RU69689U1 - SIGNAL RECEIVING DEVICE EXACTLY FOR SMALL SIGNAL / NOISE RELATIONS - Google Patents

SIGNAL RECEIVING DEVICE EXACTLY FOR SMALL SIGNAL / NOISE RELATIONS Download PDF

Info

Publication number
RU69689U1
RU69689U1 RU2007131941/22U RU2007131941U RU69689U1 RU 69689 U1 RU69689 U1 RU 69689U1 RU 2007131941/22 U RU2007131941/22 U RU 2007131941/22U RU 2007131941 U RU2007131941 U RU 2007131941U RU 69689 U1 RU69689 U1 RU 69689U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
input
noise
output
linear filter
Prior art date
Application number
RU2007131941/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Германович Ильин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева
Priority to RU2007131941/22U priority Critical patent/RU69689U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU69689U1 publication Critical patent/RU69689U1/en

Links

Landscapes

  • Noise Elimination (AREA)

Abstract

Техническое решение к области радиоприема, а именно к обнаружению радиоимпульса известного точно на фоне собственных шумов приемного устройства. Решаемой технической задачей, в устройстве обнаружения радиоимпульса известного точно является повышение достоверности обнаружения в области малых отношений сигнал/шум за счет использования дополнительных информационных признаков содержащихся в структуре аддитивной смеси сигнала и узкополосного шума, по сравнению с прототипом. Сущность полезной модели состоит в том, что производится нелинейная обработка сигнала на выходе оптимального фильтра, которая позволяет получить управляющий сигнал для отключения решающего устройства при отсутствие на входе приемника сигнала известного точно, тем самым снижая вероятность ложной тревоги при приеме сигнала малой мощности. Решаемая техническая задача в устройстве приема сигнала известного точно при малых отношениях сигнал/шум, содержащем оптимальный линейный фильтр соединенный с решающим устройством через электронный ключ, причем вход оптимального линейного фильтра является входом устройства, а выход решающего устройства является выходом устройства, достигается тем, что оптимальный линейный фильтр соединен с управляющим входом электронного ключа через соединенные последовательно амплитудно-фазовый преобразователь, узкополосный линейный фильтр, детектор и компаратор, второй вход которого является входом для подачи опорного напряжения. 1 с.п. ф-лы. 7 илл.The technical solution to the field of radio reception, namely the detection of a radio pulse known precisely against the background of the noise of the receiving device. The technical task to be solved, in a known radio pulse detection device, is precisely to increase the reliability of detection in the field of small signal-to-noise ratios by using additional information features contained in the structure of the additive mixture of signal and narrowband noise, as compared with the prototype. The essence of the utility model is that non-linear signal processing at the output of the optimal filter is performed, which allows you to get a control signal to turn off the deciding device if there is no signal known exactly at the input of the receiver, thereby reducing the likelihood of a false alarm when a low-power signal is received. The technical problem to be solved in the signal receiving device known exactly for small signal-to-noise ratios, containing the optimal linear filter connected to the solving device via an electronic key, the input of the optimal linear filter being the input of the device, and the output of the solving device being the output of the device, achieved by the linear filter is connected to the control input of the electronic key through a series-connected amplitude-phase converter, a narrow-band linear filter, det anector and a comparator, the second input of which is an input for supplying a reference voltage. 1 s.p. f-ly. 7 ill.

Description

Техническое решение относится к области радиоприема, а именно к обнаружению радиоимпульса известного точно на фоне собственных шумов приемного устройства.The technical solution relates to the field of radio reception, namely to the detection of a radio pulse known precisely against the background of the noise of the receiving device.

Известно, устройство приема сигнала на фоне «белых» шумов (Котельников В.А. Теория потенциальной помехоустойчивости. - М. Госэнергоиздат, 1956 г. [1]). Устройство состоит из оптимального линейного фильтра согласованного с параметрами сигнала известного точно и порогового устройства.It is known that a signal receiving device against a background of “white” noise (V. Kotelnikov. Theory of potential noise immunity. - M. Gosenergoizdat, 1956 [1]). The device consists of an optimal linear filter matched with the signal parameters of a well-known and threshold device.

