SU1626436A1

SU1626436A1 - Устройство дл приема широкополосных сигналов с линейной частотной модул цией

Info

Publication number: SU1626436A1
Application number: SU894695030A
Authority: SU
Inventors: Николай Владимирович Горностаев; Виктор Иванович Дикарев; Валентин Васильевич Федоров
Original assignee: Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского
Priority date: 1989-03-30
Filing date: 1989-03-30
Publication date: 1991-02-07

Abstract

Изобретение относитс к радиотехнике . Цель изобретени - обеспечение возможностей пелеыании источника излучени при низком отношении сигнап/ыум. Устройство содег жит два приемника 1 и 22, два смесител 2 и 3, два гетеродчна 4 и 5, два сжимающих фильтра 6 и 7, решающий блок 8, частотный дегектои ci, дифференцирующий блок 10, rbopMi-ipcватель 11 импульсов, два широкополосных фильтра 12 и 13, два амплитудных детектора 14 и 15, элемент И 16, четыре ключа 17,18,21 и 27, коррел тор 19, пороговый блок 20, два перемножител 23 и 25, два узкополосных фильтра 24 и 26, фазовый детектор 28, индикатор 29 и две антенны 30 и 31. Устройство позвол ет повысить чувствительность пеленгации источника излучени при малом отношении сигнал/шум , т о к. при перемножении канальных ЛЧМ-сш налов образуетс гармоническое колебание, в котором линейна частотна модул ци отсутствует Гармоническое колебание выдел етс узкополосным фильтром 24(26)с При этом значительна часть шума отфильтровываетс , что позвол ет повысить реальную чувствительность уст- ройстга при низком отношении сигнал/ /шум 2 ил„ о (Л

Description

30-,

1

о го

о 4ь

СО 05

Изобретение относитс к радиотехнике и может быть использовано в системах радиосв зи и радиотелеметрии „

Цель изобретени - обеспечение возможности пеленгации источника излучени при низком отношении сигнал/ /шум,

На фиг с 1 изображена структурна электрическа схема предлагаемого устройства; на фиг 2 - временна диаграмма работы устройствас

Устройство дл приема широкополосных сигналов с линейной частотной модул цией содержит первый приемник 1, первый 2 и второй 3 смесители, первый 4 и второй 5 гетеродины, первый 6 и второй 7 сжимающие фильтры,

решающий блок 8, частотный детектор 9, дифференцирующий блок 10, формирователь 11 импульсов, широкополосные фильтры 12 и 13, первый 14 и второй 15 амплитудные детекторы, элемент И 16, первый 17 и второй 18 ключи , коррел тор 19, пороговый блок 20, третий ключ 21, второй приемник 22,

первый перемножитель 23, первый узкополосный фильтр 24, второй перемножитель 25, второй узкополосный фильтр 26, четвертый ключ 27, фазовый детектор 28, индикатор 29 и первую 30

и вторую 31 антенны.,

Устройство работает следующим образом .

Принимаемые широкополосные ЛЧМ- сигналы

U, (t) Uccos(27fct Ue(t) Uccos(2fifct

Uc , fc , 4,

AC 4l

у Ml

У- тс

амплитуда, начальна частота, длительность и начальные фазы сигналов;

Af

t

скорость изменени частоты внутри импульса; девиаци частоты,

выходов антенн через приемники 1 22 поступают на первые входы сметелей 2 и 3, на вторые входы котох подаетс напр жение гетеродинов

и 5

иГ) (t) ur, cos№rit +cjri), Ur(t) uricos(27frЈt ),

е Ur , Ur , fr ,

амплитуды, часто1

ты и начальные фазы напр жений гетеродинов;

2Afg.

, ЧЧ

Ч fri

2f

np

В смесител х 2 и 3 внутриимпульсна частота заполнени сдвигаетс по частотной оси в область промежуточной частоты

fP(i- f ra f г f.

Частота настройки fH) и полоса пропускани ftfn широкополосных фильтров 12 и 13 выбираютс следующим образом:

+ Ч, + )

о t т

с

5

0

5

0

5

50

fH - fnp , ufn - 2fnp „

Частота настройки Јнг и полоса пропускани Д f , узкополосных фильтров 24 и 26 выбираютс следующим образом:

f H2 2fnp . 1/8f np« На выходах смесителей 2 и 3 образуют- с напр жени следующих частот:

fot- fc + Jft - fr, fnp + Jt, f02 ffX - fc ft fnp -ft,

где первый индекс обозначает канал, по которому принимаетс сигнал; второй индекс обозначает номер гетеродина , частота которого участвует в преобразс БС.НИИ несущей частоты прини- маемого сигнала„

Указанны напр жени попадают в полосу пропускани ДЈп.широкополосных фильтров 12 и 13

Unp,(t) Unp,- cos( t iijftV + Ч ,.

