SU1737740A1 - Устройство приема зондирующего сигнала - Google Patents

Description

Устройство содержит блок 1 задержки, ключ 2, первый фильтр 3 верхних частот, первый гребенчатый фильтр 4, первый выпр митель 5, первый фильтр 6 нижних частот , первый блок 7 формировани , элемент ИЛИ 8, блок 9 фильтрации, первый блок 10 управлени , второй гребенчатый фильтр 11, второй фильтр 12 верхних частот, второй выпр митель 13, второй фильтр 14 нижних частот, второй блок 15 формировани , филь- трующе-детектирующий блок 16, пороговый блок 17, второй блок 18управлени , обнаружитель 19, переключатель 20 тактовых импульсов , делитель 21 частоты.

Фильтрующе-детектирующий блок 16 содержит перемножители 22, 23, фильтры 24 и 25 нижних частот, управл емый генератор 26 фазорасщепитель 27, дифференциаторы 28 и 29, перемножители 30, 31, вычитатель 32, квадраторы 33 и 34, сумматор 35.

Устройство дл  приема зондирующего сигнала работает следующим образом.

Входной сигнал проходит на выход через блок 1 задержки и ключ 2, открываемый импульсами от блока 9 фильтрации, соответствующими по времени моменту действи  реакции канала на зондирующий сигнал. Т.о. здесь реализуетс  временна  селекци  реакции из канального сигнала, образованного реакцией канала св зи на зондирующий сигнал и реакцией канала св зи на информационный (модулированный ) сигнал, передаваемый в промежутках между зондирующими сигналами.

На фиг. 2 изображена временна  структура обрабатываемого сигнала. Все остальные элементы 3-21 образуют схему дл  формировани  управл ющих импульсов блоком 9 фильтрации из входного сигнала.

Из входного сигнала на выходе фильт- рующе-детектирующего блока 16 образуетс  процесс изменений мгновенной частоты, поступающий на гребенчатый фильтр 11. На другом выходе фильтрующе-детектирующе- го блока 16 образуетс  процесс изменений амплитуды входного сигнала, поступающий через фильтр 3 верхних частот на гребенчатый фильтр 4. Выделенный гребенчатым фильтром4 периодический процесс изменени  амплитуды выпр мл етс  выпр мителем 5, фильтруетс  фильтром 6 нижних частот. В блоке 7 формировани  формируетс  периодическа  импульсна  последовательность , соответствующа  во времени реакции канала св зи на зондирующий сигнал .

Таким же образом в частотной ветви процесс изменений мгновенной частоты, прошедший гребенчатый фильтр 11, фильтр

12 верхних частот, выпр мл етс  в выпр мителе 13, фильтруетс  в фильтре 14 нижних частот, формируетс  в периодическую импульсную последовательность, соответ5 ствующую по времени реакции канала на зондирующий сигнал, в блоке 15 формировани .

Амплитудна  и частотна  импульсные последовательности складываютс  в логи0 ческом элементе ИЛИ 8, образу  периодическую импульсную последовательность, более точно соответствующую по времени реакции канала на зондирующий сигнал. Больша  точность обусловлена эффектом

15 разнесени  по амплитуде и частоте. Веро тность того, что в процессе интерференционных замираний сигнала одновременно будут отсутствовать изменени  амплитуды сигнала и его мгновенной частоты гораздо ниже, чем веро тность пропадани  этих из0 менений по отдельности. Отклонени  несущей частоты зондирующего сигнала от номинального значени , задаваемого в фильтрующе-детектирующем блоке 16 с помощью управл емого по частоте генерато5 ра, в пороговом блоке 17 преобразуютс  в одно из логических состо ний его выхода: 1 - при положительном отклонении, О - при отрицательном отклонении.

При отсутствии периодической импуль0 сной последовательности, определ емой обнаружителем 19, выход порогового блока 17 фиксируетс  в состо нии логического О. Выход порогового блока 17 соединен с входом блока 18 управлени , на другой вход

5 которого подаютс  тактовые импульсы от блока 8 фильтрации через делитель 21 частоты и переключатель 20 тактовых импульсов .

