SU930709A1 - Устройство дл приема частотно-манипулированных сигналов - Google Patents

Description

Изобретение относится к радиосвязи и может использоваться для приема и демодуляции частотно-манипулированных сигналов, передаваемых по параллельным каналам.

Известно устройство для приема частотно-манипулированных сигналов, содержащее N каналов обработки, каждый из которых содержит последовательно соединенные фильтр, смеситель и дисперсионную линию задержки, а также линейный частотно модулированный (ЛЧМ) генератор,выходы которого подключены ко второму входу смесителя и блок сложения tl].

Однако это устройство обладает значительной сложностью ,так как содержит N каналов обработки.

Цель изобретения - упрощение устройства путем исключения нескольких каналов обработки.

Цель достигается тем, что в устройство для приема частотно-манипулированных сигналов, содержащее после2 довательно соединенные фильтр, смеситель и дисперсионную линию задержки, а также ЛЧМ генератор, выход которого подключен ко второму входу смесителя и блок сложения, введены последовательно соединенные детектор огибающей, усилитель, линия задержки, решающий блок, второй вход которого соединен с входом линии задержки, а также блок ключей и формирователь импульсов, причем первые входы блока ключей соединены с выходом решающего блока, вторые входы блока ключей соединены с управляющими выходами формирователя импульсов, запускающий выход которого соединен с входом ЛЧМ генератора, а выходы блока ключей соединены с входами блока сложения при этом выход дисперсионной линии задержю подключен к входу детектора огибающей . '

На чертеже дана электрическая структурная схема устройства.

з' 930709

Устройство для приема частотноманипулированных сигналов содержит фильтр 1, смеситель 2, ЛЧМ генератор 3, формирователь'· 4 импульсов^ дисперсионную линию задержки (ДЛЗ) 5, 5 детектор 6 огибающейусилитель 7, линию задержки 8, решающий блок 9» блок 10 ключей, блок 11 сложения.

Устройство работает следующим образом. 10

Сигнал, поступающий на вход фильтра 1, представляет собой сумму помех и частотно-манипулированных сигналов, передаваемых по N параллельным. каналам с интервалом разнесения 15 ΔΕ. Среднее значение ^_срчастоты 1-го (i=1,2...) канала представляется как ^СР ^Ficf7 (' ~ ^F ·

Сигнал в каждом канале представляет собой последовательность посылок длительностью ТП с частотой нажатия частотой отжатия где zjf - девиация частоты. С, выхо да фильтра, ограничивающего спектр помех и имеющего полосу пропускания несколько превышающую полосу суммарного сигнала (приблизительно-равную N-^F), сигнал поступает на первый вход смесителя 2, На второй вход смесителя поступает сигнал от ЛЧМ генератора 3, представляющий собой пос·· ледовательность ЛЧМ-импульсов с периодом следования t, частота которых на интервале изменяется линейно от значения F_A4M +Д(д_мм до значения Едчм’ генератор 3 запускается импульсами от формирователя 4 импуль сов через интервалы времени t«Τη . С выхода смесителя сигнал, пред-, отделяющий собой при отсутствии по- ⁴⁰ мех суммы N разнесенных по частоте сигналов, каждый из которых подвержен линейной частотной модуляции по закону, определяемому ЛЧМ генератрс.

ром 3, поступает на вход'ДЛЗ 5.ДЛ3 5 ⁴⁵ имеет линейную зависимость времени задержки от частоты f:

ΐ = ft-2jFf, где ft - постоянная времени, называемая фазовой дисперсией. ⁵⁰

Характеристика ДЛЗ 5 и закон формирования ЛЧМ импульса согласованы так, что частотные составляющие ЛЧМ импульса, существующего на интервале .поступают на выход ДЛЗ 5 в од- 55 но время, образуя импульсный отклик. То есть ДЛЗ 5 является согласованным фильтром ЛЧМ-импульса. Импульсный отклик ДЛЗ 5 содержит высокочастотную составляющую, наличие которой обусловлено практическим различием характеристик ДЛЗ 5 и ЛЧМ-импульса. Величина задержки откликов от момента начала ЛЧМ-импульса зависит от значения частоты в каждом канале и пропорциональна величине ^Fi_cp ^+fW- у·

Таким образом, закон формирования ЛЧМ импульса обеспечивает на выходе согласованной с ним ДЛЗ 5 импульсной отклик, а конкретное значение средней частоты ЛЧМ-импульса определяет положение этого отклика на шкале времени относительно момента начала ЛЧМ-импульса. Различию частотных признаков соответствует различие в положении импульсных откликов на шкале времени.При этом,за счет различия интервалов (1=1,2,...), определяемых как =к · ft 2jiF,'_cp , где'к коэффициент, зависящий от производится селекция каналов, а за счет различия частот манипуляции производится различие положения импульсных откликов относительно на величину + ^=ft-2Ji (i у).

