Устройство для распознавания радиосигналов

Устройство для распознавания радиосигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиотехнике, может быть использовано в устройствах для обнаружения и автоматического распознавания амплитудно-модулированных, частотно-модулированных и фазомодулированных радиосигналов с речевым и телеграфным сообщением, а также широкополосных сигналов с линейной частотной модуляцией и многократной фазовой манипуляцией и является усовершенствованием устройства по авт.св. N1193819. Цель изобретения - повышение достоверности визуального распознавания сигналов с многократной фазовой манипуляцией при нестабильности их несущей частоты путем формирования устойчивой осциллограммы. Устройство для распознавания радиосигналов содержит частотный детектор 1, анализаторы 2,6,8 и 13 мгновенного спектра, умножитель 3 частоты, амплитудный детектор 4, преобразователи 5,10,14 аналог-код, блоки 7,11 сравнения, блок 9 клиппирования, детектор 12 знака, элементы И 15,16, блок 17 логической обработки, нуль-орган 18, генератор 19 опорного напряжения, ключ 20, первый усилитель 21 вертикальной развертки, фазовращатель 22 на 90°, второй усилитель 23 горизонтальной развертки, электронно-лучевой индикатор 24, преобразователь частоты, состоящий из смесителя 26, усилителя 27 промежуточной частоты и гетеродина 28, делитель 29 частоты на восемь, узкополосный фильтр 30, фазовый детектор 31, управляющий элемент 32 и умножитель 33 частоты на восемь. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 Н 03 М 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61) 1193819 (21) 4283422/24 — 24 (22) 14. 05.87 (46) 15.01.90. Бюл. Ф 2 (72) А ° Г. Васильев, В.И. Дикарев и Н.A. Закиров (53) 621.391.19(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1193819, кл. Н 03 М 3/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ

РАДИОСИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к радиотехнике, может быть использовано в устройствах для обнаружения и автоматического распознавания амплитудномодулированных, частотно-модулированных и фазомодулированных радиосигналов с речевым и телеграфным сообщением, а также широкополосных сигналов с линейной частотной модуляцией и многократной фазовой манипуляцией и является усовершенствованием устройства по авт.св. 11"- 1193819. Цель изобретения — повышение достоверности визуального распознавания сигнаИзобретение относится к радиотехнике, может быть использовано в устройствах для обнаружения и автоматического распознавания амплитудно-модулированных (AN), частотно-модулированных (ЧМ) и фазомодулированных (ФИ) радиосигналов с речевым и телеграфным сообщением, а также широкоI полосных сигналов с линейной частотной модуляцией (ЛЧ11) и многократной фазовой манипуляцией.

2 лов с многокра-.íîé фазовой манипуляцией при нестабильности их несущей частоты путем формирования устойчивой осциллограммы. Устройство для распознавания радиосигналов содержит частотный детектор 1, анализаторы 2, 6,8 и 13 мгновенногоспектра, умножитель 3 частоты, амплитудный детектор

4, преобразователи 5, 10, 14 аналогкод, блоки 7, 1 1 сравнения, блок 9 клиппирования, детектор 12 знака, элементы И 15,16 блок 17 логической обработки, нуль-ор"ан 18, генератор

19 опорного напряжения, ключ 20, первый усилитель 21 вертикальной развертки, фазовращатель 22 на 90, втоо

pqA усилитель 23 горизонтальной развертки, электронно-лучевой индикатор

24, преобразователь частоты, состоящий иэ смесителя 26, усилителя 27 промежуточной частоты и гетеродина

28, делитель 29 частоты на восемь, узкополосный фильтр 30, фазовый детектор 31, управляющий элемент 32 и умножитель 33 частоты на восемь.

3 ил.

Цель изобретения — повышение достоверности устройства для распознавания рациосигналов с многократной фазовой манипуляцией при нестабиль-, ности их несущей частоты путем формирования устойчивой осциллограммы.

Иа фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — осциллограммы для сигналов с различной кратностью фазовой манипуляции на фиг. 3 — временные диаграммы.

1536508

Устройство содержит частотный детектор 1, первый анализатор 2 мгновенного спектра, умножитель 3 частоты, амплитудный детектор 4, первый преобразователь 5 аналог-код, второй анализатор 6 мгновенного спектра, первый блок 7 сравнения, третий анализатор 8 мгновенного спектра, блок

9 клиппирования, второй преобразователь 10 аналог-код, второй блок 11 сравнения, детектор 12 знака, третий анализатор 13 мгновенного спектра, третий преобразователь 14 аналог-код, элементы И 15 и 16, блок 17 логичес" кой обработки, нуль-орган 18, генератор 19 опорного напряжения„ ключ

20, первый усилитель 21 вертикальной развертки, фазовращатель 22 на 90, второй усилитель 23 горизонтальной развертки, электронно-лучевой индикатор (ЗЛИ) 24, преобразователь 25 частоты, состоящий из смесителя 26, усилителя 27 промежуточной частоты и гетеродина 28, делитель 29 частоты на восемь, узкополосный фильтр 30, фазовый детектор 31, управляющий элемент 32, умножитель 33 частоты на восемь.

Устройство работает следующим об- 30 разом.