Фильтрующе-детектирующий блок 16,

0 гребенчатый фильтр 11, пороговый блок 17, блок 18 управлени , обнаружитель 19, образуют релейную систему радиоимпульсной частотной автоподстройки частоты с поиском сигнала по несущей частоте. Режим

5 поиска осуществл етс , когда на выходе блока 9 фильтрации отсутствует периодическа  последовательность, управл юща  ключом 2. В этом случае к блоку 18 управлени  через переключатель 20 тактовых им50 пульсов непрерывно поступают тактовые импульсы. При обнаружении сигнала на выходе обнаружител  9 действует логический потенциал 1, под воздействием которого тактовые импульсы к блоку 18 управлени 

5 проход т через переключатель 20 тактовых импульсов только в моменты действи  реакции канала св зи на зондирующий сигнал. В эти моменты осуществл етс  автоподст- ройка частоты фильтрующе-детектирующего блока 16. Вариант его реализации представлен на фиг. 3.

Перемножители 22 и 23, фильтры 24 и 25, нижних частот, управл емый по частоте генератор 26, фазорасщепитель 27 образуют квадратурный расщепитель, на выходах которого действуют процессы, отображающие квадратурные составл ющие x(t) и y(t) комплексной огибающей входного сигнала. Последующие блоки реализуют алгоритм вычислени  отклонений мгновенной частоты входного сигнала от номинала, задаваемого частотой управл емого генератора 26. Полоса частот, выдел ема  фильтрующе-де- тектирующим блоком 16 из входного сигнала , полностью определ етс  частотой среза фильтров 24 и 25 нижних частот, процесс изменени  амплитуды и мгновенной частоты которого вычисл ютс  с помощью последующих блоков, имеет полосу, отнесенную к несущей частоте 2 A F. На этом обсто тельстве и основан эффект повышени  помехоустойчивости приема. Этот эффект достигаетс  за счет целесообразного выбора частоты среза A F фильтров 24, 25 нижних частот

Т.к. длительность зондирующего сигнала тэ много больше длительности информационных посылок в рабочем пакете, то и полоса частот, занимаема  им , много меньше

Тз

полосы, занимаемой информационным сигналом -. Т.о. предварительна  селекци 

р

зондирующего сигнала по полосе частот уменьшает интенсивность помех до нелинейных преобразований в соответствии с ниже приведенными алгоритмами. Отклонени  мгновенной частоты с точностью до изменений квадрата амплитуды А (т.) вычисл ютс  в соответствии с алгоритмом

при помощи дифференциаторов 28,29 перемножителей 30, 31 и вычитател  32.. Квадрат изменений амплитуды A2(t) вычисл етс  при помощи квадраторов 33, 34, в качестве которых используютс  перемножители с объединенными входами, и сумматора 35 в соответствии с алгоритмом

A2(t) x2(t)-fy2(t).

Принципиальна  электрическа  схема узла управлени  18 приведена на фиг. 4. Он представл ет собой многоразр дный реверсивный счетчик (на элементах 564ИЕ11) и цифроаналоговый преобразователь (572ПА2). При поступлении тактовых импульсов , код реверсивного счетика мен етс  в сторону увеличени , если на знаковом входе действует логический потенциал 1 (от порогового устройства 17) или в сторону уменьшени  при логическом О на этом

5 входе. Состо ние счетчика в цифроаналого- вом преобразователе превращаетс  в аналоговое управл ющее напр жение. Если от переключател  20 тактовых импульсов тактовые импульсы следуют пачками, то изме0 нени  кода происход т только в моменты действи  пачек. В интервалах между ними управл ющее напр жение запоминаетс . Непрерывное поступление тактовых импульсов соответствует режиму поиска, пач5 кообразное - режиму автоподстройки частоты.

