Устройство для разделения двух частотно-модулированных сигналов

Устройство для разделения двух частотно-модулированных сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиотехнике . Цель изобретения - повышение точности разделения двух частотно-модулированных сигналов при произвольном отношении их мощностей. Устройство содержит блок 1 преобразоваt ния частоты, следящие режекторные фильтры (Ф) 2 и 11, блок дифференцирования 3, Ф 4 и 16 нижних частот, управляемые по частоте.генераторы 5 и 17, смесители 6, 7 и 9, генератор.8 опорной частоты, режекторный Ф 10, блоки нелинейной обработки (БНО) 12 и частотный детектор 15. На выходе генератора 5 формируется более точная копия второго сигнала, полученного на выходе смесителя 6, чем на входе , второго канала. Этот сигнал подается на управляющий вход Ф 2, в котором режектируется второй сигнал, а первый сигнал практически без искажений проходит на выход первого канала. Цель достигается за счет обеспечения подавления мешающей составляющей сигнала . Устройство по пи.2 и 3 отличается введением БНО 12, детектора 15, Ф 16 и генератора 17, а также выполнением блока 1 преобразования частоты . 2 з.п.ф-лы, I ил. (Л с йь оо QP со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 04 В 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЙ) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

И ABTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2) ) 4085825/24-09 (22) 09,07.86. (46) )5.11.88. Бюл. )) 42 (72) Г.Г.Гурьянов (53) 62). 396.621(088,8) (56) Гурьянов Г.Г,Оценка влияния факторов, снижающих эффективность двухканального компенсатора помех: Труды

НИИР, 1984, Ф 2, с.20-26.

Быковский M.A., Гурьянов Г.Г. Некоторые возможности улучшения помехоустойчивости двухвходового компенсатора ЧМ помех: Труды НИИР, 1986, 2) 2, с. 12-18. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ДВУХ

ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение точности разделения двух частотно-модулированных сигналов при произвольном отношении их мощностей. Устройство содержит блок 1 преобразоваÄÄSUÄÄ 1438009 А1 ння частоты, следящие режекторные фильтры (Ф) 2 и 12 блок дифференцирования 3, Ф 4 и 16 нижних частот, управляемые по частоте. генераторы 5 и

I7, смесители 6, 7 и 9, генератор.8 опорной частоты, режекторный Ф 10, блоки нелинейной обработки (БНО) 12 и частотный детектор 15. На выходе генератора 5 формируется более точная копия второго сигнала, полученного на выходе смесителя 6, чем на входе второго канала. Этот сигнал подается на управляющий вход Ф 2, в котором режектируется второй сигнал, а первый сигнал практически без искажений проходит на выход первого канала.

Цель достигается за счет обеспечения подавления мешающей составляющей сигнала. Устройство по пп,2 и 3 отлича" ется введением БНО 12, детектора 15, Ф 16 и генератора 17, а также выполнением блока 1 преобразования частоты. 2 з,п,ф"лы, 1 ил, Ьв ай

1438009

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для разделения двух частотно-модулированных сигналов с перекрывающимися спектрами на различных пиниях связи.

Цель изобретения — псвьппение точности разделения двух частотно-моду,)п1рованных сигналов при расширении допустимых отношений чх мощностей, На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для разделения двух-частотно-моду-лированных сигналов, Устройство для разделения двух час"15 тотно-модулированных сигналов содержит блок 1 преобразования частоты, первый следящий режекторный фильтр

2, блок 3 дифференцирования, г)ервый фИЛЬтР 4 НИЖНИХ ЧаСто T к ПЕРБЫй Ð ÂÂ ляемый по частоте генератор 5, третий смеситель б, первый смеситель 7, первый генератор 8 спорной частоть), ВТорой смеситель 9, первый режекторный к фильтр 16 второй следящий режектср- 2H1N фильтр 11, М блоков 12 нелинейной обработки, каждый из которых содержит квадратор 13 и в-.ярой режекTopHb1H фильтр 1к), частст ий детектор

15, второй фильтр 16 нижних частот 3Î и второй управляемый по частоте генератор 17.

Блок 1 преобразования часта""ы образуют фазовь1й детектор 18 колебаний с медленно меняющейся фазой, чет- 35 вертый смеси1ель 19 сумматор 20,, ампгитудный детектор 21 пятый смеситель 22, второй генератор 23 опорHAH HBcToTb1 H фазсвращатель 24 HG

90Р. 4О

Кроме того, на чертеже показаны шестой 25 и седьмой 26 .:месители и третий режекторный фильтр 27.

