(5) СИНХРОННЫЙ САМОНАСТРАИВАЮЩИЙСЯ ФИЛЬТР
. . - 1 Изобретение относитс к измерите ной технике и может быть использов но дл контрол параметров импульсных сигналов в услови х помех. Известен синхронный самонастраивающийс фильтр, содержащий два оди наковь1х синхронных фильтра, сумматор и кольцо подстройки, содержащее фазовращатель и- усилители-ограничители , выходы которых подключены к управл ющим входам синхронных фильтров И Недостатком устройства вл етс больша ошибка в определении фазы или- частоты сигнала при воздействии на вход самонастраивающегос фильтра полезного широкополосного импульсного сигнала, сигнала, отражен ного от ионосферы, и шумов. Цель изобретени - уменьшение ошибок определени фазы поверхностного сигнала при воздействии отраженного от ионосферы сигнала и помехи . Дл этого в синхронном самонастраивающемс фильтре, содержащем два синхронных фильтра с подключенными накопительными конденсаторами, вход первого из которых вл етс входом устройства, а выходы через соответствующие согласующие резисторы объединены , измеритель фазы и усилителиограничители , между выходом измерител фазы и первым его управл ющим входом включены последовательно делитель частоты, формирователь селекторных импульсов и элеменл- совпадени , другой вход которого соединен с выходом опорного генератора и с вторым управл ющим входом измерител фазы, между выходом первого синхронного фильтра и входом первого усилител -ограничител включены последовательно фильтр нижних частот и преобразователь, между выходом кот торого и управл ющим входом делител частоты включен измеритель по огибающей, другой вход которого сое3Э динен с вторым выходом формировател селекторных импульсов, между третьим выходом которого и управл ющим входом первого синхронного фильтра вклю чена лини задержки, а между входами синхронных фильтров - инвертор, при этом вход первого синхронного фильтра соединен через второй усилительограничитель с входом измерител фа .зы, а третий выход формировател селекторыых импульсов - с управл ющим входом второго синхронного фильтра. На фиг, 1 представлена структурна электрическа ,схема синхронного самонастраивающегос фильтра; на фиг. 2 и 3 временные диаграммы, по сн ющие работу устройства. Устройство содержит синхронные фильтры 1 и 2, первый из которых подключен непосредственно к входу устройства, а второй - к входу устройства через инвертор 3- Выходы синхронных фильтров через согласующие резисторы k подключены через последовательно соединенные фильтр нижних частот 5 преобразователь 6, усилитель-ограничитель 7 к следующе му измерителю 8 по огибающей. Вход устройства 1;ерез усилитель-ограничитель 9 подключен к элементу совпа дени 10, вход которого через инвер тор 11 подключен к элементу совпадени 12, Выходы элементов совпадени 10 и 12 подключенык входам реверсивного счетчика 13, один из вых дов которого подключен к элементу ИЛИ , непосредственно, а другой через элемент совпадени 15. -Элементы 10-15 образуют измеритель фаз Выход элемента ИЛИ 1 через последовательно соединенные делитель час тоты 1б, формирователь селекторных импульсов 17 и элемент совпадени 1 подключен к второму входу элемента совпадени 12. BTopovi вход элемента совпадени 18 подключен к выходу оп ного генератора 19 и к второму вход элемента совпадени 15. При этом второй выход формировател селектор ных импульсов 17 подключен к второму входу синхронного фильтра 2 и через линию задержки 20 к второму входу синхронного фильтра 1, а третий выход формировател селекторных импульсов 17 подключен к второму входу измерител 8 по огибающей, вы ход которого подключен к управл юще входу делител частоты 16. Накопительные конденсаторы 21 подключены синхронному фильтру 1, а накопительные конденсаторы 22 к синхронному фильтру 2. Устройство работает следующим образом . На вход устройства поступает смесь импульсных радиосигналов (оиг.2а) с частотой повторени Tf и задержанных