Устройство для распознования импульсных частотно- модулированных сигналов

Устройство для распознования импульсных частотно- модулированных сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ ИМПУЛЬСНЬК ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащее последовательно соединенные усилитель высокой частоты и преобразователь частоты, а также накопитель, пороговый блок, амплитудный детектор, частотный детектор и усилитель промежуточной частоты, причем выход усилителя промежуточной частоты подключен к входам амплитудного детектора и частотного детектора , отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем увеличения числа типов распознаваемых сигналов. в него введены последовательно соединенные линия задержки и перемножитель , интегратор, фopм фoвateль двухполярных импульсов, блок стробирования , вычислитель модуля, формирователь положительных импульсов и триггер , причем выход усилителя высокой частоты подключен к входу линии задержки , выход перёмножителя соединен с входом усилителя промежуточной частоты, второй вход перемножителя подключен к выходу преобразователя частоты, выход частотного детектора через последовательно соединенные формирователь двухполярных импуль§ сов, блок стробирования, накопитель, вычислитель модуля и пороговый блок СО подключен к первому входу триггера, выход амплитудного детектора через формирователь положительных импульсов подключен к вторым входам блока стробирования и триггера, а также к входу интегратора, выход интегратора соединен с вторым входом порогового блока, а выход триггера является выходом устройства распознавания 00 импульсных частотно-модулированных сигналов. О5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

B(5D С О! S 7/36 е е .,р.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/ ееЕ е ! !

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3619876/18-09 (22) 08 ° 07.83 (46) 15.09.84. Бюл. Ф 34 (72) А.П. Дятлов и Е.И..Коваленко (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д. Калмыкова (53) 621.396.621(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 481054, кл. С 06 К 9/00, 1974

2. Авторское свидетельство СССР

У 748889, кл. Н 04 В 1/10, 1976 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ

ИМПУЛЬСНЫХ ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ

СИГНАЛОВ, содержащее последовательно соединенные усилитель высокой частоты и преобразователь частоты, а также накопитель, пороговый блок, амплитудный детектор, частотный детектор и усилитель промежуточной частоты, причем выход усилителя промежуточной частоты подключен к входам ампли тудного детектора и частотного детектора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем увеличения числа типов распознаваемых сигналов, „„SU„„iii т A в него введены последовательно соединенные линия задержки и перемножи- тель, интегратор, формирователь двухполярных импульсов, блок стробпрования, вычислитель модуля, формирователь положительных импульсов и триггер, причем выход усилителя высокой частоты подключен к входу линии задержки, выход перемножителя соединен с входом усилителя промежуточной частоты, второй вход перемножителя подключен к выходу преобразователя частоты, выход частотного детектора через последовательно соединенные формирователь двухполярных импульсов, блок стробирования, накопитель, вычислитель модуля и пороговый блок подключен к первому входу триггера, выход амплитудного детектора через формирователь положительных импульсов подключен к вторым входам блока стробирования и триггера, а также к входу интегратора, выход интегратора соединен с вторым входом порогового блока, а выход триггера является выходом устройства распознавания

С импульсных частотно-модулированных е сигналове

1113760

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиолокации и связи при построении распознающих автоматов и в качестве составной части устройства для прие- 5 ма радиосигналов.

Известно устройство для распознавания радиосигналов, содержащее первый и второй анализаторы мгновенного спектра, блок логической обработки, 10 три преобразователя аналог-код, частотный детектор, вход которого подключен к входу устройства, а выход к первому входу первого анализатора мгновенного спектра, амплитудный 15 детектор, вход которого подключен к входу устройства, а выход - к второму входу первого анализатора мгновенного спектра, блок клиппирования, один вход которого подключен к выходу20 частотного детектора, а другой вход— к выходу амплитудного детектора, блок сравнения, один вход которого подключен к выходу первого анализатора мгновенного спектра, а другой 25 вход через второй анализатор мгновенного спектра — к выходу блока клиппирования, причем выход частотного детектора, выход амплитудного детектора и выход блока сравнения через соответствующие преобразователи аналог-код соединены с соответствующи,ми входами блока логической обработки 1)

Однако этО устройство не ПОзВОля ет распознавать импульсные сигналы с плавным монотонным законом изменения частоты.

Наиболее близким к изобретению является устройство для распознавания

40 импульсных сигналов с внутриимпульснсй модуляцией, содержащее последовательно соединенные усилитель высокой частоты и преобразователь частоты„ а также накопитель, пороговый

4S блок, амплитудный детектор, частотный детектор и усилитель промежуточной частоты, причем выход усилителя промежуточной частоты подключен к входам амплитудного детектора и час- 0 тотного детектора f23.