Устройство работает .ледуюпрм образом. 45

Для простоты записи представим сигналы, действующие на двух входах устройстна, в комплексной форме,При этом опус.тим действующие на двух входах тепловые шумы)) поскольку их 50 уровень в интересующих Нас слуаях гораздо ниже уровня сигналов, а потому их влиянием можно пренебречь.

Возьмем наихудший случай, когда несущие частоты двух сигналов одинака- у вы:

j I)), U Же ) 81+(, 8, . 3

,-Ra ((к,+к,к,)

)a, где S:=1;à - закон модуляции по частоте L ão сигнала (i=1,2);

К вЂ” отношение амплитуд второго сигнала к первому на первом входе устройства;

К вЂ” отношение амплитуд первого сигнала к второму на втором входе устройства;

Я, — несущая частота сигналов;

R(x) — оператор взятия действительной части от комплексной функции Х.

Полагая, что с1, — частота генератора 8, запишем сигнал на выходе смесителя 7 (здесь и далее, кроме оговоренных случаев, на выходе смесителя сохраняются составляющие.сигнала лишь с. разностной частотой, полагая, что составляющие с суммарной частотой подавляются фильтром) U,=-R ((к,+к,",11 3 (2)

Этот сигнал подается на вход фаэо ного детектора 18 блока 1, на выходе фазового детектора 18 будет действовать сигнал, определяемьй соотношением

4 1 и к) )- 1 1 (3) где L=S S. ъ - знак комплексного сопряжения.

В сигкале U„, первая составляющая является полезным сигналом (ПС), а вторая — мешаюп(им сигналом (NC) котс рая ограничивает точность формирования копии S,. Поскольку.MC занимает а полосу частот, не меньшую„ .чем ПС, тс последующая фильтрация позволяет дспслнительно подавить МС.

Однако MC в U4 можно подавить гораздо значительнеЕ, для этого перемножим сигналы Б„ и П; в смесителе 9, тогда на его выходе получим

4 )+o к,-ке ((ь+к, к +к,+к,)) . ())

Подавая Uz на вход режекторкого фильтра 10 настроенного на частоту

Ык, ПОЛУЧИМ На его ВЫХОДЕ и,-=êå ((к+к,к L."J ) <ь)

Иэ сравнения U4 и U видно, что для того, чтобы уменьшить уровень 1(С в U4, необходимо перенести этот сигнал на поднесущую И, затем перемноБ =а Ке 1 +

К2 )(е1 г - 2(еес (7) 0 KL (Г fata,t еи,t)) (8) Суммирование П и U в сумматоре

20 позволяет сформировать MC на поднесущей частоте:

Uù =a Не {1 j +KIIe IL 1 ),(9) Далее при перемножении Uz и U,) в смесителе 25 на его выходе MC н U, (второй член) преобразуется н гарМонический сигнал

+К 1 ({IeK,К 1 ) e I (10) з

)4 жением Б4 и U6 преобразовать МС в гармонический сигнал с тем, чтобы подавить его в режекторном фильтре

11, при этом на его выходе будет действовать преобразованный ПС и МС, причем амплитуда последнего прбпорциональна К)К 9 что при К,(l и обуславливает получаемое преимущество, Перенос МС в U на поднесущую частоту необходим для того, чтобы обеспечить на выходе смесителя 9 разделение составляющих сигнала с сум(арной и разностной частотами.

Перенос осуществляется следующим образом, Сигнал U> подается на амплитудный детектор 21, на выходе которого будет действовать сигнал

U,=КРе (1.) . (6)

Сигналы U4 и Ul умножаются на гармонические сигналы соответственно

Re ), I> {1 ) ..,,Формируе-. мые при использовании генератора 23, фазовращателя 24 и смесителей 19 и

22. Получаем

U =а Ке ")+К,К (L +L ) 1 (12) Сместим по частоте сигнал U ne9 ремножин его в смесителе 6 с сигналом (1 21е)гТ ) °

+<

U«аг+К(Кт е(+L ), (13) 10

Полученный сигнал далее дифференцируется в блоке 3 и служит для формиронания копии второго сигнала. В полученном сигнале (U,4) мешающая со15 ставляющая имеет меньшую относительную амплитуду (К„К, .К при К1 (1) по сравнению с U и, кроме того, она широкополосней МС н U4 . Последнее обстоятельства делает последующую фильт20 рацию U q н фильтре 4 для дополнительного подавления МС более эффектинной.

В результате на выходе управляющего по частоте генератора 5 формируется более точная копия второго сигнала, чем на входе второго канала.