При обнаружение сигнала известного точно на фоне «белых» шумов решающее устройство принимает решение о наличие сигнала в случае, когда уровень сигнала на выходе оптимального линейного фильтра превышает некоторый пороговый уровень, который выбирается по одному из критериев оптимальности, в зависимости от типа и назначения приемного устройства. (Чистяков Н.И., Сидоров М.В., Мельников B.C. Радиоприемные устройства. - М.: Государственное издательство литературы по вопросам связи и радио. 1959. - 895 с. [2]).When a signal is detected that is known precisely against the background of “white” noises, the decider makes a decision on the presence of a signal when the signal level at the output of the optimal linear filter exceeds a certain threshold level, which is selected according to one of the optimality criteria, depending on the type and purpose of the receiving device . (Chistyakov N.I., Sidorov M.V., Melnikov B.C. Radio receivers. - M.: State Publishing House of Literature on Communication and Radio. 1959. - 895 p. [2]).

Известны также способы уменьшения вероятности ложной тревоги, которые основаны на отключении решающего устройства в момент когда наличие сигнала маловероятно. Указанные способы находят широкое применение в радиолокации, так как время прихода отраженного импульса известно.There are also known ways to reduce the likelihood of a false alarm, which are based on turning off the decisive device at a time when the presence of a signal is unlikely. These methods are widely used in radar, since the arrival time of the reflected pulse is known.

Однако во многих других случаях при приеме сигнала известного точно сложно принять решение о том, что появление полезного сигнала в заданном временном интервале возможно или маловероятно.However, in many other cases, when receiving a known signal, it is definitely difficult to decide that the appearance of a useful signal in a given time interval is possible or unlikely.

Наиболее близким техническим решением принятым в качестве прототипа является (Michatl Harlan G. Detected noise actuated, age noisequieting action dependent, and total noise level adaptive rf receiver squelch system. № US 3188571, 1965-06-08).The closest technical solution adopted as a prototype is (Michatl Harlan G. Detected noise actuated, age noisequieting action dependent, and total noise level adaptive rf receiver squelch system. No. US 3188571, 1965-06-08).

Устройство снижения уровня шумов, содержит усилитель радиочастоты, вход которого является входом устройства, последовательно соединенные преобразователь частоты, усилитель промежуточной частоты, детектор сигнала, электронный ключ, усилитель звуковой частоты и громкоговоритель, который является выходом устройства, а также гетеродин, выход которого соединен со вторым входом преобразователя частоты, а также систему автоматической регулировки усиления, вход которой соединен с выходом детектора сигнала, выход которой подключен к управляющим входам усилителя радиочастоты и усилителя промежуточной частоты, а также последовательно соединенные фильтр, вход которого соединен с выходом детектора сигнала, усилитель шумов, детектор шумов и компаратор выход которого соединен с управляющим входом электронного ключа.The noise reduction device comprises a radio frequency amplifier, the input of which is the device’s input, a frequency converter in series, an intermediate frequency amplifier, a signal detector, an electronic key, an audio frequency amplifier and a speaker, which is the device’s output, and a local oscillator, the output of which is connected to the second the input of the frequency converter, as well as an automatic gain control system, the input of which is connected to the output of the signal detector, the output of which is connected to the control yuschim inputs radio frequency amplifier and intermediate frequency amplifier, and a serially coupled filter having an input connected to the output signal of the detector, the noise power, the noise detector and the comparator output is connected to the control input of the electronic key.

Основным недостатком указанного устройства, взятого в качестве прототипа, является то, что решение о наличии или отсутствие сигнала принимается по амплитуде шумового напряжения. Если на выходе детектора амплитуда сигнала оказывается ниже некоторого уровня, то потребитель информации отключается. Тем самым устройство препятствует прохождению шумов к потребителю информации. Однако в случае, когда отношение сигнал/шум мало 0<С/Ш<3, указанное устройство будет препятствовать обнаружению сигнала.The main disadvantage of this device, taken as a prototype, is that the decision on the presence or absence of a signal is made by the amplitude of the noise voltage. If at the detector output the signal amplitude is below a certain level, then the information consumer is turned off. Thus, the device prevents the passage of noise to the consumer of information. However, in the case where the signal-to-noise ratio is small 0 <S / N <3, this device will prevent signal detection.