После окончания каждого ЛЧМ-импульса образуется количество им пульсных откликов, находящихся на ин’t _ _€ тервалах либо +—==ft-Ul либо —от соответствующих моментов .

Последовательность откликов поступает на вход детектора 6 огибающей, снимающего внутреннюю модуляцию и выделяющего огибающую импульсного отклика, и далее на вход усилителя 7, повышающего уровень сигнала до величины, необходимой для работы решающего блока 9. С выхода усилителя импульсы поступают на вход линии задержки 8 и одновременно на второй вход решающего блока 9. Импульсы, задержанные на величину Тд-^ , поступают с выхода линии задержки на первый вход решающего блока 9, который по знаку разности амплитуд импульсов, поступающих на его входы, выносит решение о знаке приращения А*. , т.е. решение о приеме выборок посылок нажатия или ^отжатия. В качестве

930 709 решающей схемы можно использовать любой амплитудный компаратор.

Сигнал с выхода решающего блока 9 поступает на первые входы N блока 10 ключей, а на вторые входы ключей ₅ последовательно поступают импульсы опроса с выходов формирователя 4 импульсов в моменты времени, совпадающие с интервалами вынесения решений решающей схемой. На выходе блока ю ключей образуется последовательность логических единиц, если передается посылка нажатия, или нулей, если передается посылка отжатия, разделенных пассивными пауза- is ми.

Учитывая действие помех, следует заметить, что, поскольку спектр помех в общем случае непрерывный, то и импульсные отклики на выходе ДЛЗ 5 го сливаются и образуют непрерывный во времени процесс. Однако, поскольку блок 10 ключей осуществляют взятие выборок точно вопределенные моменты времени £дз;⁺·^» соответст- ₂₅ вующие рассчитанному, времени вынесения решения решающей схемой, то ход процесса в промежутках между моментами взятия выборок можно не принимать во внимание. Во время взятия ₃₀ (выборок с помощью импульсов опроса ключей на выходе решающей схемы при воздействии помех выносится результат по знаку разности импульсных откликов, возникших в результате ниже приведенного преобразования. Причем ³⁵ на один вход решающего блока 9 поступает отклик, возникший от преобразования суммы сигнала и помех, а на другой вход - от преобразования только помех на. частоте, противоположной частоте манипуляции.

То есть решающий блок 9 в случае превышения помехи над сигналом выдает неправильное решение при взятии ?,ι;· ⁴⁵ выборок, в результате чего при воздействии помех на выходах блока 10 ключей образуется последовательность единичных импульсов, число которых в отдельном канале на длительности ⁵⁰ посылки Т_п лежит в пределах от 0 до Tf, и зависит от того, какая из посылок нажатие или отжатие передавалась и какое отношение сигнал/шум на входе устройства приема. ⁵⁵

Последовательности единичных импульсов поступают на входы блока 11 сложения. Блок 11 сложения по имеющейся на входах информации о знаке посылки в каждом канале (еучи число единичных импульсов больше , то посылка нажатия, а, ес£1и число единичных импульсов меньше-^- ,то посылка отжатия) и о ее качестве в цифровой форме (по конкретному значению числа единичных импульсов) формирует общий результат о полярности и качестве посылки методом дискретног го или дискретно-весового сложения.

Предлагаемое устройство позволяет осуществить прием в целом, так как сохраняется информация о качестве принятых посылок, упростить схемы путем использования для разделения каналов лишь блока ключей.