Принципиальна  электрическа  схема порогового устройства, которое может быть использовано в качестве блока 17, изобра0 жена на фиг. 5. Если сигнал обнаружен, то с выхода обнаружител  19 на другой вход порогового блока 17 поступает логический уровень 1. На выходе логического инвертора при этом действует логический О, с

5 которым и сравниваетс  входной сигнал, поступающий на инвертирующий вход компаратора 521 САЗ от гребенчатого фильтра 11. Эта ситуаци  соответствует режиму автоподстройки частоты. Если с выхода обнару0 жител  19 поступает О, то на инвертирующем входе компаратора действует высокий потениал, соответствующий логической 1. Состо ние компаратора в этой ситуации не зависит от входного сигна5 ла с выхода гребенчатого фильтра 11 и соответствует логическому О. Это соответствует режиму поиска системы автоподстройки частоты.

Принципиальна  электрическа  схема

0 делител  21 частоты, обнаружител  19, переключател  20 тактовых импульсов изображена на фиг. 6. Импульсы, следующие с выхода блока фильтрации 9, поддерживают ждущий мультивибратор 554АГ1, работаю5 щий в режиме перезапуска, в состо нии логической 1. Если эти импульсы пропадают (сигнал не обнаруживаетс ), то через некоторое врем , определ емое параметрами RC-цепи, на выходе обнаружител  19 уста0 навливаетс  логический О. Необходима  частота тактовых импульсов обеспечиваетс  делителем частоты на элементе 564ТМ2. Выходные импульсы поступают на логический переключатель на микросхеме 564ЛА7.

5 Если обнаружитель находитс  в состо нии логической 1, то на выход логического переключател  проход т пачки импульсов в моменты прихода импульсов с выхода блока 9 фильтрации. В эти моменты осуществл етс  та автоподстройка частоты. Если обнаружитель находитс  в состо нии логического О, то на выход логического переключател  проход т импульсы непрерывно, что соответствует режиму поиска системы автопод- стройки частоты, поскольку при фиксированном знаке расстройки (на выходе порогового устройства) код реверсивного счетчика блока 18 управлени  уменьшаетс , уменьша  частоту управл емого генератора фильтрующе-детектирующего блока. При заполнении реверсивного счетчика счет его начинаетс  с максимального значени  и частота управл емого генератора начинает измен тьс  с максимального значени .

Т.о. последовательный поиск по частоте осуществл етс  по пилообразному закону до тех пор, пока сигнал не будет обнаружен.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство приема зондирующего сиг- нала, содержащее последовательно соединенные блок задержки и ключ, выход которого  вл етс  выходом устройства, а вход блока задержки - входом устройства, последовательно соединенные первый фильтр верхних частот, первый гребенчатый фильтр, первый выпр митель, первый фильтр нижних частот, первый блок формировани , элемент ИЛИ, блок фильтрации и первый блок управлени , второй гребенча- тый фильтр, второй фильтр верхних частот, и последовательно соединенные второй выпр митель , второй фильтр нижних частот и второй блок формировани , выход которого

   подключен к второму входу элемента ИЛИ, второй выход блока фильтрации соединен с вторым входом ключа, а выходы первого блока управлени  подключены к соответствующим входам первого и второго гребенчатых фильтров, отличающеес  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости в услови х воздействи  широкополосных и сосредоточенных по спектру помех в него введены последовательно соединенные обнаружитель, пороговый блок, второйблокуправлени и фильтрующе-детектирующий блок, первый выход которого подключен к входу первого фильтра верхних частот, а второй его выход - к первому входу второго гребенчатого фильтра, и последовательно соединенные делитель частоты и переключатель тактовых импульсов, выход которого подключен к второму входу второго блока управлени , первый выход блока фильтрации соединен с входом делител  частоты, второй выход блока фильтрации подключен к второму входу переключател  тактовых импульсов и к входу обнаружител , выход которого соединен с третьим входом переключател  тактовых импульсов, выход второго гребенчатого фильтра подключен к второму входу порогового блока и к входу второго фильтра верхних частот, выход которого соединен с входом второго выпр мител , а вход блока задержки соединен с вторым входом фильтрующе-детектирующего блока.

   55Ш5

   52ГС13

   + Е

   56W12

   Фиг. 5

   56W156Ш1

   Фиг.6