SU1438009A1 - Устройство дл разделени двух частотно-модулированных сигналов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике . Цель изобретени  - повышение точности разделени  двух частотно-модулированных сигналов при произвольном отношении их мощностей. Устройство содержит блок 1 преобразоваt ни  частоты, след щие режекторные фильтры (Ф) 2 и 11, блок дифференцировани  3, Ф 4 и 16 нижних частот, управл емые по частоте.генераторы 5 и 17, смесители 6, 7 и 9, генератор.8 опорной частоты, режекторный Ф 10, блоки нелинейной обработки (БНО) 12 и частотный детектор 15. На выходе генератора 5 формируетс  более точна  копи  второго сигнала, полученного на выходе смесител  6, чем на входе , второго канала. Этот сигнал подаетс  на управл ющий вход Ф 2, в котором режектируетс  второй сигнал, а первый сигнал практически без искажений проходит на выход первого канала. Цель достигаетс  за счет обеспечени  подавлени  мешающей составл ющей сигнала . Устройство по пи.2 и 3 отличаетс  введением БНО 12, детектора 15, Ф 16 и генератора 17, а также выполнением блока 1 преобразовани  частоты . 2 з.п.ф-лы, I ил. (Л с йь оо QP со

Description

1

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано дл  разделени  двух частотно-модулированных сигнгшов с перекрывающимис  спектрами на различных пини х св зи Цель изобретени  - повышение точности разделени  двух частотно-моду шрованных сигналов при расширении допустимых отношений их мощностей,

На чертеже представлена структур нал электрическа  схема устройства дл  разделега1Я двух-частотко моду- лированных сигналов.

Устройство дл  разделени  двух ч тотно-модул,1рованных сигналов содержит блок 1 преобразовани  частоты,,, первый след щий режакторньй фильтр 2, блок 3 дифференцировани  первый фильтр 4 нижних частоТэ первый smpaB л емьй по частоте генератор 5s трети смеситель 6, первый смеситель 7s первый генератор 8.опорной частоты, второй смеситель 9 первый режектор$шй фильтр 10, второй след щий режектор- ньй фильтр 11, N блоков 12 нелинейной обработки, каждый из которьк содержит квадратор- 13 и второй режек- тортш фильтр 14, частот ай детектор 15, второй фильтр 16 нижьшх частот и второй управл емый по частоте генератор 17.

Блок 1 преобразовани  частоты образуют фазовый детектор J8 колебаний с медленно мен ющейс  фазой, чет вертый смеситель 19, с пчматор 20, амплитудный детектор 211 п тый см€ . ситель 22, второй генератор 23 опорной частоты и фазовращатель 24 на

90 .

Кроме TorOj на черте;ке показаньл шестой 25 и седьмой 26 смесители и третий режекторный фь-шьтр 27,

Устройство работает сльдутощк образом .

Дл  простоты записи представим сигналыJ действующие на двух входах устройстваf в комплексной форме,При этом опустим действуюЩ;(5а на двух входах тепловые поскольку их уровень Е интересующих нас гораздо уровн  сигналов а потому их вли шием можно пренебречь Возьмем наихудший случай, когда несущие частоты двух сигналов одинш со- вы:

и,

,Re S,4.K,S,:1

ja.t

Иг

где

Re S.H-K.SJ , jal

;a- - закон модул ции по частоте сигнала (,2);

К - отношение амплитуд второго сигнала к первому на первом входе устройства; К - отношение амплитуд первого сигнала к второму на втором входе устройства; СО, - несуща  частота сигналов; R(x) -оператор вз ти  действительной части от комплексной функции X. ,

Полага , что со о частота генератора 8, запишем сигнал на выходе смесител  7 (здесь и далее, кроме оговоренных случаев, на выходе смесител  сохран ютс  составл ющие.сигнала лишь с разностной частотой полага , что составл ющие с суммарной частотой подавл ютс  фильтром)

U,R ,S,l

j(a,-Qo)t

.

(2)

Этот сигнал подаетс  на вход фаэо - вого детектора 18 блока I, на выходе фазового детектора 18 будет действовать сигнал, определ емы соотношением

и а,КЛ.

