Устройство для выделения частотно-модулированных радиоимпульсов на фоне шумов

Устройство для выделения частотно-модулированных радиоимпульсов на фоне шумов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ РАДИОИМПУЛЬСОВ НА ФОНЕ ШУМОВ, содержащее два канала, подключенньис к сумматору, один из которых содержит последовательно включенные основной полосовой фильтр, регулятор уровня, детектор и инвертор, а другой - основной Тгелосовой фильтр, регулятор уровня и детектор, причем выход каждого детектора соединен также с управляюшюк входом регулятора уровня проти воположвого канала, от ли ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыше; ния йсмехоустойчивости устройства при широкополосном некогерентиом приеме импульсных частотно-манипулирован (шх сигналов с изменяющейся длительностью, в каждый канал введены последовательно соединенные дополнительный полосовой фильтр, вычитающий блок, ограничитель и фильтр нижних частот, причем выход ограничителя соединен с входом основного полосового филътра, авыход фильтра нижних частот подключен к вторсалу (П .входу вычитающего блока противопо ложного канала.

SU„,; О 314 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

CKNMO . РЕСПУБЛИК

gg : Н 04 В 1/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗ06РЕТЕНИЙ И OTHPbfA É

OllNGAHHE ИЗОБРЕТЕИИвв- :- ."- „/ в ABToptlloMY авидвтввввтач . ::: .," "/ (21) 3411267/18-09 (22) 23.03.82 (46) 07.06.83. Бюл. 9 21 (72) В.С. Плаксиенко, П.В. Сучков, Н.Е. Плаксиенко и В.A. Загродский (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д. Калмыкова (53) 621.396.669.8(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 320009,кл. Н 03 В 7/10, 1971 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО .ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ

ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ РАДИОИМПУЛЬC0B HA ФОНЕ ШУМОВ, содержащее два канала, подключенних к сумматору, один иэ которых содержит последовательно включенные основной полосовой фильтр, регулятор уровня, детектор и инвертор, а другой — основной полосовой фильтр, регулятор уровня и детектор, причем выход каждого де- тектора соединен также с управляющим входом регулятора уровня проти воположного канала, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повыше: ния помехоустойчивости устройства при широкополосном некогерентном приеме импульсных частотно-манипулированных сигналов с изменяющейся длительностью, в каждый канал введени последовательно соединенные дополнительный полосовой фильтр, вычитающий блок, ограничитель и фильтр нижних частот, причем выход ограничителя соединен с входом основного полосового фильтра, а выход фильтра Я нижних частот подключен к второму .входу вычитающего блока противопо,ложного канала.

10 22314

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для демодуляции частотно-модулированных сигналов в шумах при их неизвестной фазе и длительности.

Нэвестно устройство для выделения частотно-модулированных радиоимпульсов на фоне шумов, которое состоит из двух каналов, подключенных к сумматору, один из которых содержит последовательно включенные основной полосовой фильтр, регулятор уровня, детектор и инвертор, а другой состоит иэ последовательно включенных основного полосового фильтра, управляемого регулятора уровня детектора, причем управляющие входы каждого регулятора уровня соединены с выходом детектора IlpoTHBoBQJtoEHQFQ . канала (1j .

Однако устройство может быть использовано при некогерентном приеме 20 только в случае большой неопределенности, когда полоса пропускания входных полосовых фильтров не согласована с длительностью сигнала Т, т.е.

gfT 1 и неоптимальных фильтрах в 25 детекторах.

При стремлении gfT l или полос фильтров детекторов к величине (1 5-2 5) — помехоустойчивость уст1

I I

30 ройства-прототипа резко падает. Отсутствие априорных данных о сигнале, в частности о его длительности, не позволяет эффективно использовать его.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости устройства при широкополосном некогерентном приеме импульсных частотно-манипулированных сигналов с изменяющейся длительностью.

Для этого в устройство для выделения частотно-модулированных радиоимпульсов на фоне шумов, содержащее два канала, подключенных к сумматору, один из которых содержит последовательно включенные основной полосовой фильтр, регулятор уровня, детектор и инвертор, а другой — основной полосовой фильтр, регулятор уровня и детектор, причем выход каждого детектора соединен также с управляющим 50 входом регулятора уровня противоположного канала, в каждый канал введены последовательно соединенные дополнительный полосовой фильтр, вы> нижних частот (ВНЧ), причем выход ограничителя соединен с входом основного полосового фильтра того.же канала, а выход ФНЧ подключен к второму входу вычитающего блока противоположного канала.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая. схема устройства; на фиг. 2 - экспериментальные зависимости вероятности ошибочного приема (Р щ) от коэффициента взаимной обратной связи К при соотношении мощностей сигнал/шум, равном 4; на фиг. 3 - экспериментальные зависимости вероятности ошибочного приема от соотношения сигнал/шум.