Решаемой технической задачей, предложенного устройства приема сигнала известного точно при малых отношениях сигнал/шум является The technical problem of the proposed signal reception device known exactly at small signal-to-noise ratios is

уменьшение вероятности ложной тревоги при приеме полезного сигнала известного точно при малых отношениях сигнал/шум (0<С/Ш<3).reducing the probability of false alarm when receiving a useful signal known exactly at small signal-to-noise ratios (0 <S / N <3).

Решаемая техническая задача в устройстве приема сигнала известного точно при малых отношениях сигнал/шум, содержащем оптимальный линейный фильтр соединенный с решающим устройством через электронный ключ, причем вход оптимального линейного фильтра является входом устройства, а выход решающего устройства является выходом устройства, достигается тем, что оптимальный линейный фильтр соединен с управляющим входом электронного ключа через соединенные последовательно амплитудно-фазовый преобразователь, узкополосный линейный фильтр, детектор и компаратор, второй вход которого является входом для подачи опорного напряжения.The technical problem to be solved in the signal receiving device known exactly for small signal-to-noise ratios, containing the optimal linear filter connected to the solving device via an electronic key, the input of the optimal linear filter being the input of the device, and the output of the solving device being the output of the device, achieved by the linear filter is connected to the control input of the electronic key through a series-connected amplitude-phase converter, a narrow-band linear filter, det anector and a comparator, the second input of which is an input for supplying a reference voltage.

При гетеродинном приеме сигнал после преобразователя подается на усилитель промежуточной частоты, являющийся, как правило, узкополосным. Амплитудно-частотная характеристика усилителя промежуточной частоты при приеме радиоимпульса близка к прямоугольной. Это обстоятельство будет в дальнейшем учитываться при рассмотрении спектров сигналов.For heterodyne reception, the signal after the converter is fed to an intermediate frequency amplifier, which is usually narrowband. The amplitude-frequency characteristic of the intermediate frequency amplifier when receiving a radio pulse is close to rectangular. This circumstance will be further taken into account when considering the signal spectra.

Поскольку для большинства радиоприемных систем выполняется условиеSince for most radio systems the condition

где ΔF - полоса пропускания усилителя промежуточной полосы, Fпр - промежуточная частота приемного устройства. То согласно работе (В.И.Тихонов. Статистическая радиотехника. "Советское радио". М. 1966 г. [3]), собственные шумы приемного устройства могут быть представлены в видеwhere ΔF is the passband of the intermediate band amplifier, F pr is the intermediate frequency of the receiving device. That according to the work (V.I. Tikhonov. Statistical radio engineering. "Soviet Radio". M. 1966 [3]), the noise of the receiving device can be represented in the form

где A(t) и φ(t) - медленно изменяющиеся функции по сравнению с cosω0t, представляющие огибающую и случайную фазу узкополосных флуктуаций. Представим огибающую A(t) в виде разложения в ряд Фурье:where A (t) and φ (t) are slowly varying functions in comparison with cosω 0 t, which represent the envelope and random phase of narrow-band fluctuations. We represent the envelope A (t) in the form of expansion in a Fourier series:

так как A(t) - нормальный случайный процесс с нулевым средним значением, то нулевой член разложения отсутствует. С учетом этого узкополосный процесс может быть представлен какsince A (t) is a normal random process with zero mean value, there is no zero term in the expansion. With this in mind, the narrow-band process can be represented as

Из формулы (4) следует, что узкополосный шум по своей структуре является сигналом биений.From formula (4) it follows that narrow-band noise in its structure is a beating signal.

Рассмотрим структуру выходного процесса при гетеродинном приеме, представляющего собой смесь полезного сигнала и собственных шумов приемника. Для определенности будем считать, что полезный сигнал представляет собой гармонический сигнал с постоянной амплитудой Uc и угловой частотой равной ω0.Consider the structure of the output process for heterodyne reception, which is a mixture of the useful signal and the receiver's own noise. For definiteness, we assume that the useful signal is a harmonic signal with a constant amplitude U c and an angular frequency equal to ω 0 .