г

Гь,

(3)

где ,- S.

знак комплексного сопр жени ,

В сигнале li, перва  составл юща   вл етс  полезным сигналом (ПС), а втора  - мешающим сигналом (МС), ко тора  ограничивает точность формировани  копии S. Поскольку.МС занимае полосу частот, .не меньшую, чем ПС, то последующа  фильтраци  позвол ет дополнительно подавить МС,

Однако МС в и можно подавить гораздо значительнее, дл  этого перемножим сигналы и, и Uj в смесителе 9, тогда на его выходе получ им

Гг т

L+K. -f-K.-i-Kjl . (4)

Подава  Ug на вход режекторного фильтра Юэ настроенного на частоту W,, получим на его выходе п , ibJot

,KjL 1

(5)

Из сравнени  U и U, видно, что дл  TorOs чтобы уменьшить уровень МС в необходимо перенести этот сигнал на поднесущуго сЗ , затек перемножением U4 и Ug преобразовать МС в гармонический сигнал с тем, чтобы подавить его в режекторном фильтре 11, при этом на его выходе будет действовать преобразованный ПС и МС, причем амплитуда последнего прбпор- циональна K,Kj., что при и обуславливает получаемое преимущество.

Перенос МС в V на поднесущую час- тоту необходим дл  того, чтобы обеспечить на выходе смесител  9 разделение составл ющих сигнала с суммарной и разностной частотами.

Перенос осуществл етс  следующим образом. Сигнал Uj подаетс  на амплитудный детектор 21, на выходе которого будет действова ть сигнал

L. (6)

Сигналы vt V-, умножаютс  на гар- монические сигналы соответственно Re 1 , I, ., формируе- мые при использовании генератора 23, фазовращател  24 и смесителей 19 и 22. Получаем

jCOf-t 1

icOr-t

+1

Ь

(7)

U,fil4L).. (8)

Суммирование U и U в сумматоре 20 позвол ет сформировать МС на под- несущей частоте:

.„ ,Г. . (g)

и

,..{1 bKji L Г

Далее при перемножении U и U ю в смесителе 25 на его выходе МС в (второй член) преобразуетс  в гармонический сигнал

и

и +К

ajRe llm f

L%K,K,

.,. ,, ,n -)( .1

l+K,KjL

. (10)

на выходе след щего режекторного фильтра П) с суммарными частотами

(,1 1 -1 iG lr fc 1

H-K.K,(L +L-)Jl J. (12)

Сместим по частоте сигнал U ремножив его в смесителе б с Re(l ):

т

+L ).

,5 , пе- сигналом

(13)

и, ,KiRe(L

Полученный сигнал далее дифференцируетс  в блоке 3 и служит дл  формировани  копии второго сигнала. В полученном сигнапе (V) мешающа  составл юща  имеет меньшую относительную амплитуду (K, при К 1) по сравнению с U4 и, кроме того, она ши- рокополосней МС в U/. Последнее обсто

 тельство делает последующую фильтрацию и,4 в фильтре 4 дл  дополнительного подавлени  МС более эффективной .

В результате на выходе з равл ю- щего по частоте генератора 5 формируетс , более точна  копи  второго сигнала , чем на входе второго канала. Этот сигнал подаетс  на управл ющий вход след щего режекторного фильтра 2, в котором режектируетс  второй сигнал, а первый сигнал практически без искажений проходит на выход первого канала.

Эффективность работы предлагаемого устройства может быть увеличена, если между режекторным фильтром 10 и еле- : д щим режекторным фильтром 1 включить последовательно соединенную цепочку М блоков 12 ( )J состо щих из квадратора 13 и режекторного фильтра 14. К выходу последнего блока 12 подключена последовательна  цепочка из частотного детектора 15 фильтра 16 и управл емого по частоте генератора 17.

В режекторном фильтре 27 подавл етс  гармонический сигнал (третий член в выражении (10)), так что на его выходе будет действовать сигнал (поскольку , то последним членом в (10) можно пренебречь).