на врем t/j сигналов, отраженных от ионосферы и помех фиг.2а), смесь которых представлена на фиг.26 и котора подвергаетс предельному ограничению в усилителе-ограничителе 9 (фиг.2в), выходное напр жение которого подаетс на элемент совпадени 10, а также через инвертор 11 {фиг.2г) на элемент совпадени 12. Одновременно с опорного генератора 19 через нормально открытый элемент совпадени 15 и элемент ИЛИ 1 на делитель частоты 16 поступают импульсы с частотой fg. На выходе делител частоты16, коэффициент делени которого выбран foTy. образуетс сигнал , поступающий на формирователь селекторных импульсов 17 создающий селекторные импульсы (фиг.2д) длительностью , где TO - период несущей радиосигала. Эти импульсы открывают элемент совпадений 18 и пропускают на его выход пачку импульсов (фиг.2е) f(jTg/2 опорного генератора. На каждый сигнальный радиоимпульс приходитс одна така пачка. Эти пачки поступают на элементы совпадени 10 и 12, образующие совместно с элементом совпа/}ени 18 цифровой фазовый дискриминатор. Элементы совпадени 10 и 12 пропускают на свои выходы импульсы с элемента совпадени 18 только при положительных напр жени х с выходом усилител ограничител 9 и инвертора 11. Поэтому при рассогласовании Д t середины селекторного импульса и момента смены пол рности напр жени на выходе усилител -ограничител 9 с положительной на отрицательную на выходе элемента совпадени 10 в течение одного селекторного импульса пройдет N импульсов, а на выход элемента совпадени 12 соответственно N2 - N импульсов фиг.2е. Разность чисел Ni(- N2 образует си1- нал ошибки дискриминатора. Импульсы с выходов элементов совпадени 10 и 12 поступают на входы сложени и вычитани реверсивного счетчика 13. По прошествии одного селекторного импульса в реверсивный счетчик 13 добавл етс число, равное N,- N2, с помощью которого осуществл етс сглаживание сигнала ошиб ки. При рассогласовании определенного знака после поступлени достаточного числа импульсов сигнала возникает переполнение счетчика. Если At имеет такой знак, что -N/jN2 0 , реверсивный счетчик 13 перепол н етс положительным числом и импульс переполнени по вл етс на выходе реверсивного счетчика 13, закры ва элемент совпадени 15 и устран один из импульсов опорного генератора 19, поступающих на делитель час тоты 16, В результате этого селектор ный импульс сдвигаетс на величину l/f вправо, поскольку удаление одного импульса с входа делител частоты 16 задерживает по вление сигнала на его выходе на период входных импульсов. Если же знак At противоположен ( N2) реверсивный счет чик 13 переполн етс отрицательным числом и импульс переполнени с второго его входа пройдет через элемент ИЛИ 1 непосредственно на вход делител частоты 16. Каждый такой им пульс смещает селекторный импульс на l/fpвлево. Перемещение селекторных импульсов происходит до тех пор, пока сигнал ошибки N2 не станет равным нулю. Из фиг. 2ж и 2з следует, что така картина будет при Д t i l/Zf и f6it/TQ i . Таким образом передние фронты селекторных импульсов на выходе формировател 17 совпадают с фазой и периодом повторени Т смешанного радиосигнала (фиг.2б). с точ ностью 1/2 f и ошибкой, .обусловлен ной отраженным сигналом. Эти импуль сы поступают на синхронный фильтр 2 непосредственно и на синхронный фильтр 1 через линию задержки на 7(3/2. Одновременно на синхронный фильтр 1 поступает смесь полезного и задержанного, отраженного от ионо сферы сигнала и помех, непосредственно и на синхронный фильтр 2 чере инвертор 3. На фиг. За изображен поверхностный полезный радиосигнал и отраженный от ионосферы радиосигнал. Дл нагл дности фазовых соотношений шумова составл юща исключена. На фиг. 36 показана сери селекторных импульсов, поступающих от формирова тел селекторных импульсов 17 на синхронный фильтр 1, образующий фазный канал. Как видно, временное положение этих импульсов соответствует максимумам поло хительных полупериодов