Указанный выходной процесс, с учетом выражения (3), можно представить в следующем видеThe specified output process, taking into account expression (3), can be represented as follows

Из выражения следует (5), что структура аддитивной смеси сигнала и шума зависит от уровня гармонического сигнала. При больших значениях амплитуды гармонического сигнала С/Ш>3 структура смеси сигнала и шума подобна структуре амплитудно-модулированного сигнала, а при малых уровнях гармонического сигнала 0<С/Ш<3, структура смеси From the expression it follows (5) that the structure of the additive mixture of signal and noise depends on the level of the harmonic signal. For large values of the amplitude of the harmonic signal S / N> 3, the structure of the mixture of signal and noise is similar to the structure of the amplitude-modulated signal, and for small levels of the harmonic signal 0 <S / N <3, the structure of the mixture

близка к структуре амплитудно-модулированного колебания с частично подавленной несущей.close to the structure of amplitude-modulated oscillations with a partially suppressed carrier.

Таким образом, структура узкополосных шумов и смеси сигнала и шума существенно отличаются, причем информация о наличие и отсутствие сигнала имеется не только в амплитудном спектре, но и структуре узкополосного процесса.Thus, the structure of narrow-band noise and a mixture of signal and noise are significantly different, and information on the presence and absence of a signal is available not only in the amplitude spectrum, but also in the structure of the narrow-band process.

Отличия в структурах процессов приводит к изменению спектра огибающей при прохождении последнего через нелинейные цепи.Differences in the structures of processes lead to a change in the envelope spectrum as the latter passes through nonlinear circuits.

Для решения вопроса о возможности использования найденных структурных отличий для повышения помехоустойчивости приемных устройств нами были рассмотрены различия между сигналом со структурой сигнала биений (Фиг.1) и амплитудно-модулированным сигналом со 100% модуляцией (Фиг.2) при одной и той же огибающей.To solve the question of the possibility of using the found structural differences to increase the noise immunity of the receiving devices, we considered the differences between the signal with the structure of the beat signal (Figure 1) and the amplitude-modulated signal with 100% modulation (Figure 2) with the same envelope.

На Фиг.1 и Фиг.2 представлены временные диаграммы сигналов со структурой биений (Фиг.1) и структурой амплитудно-модулированного сигнала (Фиг.2) с одной и той же огибающей.Figure 1 and Figure 2 presents the timing diagrams of the signals with the structure of the beats (Figure 1) and the structure of the amplitude-modulated signal (Figure 2) with the same envelope.

На Фиг.3 изображен спектр узкополосного шума на выходе линейного фильтра с П-образной амплитудно-частотной характеристикой.Figure 3 shows the spectrum of narrow-band noise at the output of a linear filter with a U-shaped amplitude-frequency characteristic.

На Фиг.4 изображен спектр узкополосных шумов на выходе амплитудно-фазового преобразователя.Figure 4 shows the spectrum of narrow-band noise at the output of the amplitude-phase Converter.

На Фиг.5 изображена структурная схема устройства для приема сигнала известного точно при малых отношениях сигнал/шум.Figure 5 shows a structural diagram of a device for receiving a signal known exactly at small signal-to-noise ratios.

На Фиг.6 изображен спектр узкополосных шумов на выходе узкополосного линейного фильтра 6.Figure 6 shows the spectrum of narrow-band noise at the output of the narrow-band linear filter 6.

На Фиг.7 изображен спектр узкополосных шумов на выходе амплитудно-фазового преобразователя при наличие полезного сигнала известного точно.Figure 7 shows the spectrum of narrow-band noise at the output of the amplitude-phase Converter in the presence of a useful signal known exactly.

На Фиг.1-2 представлены временные диаграммы сигналов со структурой биений (Фиг.1) и структурой амплитудно-модулированного сигнала (Фиг.2) с одной и той же огибающей. Как видно из (Фиг.1) сигнал биений отличается Figure 1-2 presents time diagrams of signals with the structure of the beats (Figure 1) and the structure of the amplitude-modulated signal (Figure 2) with the same envelope. As can be seen from (Figure 1) the beat signal is different

от сигнала со структурой AM колебания (Фиг.2) только тем, что в сигнале биений при достижении огибающей нулевого уровня фаза высокочастотной составляющей изменяется на π.from the signal with the structure of the AM oscillation (Figure 2) only in that in the beat signal when the envelope reaches the zero level, the phase of the high-frequency component changes by π.