U,ajRe ,

.(co.co.HJ .

Чтобы избавитьс  от сомножител  при q, в выражении (11), перемножим И-,l L g в смесителе 26 и выделим составл ющие сигнала на его выходе (и

0

5

Подавление мешающей составл ющей сигнала в блоках 12 осуществл етс  следующим образом, .

Сигнал с выхода режекторного фильтра 10 (выражение (5)) подаетс  на вход квадратора 13, на выходе которого будет действовать сигнал

Гь 27 -1

U,Re +(К,К,)Ч -b2K,Kjl

Далее сигнал U подаетс  на вход режекторного фильтра 14, настроенного на частоту 20,. На его выходе амплитуда мев1ающей составл ющей сигнала . будет пропорциональна (К,,К,, (вместо )

U,,«Re .. i

(6

(K,K,)

Сигнал U( поступает на следующий блок 12, в которок преобразуетс  аналогичным образом„ На выходе пос- .леднего блока 12 будет действовать сигнал

Л,.,

и, Re L (R,KJ)

Подава  U, на частотный деге; 15} получим на его вьЕхо.ще сл-сгнаг

и.

f6

dt

йСа.-арн-ГК.К,) j|7i

. На выходе фильтра 16 ; :ешающа:--1 iior; - тавл юща  сигнала U ,,р (jSTOpvi ;.пгн: 17) дополнительно подавлаегСло 1ч/к что на вьгкоде  пправл еыого по чв.соте генератора 1 7 будет дейс Бовйть с.иг нал

, 

и

1g

g.e Яьч (I«KI)

Ы

J(JL t

. .,«

Из сравнени  выражеввй i,5) и (id/ видно в что амгиш гуца маша:ош,гй с ::.,, тс,ь сигнапа, действующего на J3:,i ходе режекторного фильчрс 1). гирокоу- циональна K,iK;2., а на вь{ходе фильтра

/ту VT i

16-го - i--i---ii jj-tiTO ПрГ к.. К;, ;Л

вол ет повысить понеко -сг, Приема двух чаететно-мод; сигналов 3

Формула и 3 о б р е

1 о Устройство длз р::; де11ени,: частотно-модулированнызс скг нало / „ содержащее-.первый след щий режек 1 ор- ньй фильтр, вход и выход которого ЯВЛЯ50ТСЯ соответственно первым вхо дом и первым выходом устройства,, к соединеннь е последовательно пер1:гый фильтр нижних частот т .лервый yafia r л емый по частоте гекеуатоп. выкоа, которого  вл етс  BTCptn -i ва а-одои: устройства к соединен .; упрйзл гоиги ; входом первого след щз;- э реолектот; ;/ го фильтра9 о т л п « а iu щ а е е и тем, что, с, целью повьвзениА TOiiiioc-i :.; разделени  двух частотнс-нодуга-гу /- ванных сигналов при расширении док, Г. тимых отношений их ьюш,ное - ьн5 з i-;si c введены сое:диненнь1е последовательней

ВН1;{ИПИ Пронзв .-полигр . пр-тие, ,

первый 1- анератор опорной частоты, первый ct-геситель g другой вход которо то  вл етс  вторЫ - зходоь устройства спаситель5 другой вход которого сйе,сЦ 1нен с первым входом уст- роиства,т к первый режакторный фильтр соединенные посладовательно блок преобразовани  частоть, вход которого ссед  кем с выходом первого смесител  след ш, режакторный фильтр, упразп  иг:1,ий :&хиц которого соединен с Еыходо nepBoj-o режекторного фильтра третий смеситель5 другой вход которого соед&{Н йн с иыходом квадратурной ij :- с 1 : .€л й1дей С;У-орного сигнала блока поеобразозан 1Я частО ГЫд и блок диффе р2к11;орО1;;ак:д J выход которого соеди- ,1.гк с ЕЖидо  isepBOi o фильтра нижних