Устройство для выделения частотно-модулированных радиоимпульсов на фоне шумов содержит первый канал

1 обработки сигнала, второй канал 2 обработки сигнала, сумматор 3, основные полосовые фильтры 4 и 5, дополнительные полосовые фильтры 6 и

7 вычитающие блоки 8 и 9, ограничители 10 и 11, регуляторы уровня 12 и 13, детекторы 14 и 15, инвертор 16, ФНЧ 17 и 18.

Устройство работает следующим образом.

Входной процесс, состоящий из смеси сигнала и шума, разделяется полосовыми фильтрами 6,7, и поступает в два идентичных канала 1 и 2.

Управление уровнем процесса в канале осуществляется с противоположного канала через ФНЧ 18 и 17. Далее сигнал поступает на полосовые фильтры

4 и 5, предназначенные для восстановления спектра сигнала после прохождения ограничителей 10 и 11, и подвергается второму взаимному преобразованию. С выходов каналов 1 и-2 процессы подаются на сумматор 3. Для характеристики степени взаимного влияния процесса одного канала на противоположный используем понятие ко- . эффициентов обратной связи К и К2, где К вЂ” отношение приращения напряжения на выходе вычитающего блока 9 второго канала ьU b y, „, вызванное приращением напряжения на входе вычитающего блока 8 первого канала

GUS,x, при разомкнутой обратной свяР эи от второго канала к первому: ь U Вы se "э э„

Аналогич но определяется коэффи- . циент обратной связи из второго канала в первый.

Коэффициент К вЂ” отношение приращения напряжения на выходе (управляемого) регулятора 13 уровня второго канала дU>Ä,, вызванное приращением напряжения на входе (управляемого ) регулятора 12. уровня первого канала Ь U „р„, при разомк нутой связи от второго канала в первый. Аналогично определяется коэффициент обратной связи из второго канала в первый.

Результаты проведенных на промышленном демодуляторе "Тополь-2M" экспериментальных исследований вероятности ошибочного приема устройства-прототипа и предлагаемого устройства при различных значениях коэффициента К приведены на фиг.2, 1022314

J;0

4 Г Фф, 4ьм Р

0d фиг, 2

ВНИИПИ Заказ 4065/49 Тираж 677 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, у л. Проектная, 4 где кривая 1 — зависимость вероятности ошибочного приема устройствапрототипа при ф fT» 1, кривая 2— . зависимость вероятности ошибочного приема устройства-йрототипа при

5fT = 1 ° Из сравнения этих кривых следует, что вероятность .ошибочного приема в устройстве-прототипе зависит от значения коэффициента К и от длительности импульсов (значения

7), причем, если при g ЕТ»1 уве- 10 личение k< улучшает помехоустойчивость устройства-прототипа, то.при д1Т 1 она резко снижается. Проведены исследования зависимости вероятности ошибочного приема предлагаемо- 15

ro устройства от k для случая Ь fT =

Ф 1 при значении k< - =0,414. Эта зависимость представлена кривой 3 на фиг. 2. Из сравнения кривых 1„2„3 видно, что предлагаемое устройство позволяет устранить недостаток в работе устройства-прототипа, заключакнцийся в резком увеличении вероятности ошибочного приема при значении < g >О, 2 — О, 4 (кривая 2 для случая ьЕТ = 1. Так, при K = 0,6 помехоустойчивость предлагаемого устройства (кривая 3) равна минимальному значению вероятности ошибочного приема устройства-прототипа.

На фиг. 3 приведены кривые зави- 30 симости вероятности ошибочного при01 РГ 0. g4 0<5 0I 07 08 ОУ ема прн hfT = 8, .< = 0,414, kz

О 6 при различных значениях соУ тнсииения мощностей сигнал/шум, где кривая 1 — широкополосный некогеентный прием с ФНЧ после детектора,ре настроенным на длительность сигнг ала кривая 3 - широкополосный некогерентный прием, осушествляемы

I и предлагаемым устройством.

Из рассмотрения фиг. 3 следует, что при изменении длительности входного сигнала или же при присутствии сигнале сдвоенных, строенных и в т.д. символов помехоустойчивос ь ть устройства-аналога изменялась бы от символа к символу, принимая значения заключенные между кривыми

1 и 2, а предлагаемое устройство

l позволяет обеспечить. более стабильные значения -помехоустойчивости, соответствующие крйвой 3.

Таким образом, предлагаемое устойство имеет техническое преимущеро ство перед известным устройств м, о заключающееся в повышении помехоустойчивости приема частотно-манипулированных радиоимпульсов при изменении длительности импульсов, а именно: при соотношении мощностей сигнал/шум, вном 4 выигрыш от использования и едлагаемого устройства составляет

10 раз о сравнению с устройство пр мпрототипом.