Если в сигнале биений изменять фазу высокочастотной составляющей на π при достижении огибающей нулевого уровня, то преобразованный сигнал будет иметь структуру AM-колебания с несущей. При одной и той же огибающей спектр AM-колебания в два раза шире спектра сигнала биений так как имеет две симметричные боковые полосы (Фиг.4).If the phase of the high-frequency component is changed by π in the beat signal when the envelope reaches the zero level, the converted signal will have the structure of an AM oscillation with a carrier. With the same envelope, the spectrum of AM-oscillations is two times wider than the spectrum of the beat signal since it has two symmetrical side bands (Figure 4).

Следовательно, отличие в структуре сигналов приводят к отличиям по ширине спектра огибающей на выходе нелинейного преобразователя.Therefore, the difference in the structure of the signals leads to differences in the width of the envelope spectrum at the output of the nonlinear converter.

Различия в форме спектров на выходе амплитудно-частотного преобразователя при наличии или отсутствии полезного сигнала могут быть использованы для управления работой электронного ключа позволяющего отключать решающее устройство в том случае если структура входной смеси соответствует сигналу биений, т.е. вероятность наличия сигнала невелика.Differences in the shape of the spectra at the output of the amplitude-frequency converter in the presence or absence of a useful signal can be used to control the operation of an electronic key that allows you to turn off the solver if the structure of the input mixture corresponds to the beat signal, i.e. the probability of a signal is small.

Структурная схема устройства приведена на фиг.5. Устройство состоит из оптимального линейного фильтра 1, электронного ключа 2, решающего устройства 3 и устройства управления работой электронного ключа 4, состоящего из амплитудно-фазового преобразователя 5, узкополосного линейного фильтра 6, детектора 7 и компаратора 8. Вышеуказанные блоки обеспечены электропитанием.The block diagram of the device shown in Fig.5. The device consists of an optimal linear filter 1, an electronic key 2, a solver 3 and an electronic key 4 operation control device consisting of an amplitude-phase converter 5, a narrow-band linear filter 6, a detector 7, and a comparator 8. The above blocks are provided with power supply.

Работает устройство следующим образом. В случае отсутствия на входе приемного устройства полезного сигнала на выходе оптимального линейного фильтра 1 присутствуют только узкополосные шумы, которые как было показано выше имеют структуру сигнала биений. Амплитудно-фазовый преобразователь 5 при каждом достижении огибающей узкополосного шума The device operates as follows. If there is no useful signal at the input of the receiver, the output of the optimal linear filter 1 contains only narrow-band noises, which, as shown above, have the structure of a beating signal. The amplitude-phase Converter 5 at each achievement of the envelope of narrowband noise

нулевого уровня переключает фазу высокочастотной составляющей на π, тем самым изменяя структуру узкополосного шума.zero level switches the phase of the high-frequency component to π, thereby changing the structure of narrow-band noise.

При этом форма спектра на выходе амплитудно-фазового преобразователя имеет треугольную форму с шириной спектра в два раза превышающую полосу пропускания оптимального линейного фильтра (Фиг.4).In this case, the shape of the spectrum at the output of the amplitude-phase converter has a triangular shape with a spectrum width that is twice the passband of the optimal linear filter (Figure 4).

Узкополосный линейный фильтр 6 выделяет составляющие спектра лежащие вне полосы пропускания оптимального линейного фильтра 1 (Фиг.6). Выделенные составляющие детектируются амплитудным детектором 7 и подаются на компаратор 8 который сравнивает полученное напряжение с опорным Uon. В случае когда уровень напряжения от внеполосных составляющих превышает опорное напряжение, компаратор 8 вырабатывает управляющий сигнал и посредством электронного ключа 2 отключает решающее устройство 3 от оптимального линейного фильтра 1, т.к. появление полезного сигнала маловероятно. Тем самым исключается ошибка принятия ложного решения о наличии полезного сигнала.A narrow-band linear filter 6 selects the components of the spectrum lying outside the bandwidth of the optimal linear filter 1 (Fig.6). The extracted components are detected by an amplitude detector 7 and fed to a comparator 8 which compares the received voltage with the reference U on . In the case when the voltage level from the out-of-band components exceeds the reference voltage, the comparator 8 generates a control signal and by means of an electronic key 2 disconnects the deciding device 3 from the optimal linear filter 1, because the appearance of a useful signal is unlikely. This eliminates the error of making a false decision about the presence of a useful signal.

