SU1658412A2 - Устройство дл приема широкополосных сигналов с линейной частотной манипул цией - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике. Цель изобретени  - обеспечение приема сигналов с фазовой манипул цией. Устройство содержит приемник 1, смесители 2, 3, гетеродины 4, 5, сжимающие фильтры б, 7, решающий блок 8, частотный детектор 9. дифференцирующий блок 10, формирователь 11 импульсов, амплитудные ограничители 12 и 13. перемножители 14, 27, полосовые фильтры 15, 24, 25, синхронный детектор 16, блок 17 регистрации, усилители 18, 19 промежуточной частоты, удвоители 20, 21 частоты, делители 22. 23 частоты на два, линию 26 задержки, фильтр 28 нижних частот, однопол рный вентиль 29 и триггер 30. Работа устройства основана на выделении информации, передаваемой с помощью амплитудной манипул ции (AM), линейной частотной манипул ции (ЛЧМ) и фазовой манипул ции (ФМ); причем AM у принимаемого АМ-ЛЧМ-ФМ-сигнала устран етс  путем амплитудного ограничени . ЛЧМ устран етс  путем перемножени  принимаемого АМ-ЛЧМ-ФМ-сигнала с образованным ЛЧМ-ФМ-сигналом. ФМ устран етс  путем умножени  и делени  частоты преобразованного сигнала на два. Выделение АМ- сигнала и его синхронное детектирование осуществл етс  на разностной частоте, равной частоте гетеродина 4. Дискретную информацию , заложенную в ФМ-сигнале, выдел ют путем автокоррел ционной обработки ЛЧМ-ФМ-сигнала. 2 ил. ё

Description

О

сл

00

Ј ю

1Ю

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в системах радиосв зи и радиотелеметрии и  вл етс  усовершенствованием устройства по авт. св. № 1246402.

Цель изобретени  - обеспечение приема сигналов с фазовой манипул цией.

На фиг. 1 изображена структурна  электрическа  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временна  диаграмма.

Устройство дл  приема широкополосных сигналов с линейной частотной манипул цией содержит приемник 1, смесители 2 и

3,гетеродины 4 и 5, сжимающие фильтры 6

и 7, решающий блок В, частотный детектор 9, дифференцирующий блок 10, формирователь 11 импульсов, амплитудные ограничители 12 и 13, перемножитель 14, полосовой фильтр 14, синхронный детектор 16, блок 17 регистрации, усилители 18 и 19 промежуточ- ной частоты, удвоители 20 и 21 частоты, делители 22 и 23 частоты на два, дополнительные полосовые фильтры 24 и 25, лини  26 задержки, перемножитель 27, фильтр 28 иижних частот, однопол рный вентиль 29 и триггер 30.

Устройство работает следующим образом .

Работа устройства основана на выделении информации, передаваемой с помощью амплитудной манипул ции (AM), линейной частотной манипул ции (ЛЧМ) и фазовой манипул ции (ФМ). Причем амплитудна  манипул ци  (AM) у принимаемого АМ- ЛЧМ-ФМ-сигнала устран етс  путем амп- литудного ограничени , линейна  частотна  манипул ци  (ЛЧМ) устран етс  путем перемножени  принимаемого АМ-ЛЧМ-ФМ- сигналасобразованным

ЛЧМ-ФМ-сигналом, а фазова  манипул ци  (ФМ) устран етс  путем умножени  и делени  частоты преобразованного сигнала на два. Выделение AM сигнала и его синхронное детектирование осуществл етс  на разностной частоте, равной частоте гетеродина

4.Выделение дискретной информации, заложенной в ФМ-сигнале. осуществл етс  путем автокоррел ционной обработки ЛЧМ-ФМ-сигна а.

