SU900407A1 - След щий фильтр - Google Patents

Description

(54) СЛЕДЯЩИЙ ФИЛЬТР

1

Изобретение относитс  к радиотехнике и предназначено преимущественно дл  выделени  основной частоты периодической последовательности импульсов большой скважности в услови х аддитивных флуктуационных помех с высокой фазовой стабильностью.

Известны высокодобротные кварцевые фильтры, обеспечивающие эффективное подавление помех 1.

Однако при этом не обеспечиваетс  широка  полоса частот слежени  из-за узкополосности указанного фильтра и, кроме того, возникает необходимость термостабилизации к эксплуатационным неудобствам.

Известно также устройство фазовой автоподстройки частоты, обеспечивающее высокую степень подавлени  аддитивной помехи 2.

Однако устройство малопригодно при работе по импульсным сигналам большой скважности, так как перва  гармоника частоты следовани  входных импульсов в этом случае имеет малую величину, что приводит к необходимости усиливать слабый регулирующий сигнал после фазового детектора усилителем посто нного тока. Последнее приводит в силу наличи  дрейфа нул 

усилител  посто нного тока к большой фазовой нестабильности выходного напр жени  фильтра.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), содержащее последовательно соединенные избирательный усилитель и кольцо фазовой автоподстройки частоты подстраиваемого генератора 3 .

Однако известно устройство имеет недостаток, заключающийс  в относительно низкой фазовой стабильности выходного сигнала из-за возможных неконтролируемых расстроек избирательного усилител .

Цель изобретени  - повышение фазовой стабильности выходного сигнала.

20

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в след щем фильтре, содержащем последовательно соединенные избирательный усилитель и кольцо фазовой автоподстройки частоты подстраиваемого генератора, между выходом подстраиваемого генератора кольца ФАПЧ и управл ющим входом избирательного усилител  включены последовательно фазовращатель, первый синхронный детектор, второй вход которого подключен к выходу избирательного усилител , первый фильтр нижних частот, второй синхронный детектор, второй фильтр нижних частот , сумматор и управл ющий элемент, а к другим входам второго синхронного детектора и сумматора подключен Генератор модулирующей частоты. На чертеже представлена структурна  электрическа  схема след щего фильтра, След щий фильтр содержит последовательно соединенные избирательный усилитель 1, кольцо ФАПЧ 2, например , из последовательно соединенных фазового детектора 3, петлевого филь ра 4 и подстраиваемого генератора 5 между выходом избирательного усилител  1 и его управл ющим входом вклю чены последовательно первый синхронный детектор 6, первый фильтр 7 нижних частот, второй синхронный детектор 8, второй фильтр 9 нижних часто сумматор 10 и управл ющий элемент 1 между выходом подстраиваемого генер тора кольца ФАПЧ 2 и другим входом первого синхронного детектора б вклю чен фазовращатель 12 на , к другим входам второго синхронного детектора 8 и сумматора 10 подключен генератор 13 модулирующей частоты. Устройство работает следующим образом . Например, контур подстройки изби рательного усилител  1 разомкнут (по выходу управл ющего элемента 11 т. е. вход управлени  частотой настройки избирательного усилител  1 соединен с общей шиной. Импульсна  последовательность, поступающа  на вход избирательного усилител  1, пр ход  через него, измен ет свой спек ральный состав: на выходе избирател ного усилител  1 сигнал имеет вид синусоидального с частотой, равной частоте следовани  входных импульсо если последн   находитс  в полосе Пропускани  избирательного усилител 1. На этот сигнал накладываетс  час аддитивного входного шума, котора  проходит через избирательный усилитель 1 . Полученна  смесь синусоидал ного сигнала и шума воздействует на кольцо ФАПЧ 2, в результате чего по страиваемый генератор 5 кольца ФАПЧ 2 окажетс  настроенным точно на час тоту входного синусоидального сигна ла. Фазовые флуктуации напр жени  подстраиваемого генератора 5, т. е. выходного сигнала след щего фильтра при соответствующем выборе параметров петлевого фильтра 4 могут быть сделаны весьма малыми даже при значительном уровне входного аддитивно го щума. Так как в установившемс  режиме сигналы на входах фазового детектора 3 кольца ФАПЧ 2 имеет фато благодар зовый сдвиг, равный фазовращателю фазовый сдвиг на входах первого синхронного детектора б равен нулю, что обеспечивает максимум напр жени  на его выходе. При небольших изменени х частоты входного сигнала или же расстройках избирательного усилител  1 тноси- , тельно входного сигнала возникают )фазовые сдвиги выходного сигнала след щего фильтра относительно первой гармоники входной импульсной последовательности , что имеет место, главным образом, из-за фазочастотной характеристики избирательного усилител  1. Это  вление устран етс  за счет петли автонастройки контура избирательного усилител  1 с модул цией его по параметру (например, частоте настройки). При замыкании цепи управл ющий элемент 11 - избирательный усилитель 1 происходит следующее. Пусть частота генератора 13 модулирующей частоты вне полосы пропускани  кольца ФАПЧ 2, которое должно быть очень узкополосным. Это напр жение, проход  через cVNtMaTOp 10 на управл ющий элемент 11, вызывает периодическое изменение частоты настройки избирательного усилител  1 в малых пределах. В результате полезное напр жение на выходе избирательного усилител  1 приобретает амплитудную и фазовую модул цию в соответствии с,амплитудночастотной и фазочастотной характеристиками избирательного усилител  1 . В случае выполнени  избирательного усилител  1 с одиночным колебательным контуром, сигнал с выхода его подаетс  на кольцо ФАПЧ 2 и первый синхронный детектор б. Поскольку частоты модул ции избирательного усилител  1 вне полосы пропускани  кольца ФАПЧ 2, выходное напр жение след щего фильтра не имеет дополнительной фазовой модул ции с частотой генератора 13. Выходное напр жение первого синхронного детектора б пропорционально произведению амплируды его входного напр жени  и косинуса разности фаз его входных напр жений. Учитыва  малые изменени  косинуса разности фаз вблизи центра характеристики избирательного усилител  1 и первого синхронного детектора 6, можно допустить, что выходное напр жение первого синхронного детектора 6, подаваемое через первый фильтр нижних частот 7 на второй синхронный детектор 8, определ етс  в основном только АХЧ избирательного усилител  1, при этом дол  шумов на выходе первого синхронного детектора б значительно меньше, чем дол  шума на выходе детектора огибающей, который обычно подключаетс  к выходу избирательного усилител  1 в системах автонасТройки контуров, так как синхронный детектор не пропускает квадратурную составл ющую шумов. Это обеспечивает выигрыш в отношении сигнал/шум на выходе второго синхронного детектора 8.

Подстройка избирательного усилител  1 достигаетс  за счет того, что напр жение на выходе второго синхронного детектора 8 измен ет свою пол рность при изменении знака расстройки избирательного усилител  1 относительно первой га  лоники входного сигнала.

Технико-экономическа  эффективность предлагаемого технического решени  определ етс  улучшением отношени  сигнал/шум в канале подстройки избирательного усилител  1 примерно на 3 дБ, что дает соответствующее улучшение флуктуации фазы выходного сигнала след щего фильтра.

Claims (3)

1.Чист ков Н.И. и др. Радиоприемные устройства. М., Св зь, 1974,

0 с. 60 - 69.

2.Тузов Г.И. Выделение и обработка инфоЕ мации в доплеровских системах . М., Советское радио , 1967, с. 88 - 100.

3.Шахгильд н В.В. и др. Системы

S фазовой автоподстройки частоты. М., Св зь, 1972, с. 15-16 (прототип).

Л