При наличие на входе приемного устройства полезного сигнала со структурой AM-колебания, на выходе оптимального фильтра будет присутствовать аддитивная смесь полезного сигнала и узкополосного шума. В этом случае структура смеси полезного сигнала и узкополосного шума имеет структуру AM-колебания с частично подавленной несущей (При 0<С/Ш<3) или AM-сигнала с несущей (При С/Ш>3). При этом огибающая смеси не доходит до нулевого уровня и переключения фазы на π не происходит. Таким образом, узкополосный процесс с выхода оптимального линейного фильтра 1 проходит через амплитудно-частотный преобразователь 5 без изменения спектра и энергии полезного сигнала Фиг.7.If there is a useful signal at the input of the receiving device with the structure of AM-oscillation, an additive mixture of the useful signal and narrow-band noise will be present at the output of the optimal filter. In this case, the structure of the mixture of the useful signal and narrowband noise has the structure of an AM oscillation with a partially suppressed carrier (At 0 <S / N <3) or an AM signal with a carrier (At S / N> 3). In this case, the envelope of the mixture does not reach the zero level and phase switching to π does not occur. Thus, the narrow-band process with the output of the optimal linear filter 1 passes through the amplitude-frequency converter 5 without changing the spectrum and energy of the useful signal Fig.7.

При этом уровень внеполосных составляющих спектра на выходе узкополосного линейного фильтра 6 близок к нулю. В этом случае компаратор 8 посредством электронного ключа 2 подключает выход оптимального линейного фильтра 1 к решающему устройству 3.The level of out-of-band spectrum components at the output of the narrow-band linear filter 6 is close to zero. In this case, the comparator 8 by means of an electronic key 2 connects the output of the optimal linear filter 1 to the resolver 3.

Поскольку обнаружение сигнала не ведется в те временные промежутки, когда структура спектра на выходе оптимального линейного фильтра позволяет сделать вывод об отсутствие полезного сигнала, то можно сделать вывод о том, что предлагаемый приемник с будет обладать более высокой помехоустойчивостью, чем линейный оптимальный приемник.Since the signal is not detected at those time intervals when the structure of the spectrum at the output of the optimal linear filter allows us to conclude that there is no useful signal, it can be concluded that the proposed receiver with will have higher noise immunity than the linear optimal receiver.

В качестве оптимального линейного фильтра 1 может быть использован высокочастотный тракт приемного устройства согласованный с параметрами принимаемого сигнала.As an optimal linear filter 1, a high-frequency path of the receiving device consistent with the parameters of the received signal can be used.

Структурная схема и алгоритм работы амплитудно-фазового преобразователя приведены в приложении к заявке.The block diagram and algorithm of the amplitude-phase converter are given in the appendix to the application.

Таким образом, применяемый способ позволяет значительно улучшить чувствительность приемного устройства и уменьшить вероятность ложной тревоги при минимальных расходах и незначительной модификации радиоприемного устройства.Thus, the applied method can significantly improve the sensitivity of the receiving device and reduce the likelihood of a false alarm at minimum cost and slight modification of the radio receiver.

Амплитудно-фазовый преобразователь преобразует структуру узкополосных шумов из структуры сигнала биений в структуру амплитудно-модулированного сигнала путем изменения фазы высокочастотной составляющей на π при каждом достижении огибающей узкополосных шумов нулевого значения.The amplitude-phase converter converts the structure of narrow-band noise from the structure of the beat signal to the structure of the amplitude-modulated signal by changing the phase of the high-frequency component by π each time the envelope of narrow-band noise reaches zero.

Структурная схема амплитудно-фазового преобразователя на рис.1.The block diagram of the amplitude-phase converter in Fig. 1.