Принимаемый сигнал с комбинированном амплитудной манипул цией линией частотной манипул цией и фазовой манипул цией (АМ-ЛЧМ-ФМ) ue()-UH +m(t))(t)+fO, osx-т,,

где Uc jok , Тс, fkr амплитуда, несуща  частота , длительность и начальна  фаза сигнала;

у а. у Тс

скорость изменени  частоты

внутри импульса, девиаци  частоты;

m(t) - моделирующа  функци  амплитудной манипул ции;

y(t) 0д- манипулирующа  составл юща  фазы, отображающа  закон фазовой манипул ции в соответствии с модулирующим кодом М (т)(фиг. 2а), причем (t) при Ктп t (К 4- 1)тп и может измен тьс  скачком при t Krn, т.е. на границах между элементарными посылками (К- 1. 2...N-1);

тп .N- длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Тс (Тс N тп), с выхода приемника 1 одновременно поступает на входы смесителей 2 и 3 и перемножител  14. На вторые входы смесителей 2 и 3 выходов гетеродинов 4 и 5 подаютс  соответственно напр жени 

Un(t) Uh cos (Writ + рм) :

Uf(t) Ua cos (Ur2t + pri); где Un , Ur , , , . фъ - амплитуды , частоты и начальные фазы напр жений гетеродинов;

Шг2 - сои .

В смесител х 2 и 3 внутриимпульсна  частота заполнени  сдвигаетс  по частотной оси в область промежуточной частоты омр « 7-uJfc fiJfc-ftVi.

На выходах смесителей 2 и 3 образуютс  напр жени  комбинированных частот. Усилител ми 18 и 19 выдел ютс  напр жени  промежуточной частоты:

(0-U,,(1 + (t) ooela n yt1-. (O+fHil. и„ж(т) - СЦ,,1 4 m (.)}- сое а ч- у I + f, (,) - . о s, s т.

где

Unpi UcUn ;

Unp2 -T) Kl Uc Ur2

Ki - коэффициент передачи смесителей 2иЗ,

омр uJt-avi ft)r2-oJt- промежуточна  частота,

pc - pr. phP2 pc - Ръ , которые поступают на входы амплитудных ограничителей 12 и 13. На выходах последних образуютс  напр жени  (фиг. 2 б). UiW-UcoileJhpt+xy +fkW-l-fhp,).

Ui(t)-U,co$IoJhp«- y - t(t)-(Phpj. Ost STt

которые представл ют собой сигналы с комбинированной линейной частотной манипул ций и фазовой манипул цией (ЛЧМ-ФМ).

Эти напр жени  поступают на входы удвоителей 20 и 21 частоты, на выходах которых образуютс  напр жени :

Us (0 - Ц cos t -f 2л у t2 + ,

UA (t) U cos 2Whp t - 2л у t2 - lifrn. 0 S t S Tc

Так как 2 y (t) 0,2П, то в указанных напр жени х фазова  манипул ци  отсутствует . Напр жени  Ua(t) и Щт) поступают на входы делителей 22 и 23 частоты на два, на выходах которых образуютс  ЛЧМ-сигна- лы (фиг. 2 в)

Us(t) U,cos (oihpt + лу12 ):

Ue(t) U.cos(wnPt - ух2 -упю):0 ЈTC

которые выдел ютс  полосовыми фильтрами 24 и 25 и через сжимающие фильтры 6 и 7 поступают на соответствующие входы ре- шающего блока 8, а затем на первый вход блока 17 регистрации.

Одновременно сигналы Us(t) и Ue(t) с линейной частотной манипул цией с выходов полосовых фильтров 24 и 26 поступают на частотный детектор и преобразуютс  в напр жение соответствующей формы. Это напр жение подаетс  и мод дифференцирующего блока 10. на выходе которого образуетс  пр моугольные импульсы. На выходе формировател  11 импульсов возникают импульсы в моменты времени, соответствующие моментам смены знака наклона функции частотной модул ции сигналов. Эти импульсы вместе с информационными им- пульсами с выходов сжимающих фильтров 6 и 7 поступают на соответствующие входы решающего блока 8, обеспечива  тактовую синхронизацию при приеме решени .

Принимаемый АМ-ЛЧМ-ФМ-сигнал Uc (т,)лостулает также на первый вход пере- множител  14, на второй вход которого подаетс  ЛЧМ-ФМ-сигнал Ui(t) (фиг. 26) с выхода амплитудного ограничител  12.В результате перемножени  указанных сигна- лов на выходе перемножител  14 образуетс  результирующее колебание

Uj(t) +m(t))a(a |t-ff,) +

ИМ 1 4-т(|)о (2мс )l -Hiryt1 1ff-f }. OS ST«

где

Ui KaUcUo,

«2 - коэффициент 14 передачи перемножител , которое поступает на вход полосового фильтра 15 с частотой настройки Юн -йАи . Полосовым фильтром 15 из результирующего колебани  UЈ (т)выдел ет- с  АМ-сигнал:

5

10

-c

Q

.

