SU1765902A2 - Устройство дл приема широкополосных сигналов с линейной частотной модул цией - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике радиосв зи , может использоватьс  при построении систем радиосв зи и радиотелеметрических систем с использованием широкополосных сигналов с линейной частотной модул цией, Целью изобретени   вл етс  повышение точности пеленгации источника излучени  сигналов за счет устранени  неоднозначности пелеганции в двух плоскост х . Устройство содержит приемники с антеннами , гетеродины, смесители, усилители первой промежуточной частоты, сжимающий фильтр, частотный детектор, дифференцирующие блоки, формирователь импульсов, решающий блок, усилитель второй промежуточной частоты, перемножители , узкополосные фильтры, фазовые детекторы, генератор пр моугольных импульсов , блок задержки, генератор развертки , модул тор, ключи, электронно-лучевые трубки. Цель достигаетс  введением относительной фазовой манипул ции напр жени  гетеродина и амплитудной манипул ции фазовых детекторов. В результате этого на выходах фазовых детекторов формируютс  импульсные напр жени , по характеру которых визуально на электронно-лучевых трубках определ ют квадранты, в которых наход тс  измер емые разности фаз. 5 ил.

Description

Изобретение относитс  к технике радиосв зи , может использоватьс  при построении систем радиосв зи и радиотелеметрических систем с использованием широкополосных сигналов с линейной частотной модул цией и  вл етс  дополнительным изобретением к авт. св. № 1679645.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности пеленгации источника излучени  сигналов за счет устранени  неоднозначности пеленгации в двух плоскост х.

На фиг.1 изображена структурна  электрическа  схема устройства; на фиг.2 - принцип пеленгации источника излучени  ЛЧМ-сигнала; на фиг.З - временные диаграммы , по сн ющие работу; на фиг.4 и 5 - возможный вид осциллограмм.

Устройство содержит приемники с антеннами 1-3, гетеродин 4, смесители 5-7, усилители 8-10 первой промежуточной частоты , сжимающий фильтр 11, частотный детектор 12, дифференцирующий блок 13, формирователь 14 импульсов, решающий блок 15, гетеродин 16, смеситель 17, усилитель 18 второй промежуточной частоты, перемножители 19, 20, узкополосные фильтры 21, 22, фазовые детекторы 23, 24, генератор 25 пр моугольных импульсов, блок 26 задержки , дифференцирующий блок 27, генератор 28 развертки, модул тор 29, фазовые

детекторы 30, 31, ключи 32, 33, электроннолучевые трубки 34, 35.

Устройство дл  приема широкополосных сигналов с линейной частотной модул цией (ЛЧМ) работает следующим образом.

Фазовому методу пеленгации свойственно противоречие между требовани ми точности измерений и однозначности отсчета угла. Действительно, на выходах фазовых детекторов 23 и 24 образуютс  напр жени 

UH1 (a) UH cos Др1 UH x

х cos(2 п-Ј- sin а),

UH2 (fi) UH cos Др2 UH,

где UH -J Кз Ui U2 ;

Кз - коэффициент передачи фазовых детекторов;

di, d2 - рассто ние между антеннами (измерительные базы (фиг.2);

А- длина волны;

а, / -углы прихода радиоволн, согласно которым устройство тем чувствительнее к изменению углов а и Д чем больше относительные размеры баз di/A, d2/A. Однако с ростом di/A, d2/A уменьшаютс  значени  угловых координат а, Д при которых разности фаз Дум, Дда превосход т значение 2 л, т.е. наступает неоднозначность отсчетов.

В данном устройстве дл  устранени  неоднозначности пеленгации используетс  относительна  фазова  манипул ци  напр жени  гетеродина 16 и дополнительна  амплитудна  манипул ци  выходных напр жений фазовых детекторов 30 и 31, В результате этого на выходах этих фазовых детекторов образуютс  импульсные напр жени , по характеру которых визуально определ ют квадранты, в которых наход тс  измер емые разности фаз и .