Однако известное устройство не позволяет проводить распознавание сигналов с нарастающим и убывающим монотонным запором частотной модуля- 5 ции °

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем увеличения числа типов распознаваемых сигналов, Для этого в устройство для распознавания импульсных частотно-модулированнык сигналов, содержащее пос-ледовательно соединенные усилигель высокой частоты и преобразователь частоты, а также накопитель, пороговый блок, амплитудный детектор, частотный детектор и усилитель промежуточной частоты, причем выход усилителя промежуточной частоты подключен к входам амплитудного детектора, E и частотного детектора, введены пос ледовательно соединенные линия задержки и перемножитель, интегратор, формирователь двухполярных импульсов, блок стробирования, вычислитель модуля, формирователь положительных импульсов и триггер, причем выход усилителя высокой частоты подключен к входу линии задержки, выход перемножителя соединен с входом усилителя промежуточной частоты, второй вход перемножителя подключен к выходу преобразователя частоты, выход частотного детектора через последовательно соединенные формирователь двухполярных импульсов, блок стробирования, накопитель, вычислитель модуля и пороговый блок подключен к первому входу триггера, выход амплитудного детектора через формирователь положительных импульсов подключен к вторым входам блока стробирования и триггера, а также к входу интегратора, выход интегратора соединен с вторым входом порогового блока, а выход триггера является выходом устройства распознавания импульсных частотно-модулированных сигналов.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для распознавания импульсных частотно-модулированных сигналов.

Устройство содержит усилитель высокой частоты, преобразователь 2 частоты, перемножитель 3, линию 4 задержки, усилитель 5 промежуточной частоты, амплитудный детектор 6, формирователь 7 пбложительных импульсов, интегратор 8, пороговый блок 9, вычислитель 10 модуля, накопитель 11, блок 12 стробирования,, формирователь

13 двухполярных импульсов, частотный детектор 14 и триггер 15.

Устройство для распознавания импульсных частотно-модулированных сигналов работает следующим образом.

3760 4 выходе амплитуд »oro детектора 6 выделяется огибающая сигнала 8,»лц (Т), которая с помощью формирователя 7 положительных импульсов преобразуется в положительный прямоугольный импульс единичной амплитуды с длительностью t.,=»,;» -Т»3, равной длительности сигнала Я»(»ч (t), Этот импульс используется для управления работой триггера 15, для формирования порогового напряжения Н »»»р порогового блока 9 путем интегрирования импульса в интеграторе 8, а также для управления блоком 12 стробирования.

В случае воздействия на входе устройства сигнала S(t) с плавным законом изменения частоты выходное напряжение Uq») it) частотного детектора 14 можно представить в виде

После усиления в усилителе 1 сигнал S(t) поступает одновременно на .входы преобразователя 2 частоты и

20 линии 4 задержки. Величина задержки

» сигнала 1".„ в линии 4 задержки выбирается так, чтобы Z, была много меньше ожидаемой минимальной длительности сигнала S(t). В преобразователе 2

25 частоты сигнал сдвигается по спектру на частоту f„=fp +Йпр, где f(»» — промежуточная частота, совпадающая с цент ральной частотой настройки усилителя 5 промежуточный частоты. С выхода преобразователя 2 частоты сигнал

S»»u (t) поступает на первый вход перемножителя 3, а задержанный линией 4 задержки сигнал $»3 (t)=S(t- > 3 ) подается на второй вход переменожителя

3, на выходе которого формируются З5 компоненты с частотами f„< и Цр +21, .

Выходной сигнал перемножителя 3 поступает на вход усилителя 5 промежуточной частоты с полосой пропускания ь f»»ð равной 2 /»1/»»»qv „3, где 40

/g/м»г», — максимальная ожидаемая абсолютная величина скорости изменения частоты частотно-модулированного сигнала $(с). На выходе усилителя 5 промежуточной частоты независимо от 45 значения несущей частоты f выделяется компонента со спектром, сосредоточенным в окрестности частоты Епр

Выходной сигнал $»»»» (t) усилителя

5 промежуточной частоты имеет вид 50 (3) "»»» (<) " 8чо о () ц при t cg и t)t»

Сигнал S„»»»» (t) одновременно поступает » a вход амплитудного детектора 6 и на вход частотного детектора 14. На

На вход усилителя 1 поступает импульсный частотно-модулированный сигнал вида

А ()Сов(2 f, t+y(t) при 0»t tц

»-1— о ° @ 1) при t<0 и

t) v»», где A(t) - огибающая сигнала; ф (t) функция угловой (фазовой) модуляции;

fo — несущая частота;, — длительность сигнала, причем функция 9 (С), а также длительность сигнала „ и несущая частота априорно неизвестны, I

АЦАф 3»5)eS(hrf»»» t.+2m(»»3+$8)-Ф(6-М) ЧПЦ

0 при 7»» t»Z (2) где Я„в — крутизна(дискриминационной характеристики;

dÐ @(t)

y(t)=

dt текущая скорость изменения частоты сигнала S(t).