Этот сигнал подается на управляющий вход следящего режекторного фильтра

2, в котором режектируется второй

30 сигнал, а первый сигнал практически без искажений проходит на выход первого канала, Эффективность работы предлагаемого устройства может быть увеличена, если

З5 между режекторным фильтром 10 и следящим режекторным фильтром 11 включить последовательно соединенную цепочку М блоков 12 (M=2"), состоящих

40 из кнадратора ) 3 и режекторного фильтра 14, К выходу последнего блока )2 подключена последовательная цепочка из частотного детектора 15 фильтра 16 и управляемого по частоте генератора 17, 45

38009 на ныходе следящего режекторного фильтра 11) с суммарными частотами

В режекторном фильтре 27 подавляется гармонический сигнал (третий член в выражении (10)), так что на

его выходе будет действовать сигнал (поскольку К(Кl ((K

2 членом в (10) можно пренебречь) .

П«=аРе L +К,К - 1 . (11) Чтобы избавиться от сомножителя при а,)в выражении (ll), перемножим

U(и U6 в смесителе 26 и выделим составляющие сигнала на его выходе (и

Подавление мешающей составляющей сигнала в блоках 12 осуществляется следующим образом, Сигнал с выхода режекторного фильтра 10 (ныражение (5)) подается на вход кнадратора 13, на выходе которого будет действовать сигнал

) т.О, U, - =Re ) {1. +(К(К ) L +2K,K<)1 (14)

Далее сигнал U подается на вход режекторного фильтра 14, настроенного на частоту 2у,. На его выходе амплитуда мешающей составляющей сигна«,3b 009

5 ла. будет пропорциональн= (К.)!(:,,,! (вместо К(КО):

U«Re ((1 (К,!!!) i, Сигнал U(, поступает:)B следу;:,)щий блок 12 в котором преобразуется аналогичным образом, Е!а Бь- ..: Де по.:.= леднего блока 12 буце,:-„ foIãoý;=-" сигнал ,И )),(--; Нс«,"с !!! Re (jL +(K,!!„) Б )!,,"!ь)

Подавая !1(На частотны i(=-т.=. . :"-р

l5, получим на егî BbD(оде с;:Гна !г

Ц !(1(а, „. )- (,(7, )I, ((/! I

На в )хоце филь. 10Б )» (е-. )((е?1!", !((%1 0! тавляк)щая сигнала I)!,! (Бто; —, e::: г!1е))

17) дополнительно г:одае(п.е:;„., I что На выходе управг(яе(!:? () Ис генератора 1 будет Дей,- ..Б,п»!а -ь нал (к

=Бе (!) Из сравнения выражен-.лй .,5j вндн0 р чтО 1?мпххи гуда „ :е ?(2;3)г,,, „° < ляющей сиГИ(ьг(а! де?1ств, :«(1))ег ". и - . Б.!" ходе режекторного (е)нль (рь! . ..::,:.:,:Оп(.пиональна К,(К, а на Бь.:Оде )Иль трЯ

К! Х )

))

16-- — ---=

Ы вопиет повысить поле;::О? с.;оъ!11всc:i приема двух частотно-мсд;-:лн(; ОБ сигналов, Падг? нО о,. у;(., )!Роект)-(ая ((Ф О p M у л а и 3 О б р е е .й и

1. УСтройСТ?Зо Д,)1Ь1 1;:., Е! Енк!: !),В частотно-модулированны)с .-,::-)злс .. содержащее. Первый следш иий режектv, :,ный фильтр, вход и выход ко)"opo? с явл5пОтся сООтв етс твенно первым В! i:"О дом и первыи ьыходом устройств-:.-. соединенные последава :: ельно ает"Бьсй фильтр нижних часто T:;,,;е;,Б)»Й утра.," ляемый по частОте Ге11ерс(T()у: . Бе ?- !д которого является вто;-;ьг1 Б,, гсодо-- устройс тва и со единен .; упр Б з)1Я ., входом первого слег(яце;:". рз)(е); !Г

ГО ФИЛЬ ТРа О Т Л ?1 Ч .-):, г !- Е т ЕМ> ЧТО С ПЕЛЬЮ ЛОБЬЕ)))ЕБЛЯ.,(0!?)!()С разделения двух частот;o-;:с:дуг)1. „

Банных сиГнапОБ при ра (е(1;:1)е))и ° (!!,ч тимых отношений их мощно те.":, .ь

ВВЕДЕНЫ СОЕДИНЕННЫЕ Г(ОСЛЕ Сват=.п).,::!, Вни 1!1е? заказ ) 9; () / 5c !