2., 3 л%;ойс, i-jiio по ib. 1S о л и - А и 10 щ е t с JV тем 5 что вьгхсд первого pexaJKTOiJHOru фильтра соединен с управл ющим входов второго след щего ij : :/ :Kro ji-oro фмЛЬ гра через соединен- иыь 15оследовитальий блохсив нелинейиой обработ/сИэ частотный детекторj лорой фи. inexKi-iK частот н второй упраБл аиый но -частоте генератор причем каждый блок нелинейной обработки образОБЗ;-:. последовательнъп- сое- .obMt-Hv ieu кзадра гора и второго режек- тО.,1огс фильтраt

3, З с1 ройство vro пЛ, о т л   ч а iO щ е е с   твы, что блок преобразовани  частоты содержит соединенныг г::ооледозз.тег1Ько фазовый .(етектор ко- nt;6aiiHH с медле1«ш иен гощейс  фазой j которого  вл етс  входом блока гфеоораооБании часготы четвертый смеситель и суьп- атор5 выход которого  вл етс  выкодом блока преобразова- ш-5  частотыJ соединенные последова- телйно амплктуд1-1Ь й детектор, вход которого сседигчеи с-вход ом блока пре- образоваки  частоты., н гигтый смеси- vejibj, Еыдод KOi oporo соединен с дру- ri-ibi гхсгдом сумматора а соединенные ло- i:,.r(e, j,o.acrf(шьно ьторой i eHepaTOp опор- |( частоты,, выход которого соединен с другн -; входом п того сьшсител э и фа1;о ;рашдгель на 90 „ вьосод которого соед нсК с другие- входом четвертого снасителн н кьл етс  выходом кзадра- 1-уркой составл ющей опорного сигнала б:1ока преобрааованн  частоты.

660

Подписное Проектна  4

Claims (3)

1 о Устройство для рьедечекия дедк частотно-модулированных сигналов₃ содержащее..первый следящий режекторный фильтр, вход и выход которого являются соответственно первым вхо·* дом и первым выходом устройства, и соединенные последовательно первый фильтр нижних частот и первый управляемый по частоте генератор, выход которого является вторым выходом устройства и соединен с- улеазлякчгы; входом первого следящего режекторни··· го фильтра, о т л и ч а а? >е е е с г тем, что, с. целью повышения точное'·^.: разделения двух частотнс-ыодугогрованных сигналов при расширении допу.'.· тимых отношений их мощностей, з на-·-..· введены соединенные последовательно '*· to первый генератор опорной частоты, первый смеситель, другой вход которого является вторым входом устройства, второй смеситель, Другой вход которого соединен с первым входом устройства, и первый режекторный фильтр, соединенные последовательно блок преобразования частоты, вход которого соединен с выходом первого смесителя, второй следящий режекторный фильтр, управляющий вход которого соединен с выходом первого режекторного фильтра, третий смеситель, другой вход которого соединен е. выходом квадратурной о готаслиющей опорного сигнала блока преобразования частоты, и блок дифферекцироьания, выход которого соединен с входом первого Фильтра нижних

Λ’ύ Τ „

2« Уг тронь·ι·ίΐο по н,1, о т л и ч а >а щ е е о г тем, что выход первого редекторного фильтра соединен с управляющим входом второго следящего режектодога фильтра через соединенные воследоватгльио У блоков нелинейной обработай, частотный детектор, второй фильтр нижних частот и второй /пряЕляеыый по частоте генератор, причем каждый блок нелинейной обработки образонаи последовательным соединением квадратора и второго режекториого фильтра.

3 „ Устройство ио П.1, О T Л И Ч Βίο щ е е с я тем, что блок преобразования частоты содержит соединенные последовательно фазовый детектор колебаний с медленно меняющейся фазой, вход которого является входом блока преобразования частоты, четвертый смеситель и сумматор, выход которого является выходом блока преобразования частоты, соединенные последовательно амплитудный детектор, вход которого соединен с.входом блока преобразования частоты, и пятый смеситель, выход которого соединен с другим входом сумматора, соединенные последовательно второй генератор опориой частоты, выход которого соединен с другим входом пятого смесителя, и фазовращатель на 90 выход которого соединен с другим входом Четвертого смесителя и является выходом квадратурной составляющей опорного сигнала блока преобразования частоты,