Unpz. cos(27f f,pt -TTy t2 -tfjt

55

пра.

4С|)Г2) О и t 6 Те, где ирр, 1к,исиГ1 ;

5i

К. - коэффициент передачи смесителей;

f, r f гг -г с промежуточна частота.

Напр жени 11(0 и Unp2(t) с выходов широкополоеных фильтров 12 и 13 одновременно поступают на два входа коррел тора 19 и на входы амплитудных детекторов 14 и 15. Амплитудные детекторы 14 и 15 выдел ют их огибающие, которые одновременно поступают на два входа элемента И 16. Последний срабатывает, его выходное напр жение поступает на первый вход ключа 21 ,

Один и тот же полезный ЛЧМ-сшнал преобразованный по частоте в двух каналах , поступает на оба входа коррел тора 19ь В этом случае между начальными сигналами существует сильна коррел ционна св зь„ Выходное напр жение коррел тора 19 превышает пороговый уровень Unon, пороговый блок 20 срабатывает и своим выходным напр жением открывает ключи 21 и 21, Напр жение с выхода элемента И 16 через открытый ключ 21 поступает на управл ющие входы ключей 17 и 18, открыва их. Ключи 17, 18, 21 и 27 в исходном состо нии всегда закрыты. При этом преобразованные по частоте ЛЧМ-сигналы с выходов смесителей 2 и 3 через открытые ключи 17 и 18 соответственно поступают на сжимающие фильтры 6 и 7о Одновременно ЛЧМ-сиг- нал на частоте Ј20 с выхода смесител 3 через открытый ключ 18 поступает на частотный детектор 9 и преобразуетс им в напр жение соответствующей формы. Это напр жение подаетс на вход дифференцирующего блока 10,

на выходе которого образуютс пр моугольные импульсы. 1а выходе формировател 11 образуютс короткие импульсы , которые в моменты времени, соответствующие моментам смены знака наклона с информационными импульсами, с выходов сжимающих фильтров 6 и 7 поступают на соответствующие входы решающего блока 8, обеспечива тактовую синхронизацию при приеме решени .

Одновременно напр жени U™ (t) Dm и (t) с выходов широкополосных фильтров 12 и 13 поступают на два входа перемножител 25, на выходе которого образуетс гармоническое колебание

.6 +36

U,(t) U (fr2- f ri)t + Afr +ДсД U3cos(4 nfnp t + ut|), 0 t Tj

5 где U3 5KzUnpi- ;

K2 - коэффициент передачи пере10

множител ;

AqV ipr2-ifr.;

utj1- U( - Cp2 - .разовый сдвиг, определ ющий направление на источник излучени , в

котором линейна частотна модул ци уже отсутствует

Гармоническое копебание U,(t) выдел етс узкополосным фильтром 26 через открытый ключ 27 и поступает на первьп, вход фазового детектора 28„

Напр жени Ur,(O и иГг (t) с выходов гетеродинов 4 и 5 одновременно поступают на дча входа перемножител 23, на выходе которого образуетс гармоническое колебание

30

U4(t) U4. cos(2(fr2 - fr ) - U4, cos(27fnpt f Mfl.),

где U 1к2иг,иГ2,

Это напр жение вьдел етс узко- полосным фильтром 24 и подаетс на второй вход фазового детектора 28, на выходе которого образуетс низкочастотное напр жение

UH(t)UHcosuCf,

где U, |K3U3U4;

К, - коэффициент передачи фазового детектора;

Д 2i cos|3,

d - рассто ние между антеннами 30 и 31 (измерительна база); Д - длина волны; А - угол прихода радиоволн,

Напр жение U(t), пропорциональное фазовому сдвигу UCf, определ ющему направление на источник излучени , фиксируетс индикатором 29.

Описанна выше работа устройства соответствует случаю приема ЛЧМ-снгu .i.H H чо ос ионному каналу на частоте I f (.фиг 2з )

Если ложный сигнал ЛЧМ (помеха) принимаетс по первому зеркальному каналу на частоте f j (фиг„ 26), то в смесител х 2 и 3 он преобразуетс сигналы двух частот:

в

E«

fr,

Ј

-УЬ - Јпр-

fr. - f

(z

31

- Xt,

Однако только сигнал с частотой 4j попадает в полосу пропускани

широкополосного фильтра 12. Указанный

f

&Г„

сигнал с выхода широкополосного фильтра 12 поступает на вход амплитудного детектора 14 и на первый вход коррел тора 19,. Амплитудный детектор 14 выдел ют огибающую этого сигнала, котора поступает на первый вход элемента И 16. Элемент И 16 и коррел тор 19 не срабатывают, так как на вькоде широкополосного фильтра 13 напр жение отсутствует. Поэтому ключи 17, 18, 21 и 27 оказываютс закрытыми и принимаемый ложный сигна ( помоха) не попадает на входы решающего блока 8, частотного детектора Ч и фачового детектора 28. .