Принимаемые ЛЧМ сигналы

Ui(t) Uc cos( t +ny t2 ),

Ua(t) Uc COS(G)C t + ny t2 + (pi),

Ua(t) Uc cos(ct t + ny t2 + рз), ,

где Uc, (DC, Tc, pi, (pi, - амплитуда, начальна  несуща  частота, длительность и начальна  фазы сигналов;

A fa

У

L Ig

скорость изменени  частоты

внутри импульса;

Afg - девиаци  частоты; с выходов приемников 1, 2 и 3 поступают на первые входы смесителей 5, 6 и 7 соответст0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

венно, на вторые входы которых подаетс  напр жение гетеродина 4

Ur1 (t) Ur1 COs(COrlt + ),

где Uri, Wri , -1 -амплитуда, частота и начальна  фаза напр жени  гетеродина 4.

На выходах смесителей 5-7 образуютс  напр жени  комбинационных частот. Усилител ми 8-10 выдел ютс  напр жени  только первой промежуточной (разностной) частоты

Unpi (t) Unpi cos(Wnpi t +99npi),

Unp2(t) Unp1 COS(Wnp1 t + ЛГут2 ), Unp3(t) Unp1 COS( t +7Tyt2 ),

0 t Tc,

где Unpi 2 Ki Uc Ur;

Ki - коэффициент передачи смесителей; uJnpi шс - ли - перва  промежуточна  частота,

1 - рг , pl , рпрЗ рЗ - .

Преобразованный по частоте ЛЧМ сигнал с выхода смесител  6 поступает на входы сжимающего фильтра 11 и частотного детектора 12. Последним он преобразуетс  в напр жение соответствующей формы. Это напр жение подаетс  на вход дифференцирующего блока 13, на выходе которого образуютс  пр моугольные импульсы. На выходе формировател  11 образуютс  импульсы в моменты времени, соответствующие моментам смены знака наклона функции частотной модул ции ЛЧМ сигнала . Эти импульсы вместе с информационными импульсами с выхода сжимающего фильтра 11 поступают на соответствующие входы решающего блока 15, обеспечива  тактовую синхронизацию при приеме решени .

Напр жение Unpi (t) с выхода усилител  8 первой промежуточной частоты поступает на первый вход смесител  17, на второй вход которого подаетс  напр жение гетеродина 16

Ur2 (t) Ur2 COS (Wr2t + рг2 ),

где Ur2, ftV2i рг2 - амплитуда, частота и начальна  фаза напр жени  гетеродина 16.

На выходе смесител  17 образуютс  напр жени  комбинационных частот. Усилителем 18 выдел етс  напр жение только второй промежуточной частоты

Unp4(t)(CUnp2t Ч-ЛГут2 ),

0 t Тс,

ГДе Unp2 2 К2 Unp1 Ur2 ;

Упр2 Упр1 - ft)r2 - втора  промежуточна  частота;

рпр1 - рг2,

которое поступает на вторые входы перемножителей 19 и 20, на первые входы которых напр жени  Unp2 (t) и Unp3 (t) соответственно . На выходах перемножителей 19 и 20 образуютс  гармонические колебани 

U4(t) Ul COS( Wr2t + рг2 + Apl) Us(t) Ul COS( + pr2 + A #2), 0 t Tc,

где Ui K2 Unpi Unp2;

K2 - коэффициент передачи перемножителей;

(p2 фазовый сдвиг, определ ющий направление на источник излучени  в азимутальной плоскости;

&(pi -фазовый сдвиг, определ ющий направление на источник излучени  в угломестной плоскости, в которых линейна  частотна  модул ци  уже отсутствует, Гармонические колебани  U4(t) и Us(t) выдел ютс  узкополосными фильтрами 21 и 22 и поступают на первые входы фазовых детекторов 23 и 24, на вторые входы которых подаетс  напр жение с выхода гетеродина 16, На выходах фазовых детекторов 23 и 24 образуютс  напр жени 

UH1 («) UH cos UH cos(2 л-Ј- sin a),

UH2 (#) UH COS A(p2 UH COS(2 П-Ј Sin/3),

где Кз - коэффициент передачи фазовых детекторов;

di, d2 - измерительные базы;

cc.fi- углы прихода радиоволн, пропорциональные фазовым сдвигам и .