1рс)((зв. =г?(ол((г)0. ПЕ?-.т((е

)!..- рвь)й Г.:.. )епато(Ог(орной частоты, П:- .О=в!й CI i OH Г!37!Ь, ПруГOA Б Op, 1(OTOpo1(! .:-,Б)1яе гся вторым входом устройства, ь:. сро?) !.:. !"".! телb! Дp÷ÃOÉ БхОд кОтО-р()ГС СоадгЛНЕН O ПСББЫМ ВХОДОМ уСтБой Тва,, 1, ПЕРБЬ)й РЕЖЕКТОРНЪЕЯ ФИЛЬТР р соед нев;сь(е БО(л.-!(Овательно блок npe0Op830â-IHHB час.тать(, вход которого ! . ?с ., «> (Н " -((БЬ!" ОД"-Х .. ПЕРБО)."0 СМЕСИТЕЛЯ р г! Гор и с,(?едя(п(). -I ре;1;екторньгй фильтр, . l(01?;=; J?;;,!i i!-i (1?С:.; Д КОТОРОГО СОЕДННЕН С вы."-:одо:, лерам О е>кекторнаго фильтра, тзе гь(е! смесглтель„другой вход которо..op!!i ??е?3 с ?)ыхи!(0))1 квацратурной

- !.;-;,;;,)(((ей (. и(.;! Hс:Г: сигна.ла блока

--;,-:ес)бр-.,: =, Б„";.!-;(! TH(т() !>„, и Олог Диффе:;3(1)1 )ð0i,анч,-!, БыхОц которОГО соеди в .; — >, цо: и;: -...Б с, 0 фн(1ьтра ни«1(них

" . )uI" (. Ь.З .)!) I.ñ"., .! 0 > Л И

Ы Щ:, . ). Т»(i <(T q БЫ (ОЦ ПЕР-вo:.:: ре:., "Торнг Го ф(Л)ЛЬтра! ссеДИНЕП с г (О.-"!),i! Iu!(!(Л1 :. Б ОДОЬ» БТОРОГО С)IЕДЯЩЕГО, о,!.О г,, («!) ЛЬТ а ЧЕРс.3 СОЕДИНЕН.—

->: i,,—,0 i:.;, !--!-1 0, !! QJlO!; OH НЕЛИН(- й-;..;;-.й об:вбот!.(, частотный Детектор,, I -!-.0 -!,;(-)1! (I.-,!,:," "o . ((:,,(Hi;lх !?астот и Б торОЙ

?тр:".—,-?)(":::!ый Га -.Boòà Tе х еператор (, г)?)ЬЕ-(ем ка)):.Ды."1 блок нелннеинои обра-бот((;л образо-.: . Лоспедовате?гьньем соеь..:,)е)! Квс,дра Ора и Бторогo рея(ек 1 Оp „ O! О (!)1,1))Ь- т.а !

„"(?) Оой:;тв:;:.!0 п. (, о т л и B щ e -- я:.! l:!., :О бло1 преобра=(.)з.:(в?1)з:-,.Бс .Îт() (.Ос,ер;1:е! г соециненныг

I.oJ3öoва ? е! Бно ф.=повии детекгop !(олс б !и!c> ("!е Яе н0 БHяl(!)I) йся фазой! вход- к 0 i op01 0 яun I - тся входом блока рес;бра::, ов а?):;..i -(ас. о ты, четвертый с меситель ?л с ""?(а".! Op, Вьеход кОторОГО является вь!. (одом блока г;реобразова-.

)гия частоты, соединенные последова..eë но ампли — удный детектор., вход (сoтopol o coедннен с. Входом блока пре образования частоты„и пять?й смеси .: ег(ь > Бь!?Еод кото) !ОГО соединен с J)lp "J=

=-. )(с „I;ot ) 1(l)Tope „соединенные по,;,!ii !,o-B,.i i" i -!Ьегс второй Генератор onop). (. i?ас 1 0 i i, Bb! >"..Оц кo TopoÃО соединен д!«Ъ(Г,А! 2 Бхо ц,! 3 г(ЯТОГO СЬ)ес(лтеля 9 И а, о р = ц * "= . b на 9 О, Бьех Од к с (o po o ! О(?!. Иен;. р ) )л! Б?(од(ом четвертого

; l"!!?сите)!!н (1 я?ь(!Яе ?ся Бь)?10доь(квадра ! ур:-.-с)й сос;тавля,ощей Опорн01-О сих нала

0;)с)?(а прзоб|уазовань?я ча!=тоты,