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к радиосв зи и может использоватьс  дл  приема и демодул ции частотно-манипулирован ных сигналов, передаваемых по параллельным каналам. Известно устройство дл  приема частотно-манипулированных сигналов, содержащее N каналов обработки, каждый из которых содержит последовател но соединенные фильтр, смеситель и дисперсионную линию задержки, а также линейный частотно модулированный (ЛЧМ) генератор,выходы которого подключены ко второму входу смесител  и блок сложени  1. Однако это устройство обладает значительной сложностью ,так как содержит N каналов обработки. Цель изобретени  - упрощение устройства путем исключени  нескольких каналов обработки. Цель достигаетс  тем, что в устройство дл  приема частотно-манипулированных сигналов, содержащее последовательно соединенные фильтр, смеситель и дисперсионную .линию задержки, а также ЛЧМ генератор, выход которого подключен ко второму входу смесител  и блок сложени , введены последовательно соединенные детектор огибающей , усилитель, лини  задержки, решающий блок, второй вход которого соединен с входом линии задержки, а также блок ключей и формирователь импульсов, причем первые входы блока ключей соединены с выходом решающего блока, вторые входы блока ключей соединены с управл ющими выходами формировател  импульсов, запускающий выход которого соединен с входом ЛЧМ генератора , а выходы блока ключей соединены с входами блока сложени  при этом выход дисперсионной линии задержке подключен к входу детектора огибающей . На чертеже дана электрическа  структурна  схема устройства. Устройство дл  приема частотноманипулированных сигналов содержит фильтр 1, смеситель 2, ЛЧН генератор 3, формирователь 4 импульсов, дисперсионную линию задержки (ДЛЗ) 5, детектор 6 огибающей, усилитель Т, линию задержки 8, решающий блок 9 блок 10 ключей, блок 11 сложени . Устройство работает следующим образом,, Сигнал, поступающий на вход фильт ра 1, представл ет собой сумму помех и частотно-манипулированных си|- налов, передаваемых по N параллельным , каналам с интервалом разнесени  дГ. Среднее значение Б частоты i-ro (,.. .,) канала представл етс  ка f icP ficP(-) Сигнал в каждом канале представл  ет собой последовательность посылок длительностью Tfl с частотой нажати  1 частотой отжати  Р -(,р-, где /if - девиаци  частоты. С, выхода фильтра, ограничивающего спектр помех и имеющего полосу пропускани  несколько превышающую полосу суммарного сигнала (приблизительно-равную Н-ЛР), сигнал поступает на первый вход смесител  2, На второй вход сме сител  поступает сигнал от ЛЧМ генератора 3, представл ющий собой пос ледовательность ЛЧМ-импульсов с периодом следовани  t, частота которых на интервале t,4t измен етс  линейно от значени  Рдц, до значени  TiMM генератор 3 запускаетс  имhyльcaми от формировател  Ц импуль сов через интервалы времени t«Т . С выхода смесител  сигнал, пред-. ставл ющий собой при отсутствии помех суммы N разнесенных по частоте сигналов, каждый из которых подвержен линейной частотной модул ции по закону, определ емому ЛЧН генератс :. ром 3, поступает на входДЛЗ 5.ДЛ35 имеет линейную зависимость времени задержки t от частоты f: /i-2if, где PI - посто нна  времени, называе ма  фазовой дисперсией. Характеристика ДЛЗ 5 и закон формировани  ЛЧМ импульса согласованы так, что частотные составл ющие ЛЧМ импульса, существующего на интервале поступают на выход ДЛЗ 5 в одно врем , образу  импульсный отклик То есть ДЛЗ 5  вл етс1Р1 согласованным фильтром ЛЧМ-импульса. Импульсный тклик ДЛЗ 5 содержит высокочастотную оставл ющую, наличие которой обусовлено практическим различием хаактеристик ДЛЗ 5 и ЛЧМ-импульса. еличина задержки отк ликов от момена начала ЛЧН-импульса зависит от значени  частоты в каждом канале пропорциональна величине с 4.Г J. & РЛСР 2 Таким образом, закон формировани  ЛЧМ импульса обеспечивает на выходе согласованной с ним ДЛЗ 5 импульсной отклик, а конкретное значение средней частоты ЛЧН-импульса опреде ет положение этого отклика на шкале времени относительно момента начала ЛЧМ-импульса. Различию частотных признаков соответствует различие в положении импульсных откликов на шкале времени Л1ри этом,за счет различи  интервалов tд2,; (,2,...), определ емых как р) 2JiF, , гдеК коэффициент , завис щий от Рдщул, производитс  селекци  каналов, а за счет различи  частот манипул ции tпроизводитс  различие положени  импульсных откликов относительно t,на величину |b-2Jf (1 ). После окончани  каждого ЛЧМ-импульса образуетс  количество импульсных откликов, наход щихс  на инt f. тервалах либо - fi-lJl-, .