5

0

0

5

U (t) Ui 1 + m (t) COS (ад, t + jft, , 0 Ј t TC ,

который поступает на информационный вход синхронного детектора 16, на опорный вход которого подаетс  напр жение Uri(t) с выхода гетеродина 4. В результате синхронного детектировани  образуетс  низкочастотное напр жение

UHi(t) + m(t)J.

где UHi jK3UiUn,

Кз коэффициент передачи синхронного детектора 16, пропорциональное модулирующей функции амплитудной манипул ции m(t), которое поступает на второй вход блока 17 регистрации.

Сигнал 1И(0(фиг. 26) с выхода амплитудного ограничител  12 одновременно поступает на первый вход перемножител  27 и на вход линии 26 задержки, на выходе которого образуетс  напр жение

Ue (t) - Ui (t - Г,) U0 COS OMp (t - Г,) + + y(t -Г,)2 + , (t -Г,) +fJhp, , 0 St ЈТС

где гэ- врем  задержки линии 26 задержки. Это напр жение поступает на второй вход линии 27 задержки. Результатом перемножени  в перемножителе 27  вл ютс  5и- ени  с высокочастотным заполнением, огибающа  которых выдел етс  фильтром 28 нижних частот (фиг. 2 д)

11н2(0 Ц«2 ().

где UH2 jK2UL

Указанна  огибающа  представл ет собой произведение двух одинаковых модулирующих функций М (t) (фиг. 2 а) и М (t - гэ) (фиг. 2 г), сдвинутых во времени на величину задержки гэ.

Следует отметить, что число отрицательных импульсов в напр жении UM2(t) равно количеству скачков фазы m принимаемого сигнала (фиг. 26), причем длительность отрицательных импульсов равна величине задержки гэ и не зависит от длительности элементарных посылок гп.

Напр жение UH2(t) с выхода фильтра 28 нижних частот поступает на вход однопо- л рного вентил  29, который пропускает только отрицательные импульсы (фиг. 2 е). Эти импульсы поступают на вход триггера 30. Причем каждый поступающий импульс перебрасывает триггер 30 в противоположное состо ние. На выходе триггера 30 формируетс  аналог модулирующей функции М (t) (фиг. 2а) в пр мом MI (t) (фиг. 2ж) или обратном Мг(1)(фиг. 2з) кодах в зависимости от первоначального состо ни  триггера 30.

Однако это не принципиально, в каком коде анализируетс  модулирующа  функци  М (t). В этом и другом случа х обеспечиваетс  возможность дл  измерени  длительности гп и количества N элементарных посылок, а также определени  закона фазовой манипул ции принимаемого сигнала.

Напр жение UH2 (t) с выхода триггера 30 поступает на третий вхрд блока 17 регистрации .

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает возможность приема сигналов с комбинированной амплитудной манипул цией линейной частотной манипул цией и фазовой манипул цией (АМ-ЛЧМ- ФМ).

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  приема широкополосных сигналов с линейной частотной манипул цией по авт. св. № 1246402. отличаю- щ е е с   тем, что, с целью обеспечени  приема сигналов с фазовой манипул цией,

   введены два удвоител  частоты, два делител  частоты на два, два дополнительных полосовых фильтра, триггер, однопол рный вентиль, фильтр нижних частот, дополнительный перемножитель и лини  задержки, выход которой соединен с первым входом дополнительного перемножител , выход которого через последовательно соединенные фильтр нижних частот, однопол рный

   вентиль и триггер подключен к дополнительному входу блока регистрации, при этом выход каждого амплитудного ограничител  через последовательно соединенный удвоитель частоты, делитель частоты на два

   и дополнительный полосовой фильтр подключен к входу соответствующего сжимающего фильтра и к соответствующему входу частотного детектора, а выход каждого смесител  через соответствующий усилитель

   промежуточной частоты соединен с входом соответствующего амплитудного ограничител , вход линии задержки соединен с вторым входом дополнительного перемножител  и с вторым входом пере

   Unit)

   F