Напряжение Ц,»» (С) поступает на вход формирователя 13 двухполярных импульсов, имеющего амплитудную характеристику вида ц»у 1 (йф ь Ор\" (siaan (Ов О -1»

ФАПСИ ВХ 2 (1 при Х 0 где Sign(x)= (0 при Х = 0 — знаковая (-1 при X 0 функция; — фиксированный уровень.

Формировагель 13 имеет зону нечувствительности, т.е. когда входное напряжение находится в пределах (-U.) — (U,), выходное напряжение равно нулю.

Величина уровня U выбирается исходя из следующего. Так как простой сигнал без внутриимпульсной модуляции представляет собой частный случай частотно-модулированного сигнала, когда модуль / g (t)/ равен нулю, то необходимо задать некоторый минимальный модуль /g/» »1»(», характеризующий факт принадлежности анализируемого сигнала к классу сигналов с частотной модуляцией. В качестве критерия принадлежности может быть использована величина /g/»»»М . Если для всех

te(0,1„) модуль /3 (с,/» /Ю/ ПЬ, то.

5 1113760 следует считать, что у сигналя S(t) и частбтная модуляция отсутствует. Мини- ц мальному модулю скорости изменения с частоты /g/нМ соответствует величи- н на напряжения на выходе частотного 5 и детектора 14, равная т

Учэ =S /ф/min Lzq

Эту величину и следует задавать в 10 качестве уровня U, а величину /g/mt можно выбрать, например, равной (0,01-0,05) /g/ва)(Если на вход устройства воздействует сигнал S(t) с плавным монотонным 15 нарастающим законом изменения частоты, причем g(t)>0 и g(t))/ /п 1и, выходное напряжение частотного детеK тора 14 превышает уровень U и на выходе формирователя 13 двухполярньгх 20 импульсов вырабатывается положительный импульс, который после стробирования поступает на накопитель 11.

При этом в пределах длительности ;„ сигнала S q (t) выходное напряжение 25

U q накопителя 11 и выходное напряжение U„ (t) интегратора 8 изменяются по линейному закону и к моменту окончания сигнала 8 пч (t) имеют одну и ту же величину, пропорцио- Зц нальную длительности „ . Далее напряжение Uqp< (t) проходит без изменения величины и знака через вычислитель модуля 10 и поступает на один из входов порогового блока 9, а напряжение Уия (t), определяющее величину порога, подается на другой вход порогового блока 9. При равенстве напряжений Up*y, (t) и Удп (t) пороговый элемент срабатывает и форми- 4р рует на выходе сигнал единичного уровня, который подается на информационный вход выходного триггера 15.

По заднему фронту выходного импульса формирователя 7 положительных импуль-4 г сов сигнал единичного уровня с информационного входа триггера 15 переписывается на его выход. Появление единичного уровня на выходе триггера 15 свидетельствует о том, что сигнал

S(t) имеет монотонный закон изменения частоты.

При поступлении на вход устройства сигнала с монотонным убывающим законом частотной модуляции на выходе формирователя 13 двухполярных им55 ульсов вырабатывается импульс отриятельной полярности, который после тробироваиия и накопления поступает а вход вычислителя 10 модуля, где реобраэуется в напряжение положиельной полярности. Так же как и при нарастающем монотонном законе изменения частоты сигнала S(t), к моменту окончания сигнала Sqqq (t) выходное напряжение вычислителя 10 модуля равно выходному напряжению интегратора 8, при этом пороговый блок 9 срабатывает, и на выходе триггера 15 появляется сигнал единичного уровня, т.е. принимается решение о присутствии на.входе устройства сигнала с плавным монотонным законом изменения частоты. Знак скорости изменения частоты при монотонном законе определяется по знаку выходного напряжения накопителя 11.

Если на вход устройства поступают сигналы с немонотонным эа.коном частотной модуляции (сигналы с V-образной или параболической частотной модуляцией), у которых в течение длительности g(t) меняется знак, или сигналы со ступенчатым законом изменения частоты, то на выходе формирователя 13 двухполярных импульсов вырабатываются либо раэнополярные импульсы, либо импульсы оцной полярности с суммарной длительностью меньшей длительности „ . При этом к моменту окончания сигнала S q< (t) выходное напряжение накопителя 11 по модулю меньше, чем выходное напряжение интегратора.8, в силу чего пороговый блок 9 не срабатывает и на выходе имеет нулевой уровень, фиксируемый триггером 15. Нулевое состояние триггера 15 соответствует решению о том, что на входе устройства присутствовал сигнал с немонотонным или дискретным изменением частоты или фазы.

Сравнительный анализ показал, что предлагаемое устройство распознавания импульсных частотно-модулиро ванных сигналов обладает более широкими функциональными возможностями, так как позволяет распознавать сигналы как с монотонно нарастающим, так и монотонно убывающим законом частотной модуляции и, кроме того, не требует точного знания частоты и длительности обрабатываемых импульсов.

»13 60

Составитель В. Родзивилов

Редактор Н. Швыдкая Техред Л.Коцюбняк Корректор Г. Решетник

Заказ 6615/38 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4