating frequency | |
RU2230330C2 (en) | Method establishing frequency | |
RU2514160C2 (en) | Device for determining frequency, type of modulation and keying of received signals | |
RU2380717C1 (en) | Panoramic asynchronous radio receiver | |
RU95412U1 (en) | NONLINEAR RADAR STATION FOR DETECTION OF RADIO ELECTRONIC EXPLOSION CONTROL DEVICES | |
RU2325761C1 (en) | Acoustooptical receiver | |
KR100518031B1 (en) | Apparatus for the generation of calibration signal in receiver | |
RU2005993C1 (en) | Indication device | |
KR100291559B1 (en) | Phase difference measurement apparatus for tuned oneself | |
RU2094812C1 (en) | Device which measures antenna beam pattern | |
RU2071067C1 (en) | Phasemeter | |
RU2030750C1 (en) | Panoramic receiver |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041115 |