радиосигнала. На фиг 3 изображена сери аналогичных импульсов, соответствующа отрицательным полупериодам радиосигнала, поступающа на синхронный фильтр 2 через линию задержки на Тд/2. Синхронные фильтры 1 и 2 осуществл ют выборку сигнала в соответствии с приходом селекторных игшульсов (фиг. 3 б и в) , их на-г копление на накопительных конденсаторах 21 и 22 и фильтрацию от шумов , а также обратное преобразование посто нного накопленного напр жени в короткие импульсы (фиг.2г и 2д), которые по амплитуде соответствуют огибающей входного радиосигнала . После суммировани на резисторах k на входе фильтра нижних частот 5 образуетс сери импульсов (фиг.2е), котора после фильтрации высших гармоник в фильтре нижних частот 5 преобразуетс в видеосигнал (фиг.Зе), отфильтрованный от помех. Полученный видеосигнал, представл ющий собой смесь поверхностного и задержанного отраженного сигналов поступает с фильтра нижних частот 5 на преобразователь 6, который преобразует его в разнопол рную форму (фиг.Зж) по алгоритму y-ky, где упроизводна от у. Точка перехода видеосигнала через нулевой уровень выбираетс так, чтобы ее временное положение t было меньше зад ржанного и отрах енного радиосигнала, т.е. to tj. Полученный разнопол рный видеосигнал поступает на измеритель 8 по огибающей после усилени ограничени в усилителе-ограничителе 7. Измеритель 8 осуществл ет слежение за переходом через нулевой уровень сигнала (фиг.Зз) с помощью узких селекторных стробов (фиг.Зи). Если строб (фиг.Зи) расположен влево от точки перехода через ноль, то с измерител 8 на делитель частоты 16 поступает команда в виде логической единицы, что соответствует сбою делител на период несущей частоты вправо. Если же строб (фиг.Зи) расположен влево от нулевой точки, то команда в виде логического нул соответствует сбою делител частоты 16 влево, и так далее до тех пор, пока строб (фиг.Зи) не будет установлен в нулевую точку tQ.Одновременно со сбое делител частоты 1б происходит пер мещение селекторных импульсов (фиг. жестко св занных со стробом(фиг.Зи) поступающих с формировател 17 на элемент совпадени 18 в зону сигна ла (фиг. 26), котора не поражена отраженным сигналом, т.е. в точку на фиг.2д и 26. Таким образом, ошибки в определении фазы импульсных радиосигнало обусловленные отраженным от ионосф ры сигналом, отсутствуют, что и определ ет положительный эффект ус ройства. формула изобретени Синхронный самонастраивающийс фильтр, содержащий два синхронных фильтра с подключенными накопитель ными конденсаторами, вход первого из которых вл етс входом устрюйства , а выходы через соответствующие согласуглцие резисторы объединены , измеритель фазы и усилителиограничители , отличающийс тем, что, с целью уменьшени ошибок определени фазы поверхност ного сигнала при воздействии отраженного от ионосферы сигнала и помехи , между выходом измерител фазы и первым его управл ющим входом включены .последовательно делитель частоты, формирователь селекторных импульсов и элемент совпадени , другой вход которого соединен с выходом опорного генератора и с вторым управл ющим входом измерител фазы, между выходом первого синхронного фильтра и входом первого усилител ограничител включены последовательно фильтр нижних частот и преобразователь , между выходом которого и управл ющим входом делител частоты включен измеритель по огибающей, другой вход которого соединен с вторым выходом .формировател селекторных импульсов, между третьим выходом которого и управл ющим входом первого синхронного фильтра включена лини задержки, а между входами синхронных фильтров - инвертор, при этом вход первого синхронного фильтра соединен через второй усилитель-ограничитель с входом измерител фазы, а третий выход формировател селекторных импульсов - с управл ющим входом второго синхронного фильтра. ., Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 218336, кл. Н 03 L 7/12, 1967 (прототип).
- i