Амплитудно-фазовый преобразователь состоит из парафазного каскада, который формирует на своих выходах противофазные напряжения одинаковой амплитуды которые подаются на выход через первый и второй электронные ключи. Электронные ключи работают в противофазе. Т.е. когда включен второй электронный ключ первый электронный ключ выключен. При этом напряжение на выходе преобразователя находится в фазе со входным напряжением. Если состояние электронных ключей изменится, то разность фаз между входным и выходным напряжением амплитудно-фазового преобразователя составит 180°.The amplitude-phase converter consists of a paraphase cascade, which generates at its outputs antiphase voltages of the same amplitude that are supplied to the output through the first and second electronic switches. Electronic keys work in antiphase. Those. when the second electronic key is on, the first electronic key is off. In this case, the voltage at the converter output is in phase with the input voltage. If the state of the electronic switches changes, then the phase difference between the input and output voltage of the amplitude-phase converter will be 180 °.

Для управления работой электронных ключей служит цепь управления в состав которой входят амплитудный детектор, компаратор и триггер.To control the operation of electronic keys, a control circuit is used, which includes an amplitude detector, a comparator and a trigger.

Амплитудный детектор выделяет огибающую узкополосных шумов и подает полученное напряжение на один из входов компаратора. Компаратор сравнивает напряжение с выхода амплитудного детектора с опорным напряжением поданным на второй вход. Напряжение подаваемое на второй вход устанавливается вблизи нулевого уровня, а значение подбирается таким образом, чтобы на выходе компаратора появлялся положительный импульс при каждом достижении огибающей узкополосного шума нулевого уровня.The amplitude detector selects the envelope of narrow-band noise and supplies the resulting voltage to one of the inputs of the comparator. The comparator compares the voltage from the output of the amplitude detector with the reference voltage applied to the second input. The voltage supplied to the second input is set near the zero level, and the value is selected so that a positive impulse appears at the output of the comparator every time the envelope of narrowband noise of the zero level is reached.

Положительный перепад напряжения на выходе компаратора используется для управления работой триггера, выходы которого соединены с электронными ключами.A positive voltage drop at the output of the comparator is used to control the operation of the trigger, the outputs of which are connected to electronic keys.

Таким образом при каждом достижении огибающей узкополосных шумов нулевого уровня в цепи управления формируется управляющий сигнал, который изменяет состояние триггера и тем самым изменяет фазу высокочастотной составляющей выходного процесса на π.Thus, each time the envelope of narrow-band noise of the zero level is reached, a control signal is generated in the control circuit, which changes the state of the trigger and thereby changes the phase of the high-frequency component of the output process by π.

Если на вход амплитудно-фазового преобразователя подается смесь полезного сигнала и шума, то структура входного процесса будет соответствовать структуре амплитудно-модулированного сигнала с несущей, с коэффициентом модуляции менее 100%. При этом огибающая узкополосного процесса не достигает нулевого уровня и переключения фазы не происходит. В этом случае амплитудно-фазовый преобразователь работает как линейный элемент и изменение ширины спектра не происходит.If a mixture of a useful signal and noise is supplied to the input of the amplitude-phase converter, then the structure of the input process will correspond to the structure of the amplitude-modulated signal with a carrier, with a modulation coefficient of less than 100%. In this case, the envelope of the narrow-band process does not reach the zero level and phase switching does not occur. In this case, the amplitude-phase converter operates as a linear element and the spectrum width does not change.

Парафазный каскад может быть выполнен по любой из подходящих схем на полевом, биполярном транзисторе или операционном усилителе. (Например: Схема 1.29, Лэнк Дж. Электронные схемы: Практическое руководство. Пер. с англ. - М.: Мир, 1985. - 343 с., ил.). Амплитудный детектор выполнен по схеме диодного детектора (Например: Схема 2.15, Лэнк Дж. Электронные схемы: Практическое руководство. Пер. с англ. - М.: Мир, 1985. - 343 с., ил.). Компаратор, триггер и электронные ключи выполняются на стандартных микросхемах бытового применения (Например; К521СА3, К561КП1, К561ТМ2).The paraphase cascade can be performed according to any of suitable circuits using a field effect, bipolar transistor, or an operational amplifier. (For example: Scheme 1.29, Lank J. Electronic circuits: A practical guide. Transl. From English. - M.: Mir, 1985. - 343 p., Ill.). The amplitude detector is made according to the scheme of the diode detector (For example: Circuit 2.15, Lank J. Electronic circuits: A practical guide. Translated from English. - M.: Mir, 1985. - 343 p., Ill.). The comparator, trigger and electronic keys are performed on standard microchips for domestic use (For example; K521CA3, K561KP1, K561TM2).