либо от соответствующих моментов t Последовательность отю1иков поступает на вход детектора 6 огибающей , снимающего внутреннюю модул цию и выдел ющего огибающую импульсного отклика, и далее на вход усилител  7, повышающего уровень сигнала до величины, необходимой дл  работы решающего блока 9. С выхода усилител  импульсы поступают на вход линии задержки 8 и одновременно на второй вход решающего блока 9. Импульсы, задержанные на величину t/yj , поступают с выхода линии задержки на первый вход решающего блока 9, который по знаку разности амплитуд импульсов. поступающих на его входы, выносит решение о знаке приращени  nf , т.е. решение о приеме выборок посылок нажати  или готжати  В качестве решающей схемы можно использовать любой амплитудный компаратор. Сигнал с выхода решающего блока 9 поступает на первые входы Н блока 10 ключей, а на вторые входы ключей последовательно поступают импульсы опроса с выходов формировател  k импульсов в моменты времени, совпадающие с интервалами вынесени  решений решающей схемой. На выходе блока 10 ключей образуетс  последовательность логических единиц, если передаетс  посылка нажати , или нулей , если передаетс  посылка отжаразделенных пассивными паузаУчитыва  действие помех, следует заметить, что, поскольку спектр помех в общем случае непрерывный, то и импульсные отклики на выходе ДЛЗ 5 сливаютс  и образуют .непрерывный во времени процесс о Однако, поскольку блок 10 ключей осуществл ют вз тие выборок точно Вропределенные моменты времени , соответствующие рассчитанному, времени вынесени  решени  решающей схемой, то ход процесса в промежутках между моментами вз ти  выборок можно не принимать во внимание. Во врем  вз ти  выборок с помощью импульсов опроса ключей на выходе решающей схемы при воздействии помех выноситс  результат по знаку разности импульсных отк ликов, возникших в результате ниже приведенного преобразовани . Причем на один вход решающего блока 9 посту пает отклик, возникший от преобразовани  суммы сигнала и помех, а на др гой вход - от преобразовани  только помех на.частоте, противоположной ча тоте манипул ции. То есть решающий блок 9 в случае превышени  помехи сигналом выдает неправильное решение при вз тии r выборок, в результате чего при воздействии помех на выходах блока 10 ключей образуетс  последовательность единичных импульсов, число которых в отдельном канале на длительности посылки Т,д лежит в пределах от О до TY, и зависит от того, кака  из посылок нажатие или отжатие передавалась и какое отношение сигнал/шум на входе устройства приема. 96 Последовательности единичных импульсов поступают на входы блока 11 слоухени . Блок 11 сложени  по имеющейс  на входах информации о знаке посылки в каждом канале (.если число единичных импульсов больше Q- , то посылка нажати , а, если число единичных импульсов меньше-jA- , то посылка отжати ) и о ее качестве в цифровой форме (по конкретному значению числа единичных импульсов) формирует общий результат о пол рности и качестве посылки методом дискретног го или дискретно-весового сложени . Предлагаемое устройство позвол ет осуществить прием в целом, так как сохран етс  информаци  о качестве прин тых посылок, упростить схемы путем использовани  дл  разделени  каналов лишь блока ключей. Формула изобретени  Устройство дл  приема частотноманнпулированных сигналов, содержащее последовательно соединенные фильтр, смеситель и дисперсионную линию задержки, а также линейный частотно-модулированный генератор, выход которого подключен к второму входу смесител  и блок сложени , отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства путем исключени  нескольких каналов обработки, введены последовательно соединенные детектор огибающей, усилитель, лини  задержки , решающий блок, второй вход которого соединен с входом линии задержки , а также блок ключей и формирователь импульсов, причем первые входы блока ключей соединены с выходом . решаюи4е го блока, вторые входы блока ключей соединены с управл ющими выходами формировател  импульсов, запускающий выход которого соединен с входом линейного частотно-модулированного генератора, а выходы блока ключей соединены с входами блока сложени , при этом выход дисперсионной линии задержки подключен к входу детектора огибающей. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР ff (51163, кл. Н В З/О, 1976 ЬроТОТИП ).