Если ложный сигнал ЛЧМ (помеха) принимаетс по второму зеркальному каналу на частоте (ФИГ« 2в), то в смесител х 2 и 3 он преобразуетс в сигналы двух частот

ъг

«

гГ

г

f

- fi

np

Однако только сигнал с частотой С 2i попадает в полосу пропускани . широкополосного фильтра ,13„ В чтом случае элемент И 16 и коррел то 19 также не срабатывают. Ключи 17, 18, 21 и 27 остаютс закрытыми и ложный ЛЧМ-гчгнал (помеха), принимаемый по второму зеркальному каналу на частоте подавл етс „

Если ложные ЛЧМ-сигналы (помехи) одновременно принимаютс на первой

f32 (фиг. 2г) зеркальны в полосу пропускани

t j и вторoii

то

1 п широкополосных фильтров 12 и 13

частотах,

П попадаю снгнллы на частотах г щ и

f21 JTH жо сигналы поступают на два входа коррел тора 19, В этом случае элемент 11 16 срабатывает, его выходное напр (j.v ia.e поступает на первый

вход ключа 21, йдн.чко ключ 21 не открываетс . Это объ сн етс тем, что ложные ЛЧМ-сигналы (помехи), принимаемые на разных зеркальных частотах f и , имеют слабую коррел ционную св зь. Поэтому выходное напр жение коррел тора 19 не превышает порогового уровн ипор, пороговый блок 20 не срабатывает и ключи 17, 18, 21 и 27 не открываютс . Ложные ЛЧМ-сигналы (помехи), принимаемые одновременно на двух зеркальных час

0

5

0

5

0

5

тотах и f

2

подавл ютс .

По аналогичной причине подавл ютс и другие дополнительные (комбинационные ) каналы приема на частотах

f М f z fM и f У 4

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным обеспечивает пеленгацию источгака излучени широкополосных ЛЧМ-сигналоВо При этом устройство позвол ет повысить чувствительность пеленгации источника излучени при малом отношении сигнал/шум,, Это объ сн етс тем, что при перемножении канальных ЛЧМ- сигналов U пр (t) и ) образуетс гармоническое колебание U(t), в котором линейна частота модул ции уже отсутствует, т.е. осуществл етс свертка их спектра„ Гармоническое колебание выдел етс узкополосным фильтром . При этом значительна часть шума отфильтровываетс , что позвол ет повысить реальную чувствительность устройства при низком отношении сигнал/ /шумо Пеленгаци источника излучени осуществл етс на фиксированной частоте , равной разности частот fpj. и ff гетеродинов (fr2 ffi 2Јпр). Тем самым функциональные возможности устройства расширены

Claims

Формула изобретени

Устройство дл приема широкополосных сигналов с линейной частотной модул цией , содержащее первый и второй гетеродины, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго смесителей, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго ключей , выходы которых соединены с входами соответственно первого и второго сжимающих фильтров, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам решающего блока,

у16

третий вход которого подключен к выходу формировател импульсов, вход которого подключен к выходу дифференцирующего блока, вход которого подключен к выходу частотного детектора, вход которого подключен к выходу второго ключа, второй вход которого соединен с вторым входом первого ключа и с выходом третьего ключа, первый вход которого подключен к выходу элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого амплитудного детектора, вход которого соединен с первым входом крррел тора и с выходом первого широкополосного фильтра, вход которого подключен к выходу первого смесител , второй вход которого соединен с выходом первого приемника, вход которого подключен к первой ан

тенне, выход второго смесител через второй широкополосный фильтр соединен с входом второго амплитудного детектора и с вторым входом коррел тора, выход которого через пороговый блок подключен к второму входу третьего ключа, при этом выход второго амплитудного детектора соединен с вторым входом элемента И, отличаю0

0

5

0

5

тем, что, с целью обес- возможности пеленгации ис- излучени при низком отношещ е е с печени точника

нии сигнал/шум, введены два узкополосных фильтра, фазовый детектор, два перемножител четвертый ключ, второй приемник и втора антенна, подключенна к входу второго приемника, выход которого соединен с вторым входом второго смесител , первый вход которого подключен к первому входу первого перемножител , выход которого через первый узкополосный фильтр соединен с первым входом фазового детектора, второй вход которого подключен к выходу четвертого ключа, первый вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра, вход которого соединен с выходом второго перемножител , первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами коррел тора , при этом выход порогового блока подключен к второму входу четвертого ключа, выход фазового детектора соединен с индикатором, а второй вход первого перемножител подключен к выходу первого гетеродина,