Claims (1)

Устройство приема сигнала известного точно при малых отношениях сигнал/шум, содержащее оптимальный линейный фильтр соединенный с решающим устройством через электронный ключ, причем вход оптимального линейного фильтра является входом устройства, а выход решающего устройства является выходом устройства, отличающееся тем, что оптимальный линейный фильтр соединен с управляющим входом электронного ключа через соединенные последовательно амплитудно-фазовый преобразователь, узкополосный линейный фильтр, детектор и компаратор, второй вход которого является входом для подачи опорного напряжения.
Figure 00000001
A signal receiving device known precisely for small signal-to-noise ratios, comprising an optimal linear filter connected to the resolver via an electronic key, the input of the optimal linear filter being the input of the device, and the output of the resolving device being the output of the device, characterized in that the optimal linear filter is connected to the control input of the electronic key through a series-connected amplitude-phase converter, a narrow-band linear filter, a detector and a comparator, the second input d which is the input for supplying the reference voltage.
Figure 00000001
RU2007131941/22U 2007-08-21 2007-08-21 SIGNAL RECEIVING DEVICE EXACTLY FOR SMALL SIGNAL / NOISE RELATIONS RU69689U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007131941/22U RU69689U1 (en) 2007-08-21 2007-08-21 SIGNAL RECEIVING DEVICE EXACTLY FOR SMALL SIGNAL / NOISE RELATIONS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007131941/22U RU69689U1 (en) 2007-08-21 2007-08-21 SIGNAL RECEIVING DEVICE EXACTLY FOR SMALL SIGNAL / NOISE RELATIONS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU69689U1 true RU69689U1 (en) 2007-12-27

Family

ID=39019450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007131941/22U RU69689U1 (en) 2007-08-21 2007-08-21 SIGNAL RECEIVING DEVICE EXACTLY FOR SMALL SIGNAL / NOISE RELATIONS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU69689U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69533924T2 (en) HF TRANSPONDER WITH LOW POWER CONSUMPTION
US7848384B2 (en) Device and method for ultrawideband reception using a super-regenerative detector
CN105453419A (en) Frequency selective logarithmic amplifier with intrinsic frequency demodulation capability
CN102394664B (en) Frequency modulation reception device capable of automatic interference elimination and method
WO2021121625A1 (en) Preamble signal for wakeup communication in a wireless communication system
KR20090010057A (en) Method and system for detecting narrowband signals using a receiver with a wideband frontend
US7729888B2 (en) Signal-driven recovery of a digital pulse stream
RU69689U1 (en) SIGNAL RECEIVING DEVICE EXACTLY FOR SMALL SIGNAL / NOISE RELATIONS
US20050143109A1 (en) Noise eliminating apparatus and receiver
JPWO2011104804A1 (en) Signal processing circuit, radio communication apparatus, and signal processing method
US2853601A (en) Automatic gain control
ATE460768T1 (en) MIXER WITH FEEDBACK
RU2366091C2 (en) Method to identify exactly known signal and device to this end
CN103747375A (en) A method for automatically installing a wireless microphone
RU69688U1 (en) FAMOUS SIGNAL DETECTION DEVICE EXACTLY
US9094084B2 (en) Detector and method for detecting an oscillatory signal among noise
US9140778B2 (en) Baseband amplifier unit and pulse radar device
RU199228U1 (en) Arbitrary waveform detection device for single ultra-wideband quasi-radio signal
RU2716017C1 (en) Method of determining the types of radar signals in an autocorrelation receiver
RU70430U1 (en) FAMOUS SIGNAL DETECTION DEVICE EXACTLY
RU184011U1 (en) Anti-jamming information signal processing device
CN109799386B (en) Power detector
US20070140327A1 (en) Noise-driven recovery of a digital pulse stream
CN100555841C (en) Controllable gain general frequency converter based on multiplication type digital to analog converter
RU214290U1 (en) TWO-CHANNEL HYDRO-ACOUSTIC OBJECT CONTROL DEVICE WITH RECEIVING A CONTROL COMMAND

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20130822