Неоднозначность пеленгации устран етс  следующим образом.

Пр моугольные импульсы длительностью Т0 и периодом следовани  Т0 (фиг.За) с выхода генератора 25 поступают на вход блока 26 задержки с временем задержки

Г3 -тр Импульсы с выхода блока 26 задержки (фиг.Зб) поступают на второй вход модул тора 29, на первый вход которого подаетс  напр жение с выхода гетеродина

16. Модул тор 29 работает таким образом, что при поступлении модулирующего импульса дискретно измен етс  на некоторое значение (2-3°) относительный фазовый

сдвиг. В результате этого по тому же закону измен етс  разность фаз между напр жени ми , поступающими на фазовые детекторы 30 и 31. Это приводит к тому, что начина  с некоторого момента времени, соответствующего времени задержки т3 (ti гэ), происходит дискретное изменение аплитуды выходных напр жений фазовых детекторов 30 и 31 (фиг.Зв). Следовательно, в результате осуществлени  относительной фазовой

манипул ции посто нные напр жени  на выходах фазовых детекторов 30 и 31 оказываютс  промодулированными по амплитуде . Ключи 32 и 33 предназначены дл  амплитудной манипул ции выходных напр жений фазовых детекторов 30 и 31 соответственно . В исходном состо нии ключи 32 и 33 закрыты и открываютс  пр моугольными импульсами (фиг.За) с второго выхода генератора 25. Это позвол ет преобразовать выходные напр жени  фазовых детекторов 30 и 31 в импульсные напр жени  (фиг.Зг). Пр моугольные импульсы (фиг.За) с второго выхода генератора 25 одновременно поступают на вход дифференцирующего

блока 27, на выходе которого образуютс  короткие разнопол рные импульсы (фиг.Зд). Причем каждым положительным коротким импульсом запускаетс , а каждым отрицательным коротким импульсом закрываетс 

генератор28 развертки (фиг.Зе). Выходное напр жение генератора 28 развертки используетс  дл  формировани  горизонтальной развертки ЭЛТ 34 и 35. На вертикальные электроды указанных ЭЛТ 34

и 35 с выходов ключей 32 и 33 поступают импульсные напр жени  (фиг.Зг). На экранах ЭЛТ 34 и 35 образуютс  изображени , по характеру которых можно визуально определить квадранты (фиг.4, 5), в которых наход тс  разности фаз А$й и Ада.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  приема широкополосных сигналов с линейной частотной модул цией по авт. св. № 1679645, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности пеленгации источника излучени  сигналов за счет устранени  неоднозначности пеленгации в двух плоскост х, введены перва  и втора  электронно-лучевые трубки, последовательно соединенные третий фазовый детектор и первый ключ, выход которого подключен к вертикальному электроду первой электронно-лучевой трубки, последовательно соединен не-генератор пр моугольных импульсов, Ьлок задержки, модул тор, четвертый фазовый детектор и второй ключ, выход которого подключен к вертикально- му электроду второй электронно-лучевой трубки, и последовательно соединенные второй дифференцирующий блок и генератор развертки, выход которого подключен к горизонтальным электродам первой и второй электронно-лучевых трубок, выход второго

   узкополосного фильтра соединен с первым входом третьего фазового детектора, выход второго гетеродина подключен к второму входу модул тора, выход которого соединен с вторым входом третьего фазового детектора , выход первого узкополосного фильтра подключен к второму входу четвертого фазового детектора, а второй выход генератора пр моугольных импульсов соединен с входом второго дифференцирующего блока и с вторыми входами первого и второго ключей.

   Фиг.

   -з

   NJZ

   te,2

   2,-. 3

   . -, /

   frTN

   i j i -i

   O