Принимаемый сигнал, вид модуляции которого необходимо определить, после преобразования по частоте одновременно поступает на входы частотного детектора 1, анализатора 2 мгновенного спектра, умножителя 3 частоты, амплитудного детектора 4 и управляющего электрода индикатора 24. При поступлении на вход устройства, например, щ сигнала с частотной модуляцией на выходе частотного детектора 1 выделяется напряжение, которое nодается на один из входов анализатора 6 мгновенного спектра, через блок 9 клиппирования — на анализатор 13 мгновенного спектра и через преобразователь .5 аналог-код — на один из входов блока

17 логической обработки. Сформированные на выходах анализаторов 6 и 13 отклики поступают на соответствующие входы блока 11 сравнения, на выходе которого в случае подачи на вход устройства сигнала с частотной модуляцией появляется напряжение, а в случае поступления сигнала с частотной манипуляцией напряжение отсутствует, Следовательно, на выходе пре— образователя 14 аналог-код в первом случае формируется "1, а во втором—

"0". С выхода преобразователя 14 нормированное напряжение поступает в блок 17, на соответствующем выходе которого возникает единичное напряжение .

Распознавание амплитудно-модулированных и амплитудно-манипулированных сигналов происходит аналогичным образом.

Для распознавания сигналов с линейной частотной модуляцией и однократной фазовой манипуляцией в устройстве производится сравнение ширины амплитудных спектров принимаемого сигнала на основной и удвоенной частотах. При этом берется во внимание то обстоятельство, что ширина спектра сигнала с линейной частотной модуляцией в два раза больше ширины его спектра на основной частоте, а спектр сигнала с однократной фазовой манипуляцией на удвоенной частоте в

И раз уже спектра этого же сигнала на основной частоте. Нирина амплитудного спектра принимаемого сигнала определяется с помощью анализатора 2 и после удвоения его частоты в умножителе 3 с помощью анализатора ",. В результате сравнения полученных "=-начений ширины спектров на выходе блока 7 сравнения образуется напряжение определенной полярности, которое поступает на вход детектора 12 ! знака. Если распознаваемый сигнал имеет линейную частотную модуляцию, то на выходе блока 7 образуется отрицательное напряжение, которое через соответствующий выход детектора 12 знака подается на первый вход элемента И 15, на второй вход которого поступает единичный сигнал с вьжода преобразователя 5 аналог-код. Следовательно, при линейной частотной модуляции единичное напряжение формируется на выходе элемента И 15, а на выходе блока 17 сигналы отсутствуют.

Если на вход устройства наступает сигнал с однократной фазовой манипу" ляцией, то на выходе блока 7 образуется положительное напряжение, поступающее через детектор 12 знака на первый вход элемента И 16, на второй вход которого поступает сигнал с выхода преобразователя 5. Следовательно, при однократной фазовой манипуляции принимаемого сигнала единичное напряжение образуется только kIR выходе элемента И 16.

1536508

Дпя распознавания сигналов с многократной фазовой манипуляцией исполь- зуется индикатор 24 с круговой разверткой, причем круговая развертка формируется с помощью генератора 19 опорного напряжения, частота Е кото1 рого выбирается равной промежуточной частоте f „«принимаемого сигнала (б = Е).

Если на вход устройства поступает сигнал с многократной фазовой манипуляцией

Нс(Г)=Ч ° cos (2« f ñ +g«(t)+q ) ,0» t(Т 15 где V, f, g, Т вЂ” амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность сигнала; 20

g„(t) — манипулируемая составляющая фаза, отображающая закон фазовой манипуляции, при- 25 чем С „(t) — const npu

К .„а t » (К+1) с„ и может изменятьК вЂ” коэффициент передачи смесителя

f =f -f — промежуточная частота; п с г

Vrp =Чс — Чс, Напряжение U„(t) с выхода усилителя 27 одновременно поступает на входы анализатора 2 и умножителя 3 частоты на два.

С помощью анализатора 2 измеряется ширина спектра h f принимаемого сигнала, которая определяется длительностью элементарных посылок „ (Мс =

1 — -)

< «

Если на вход устрЬйства поступает

«3 1

ДФМн сигнал g „(t) = О, — ) « — « то на выходе умножителя 3 частоты на два образуется ОФМн сигнал (q (t)

0,7, 2 «, 3 «) ширина спектра

Ь f < которого также определяется длительностью элементарных посылок h (df, = -) и измеряется анализа"h тором 8 спектра.

Если на вход устройства поступает ся скачком при

t = Кс„, т.е. на границах между элементарными посылками (К =

= 1,ã,3,..., N); л — длительность и

h) количество эле- ментарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью т,(т, = N-а„), он поступает на первый вход смесйтеля 26, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 28

ТФМн сигнал

4 2

2 5, 3 7-,1

И, «, Следовательно, если на вход устройства поступает сигнал с многократной фазовой манипуляцией, то на входы блока 7 сравнения. поступают одина45 ковые значения ширины спектра принимаемого сигнала на основной b.f и удвоенной Ьf частотах (Ьf

= Zf,)°.

Указанное равенство фиксирует

5р нуль-орган 18, выдавая сигнал, который открывает ключ 20. Ключ 20 в исходном состоянии всегда закрыт. Напряжение генератора 19 опорного напряжения через открытый кпюч 20 поступает через усилитель 21 вертикальной развертки на вертикальный электрод индикатора 24, а через фазовращатель

22 на 90 и усилитель 23 горизонтальо ной развертки — на горизонтальный

U„(t) = V)-, соз(2 « f г+Яг) где Б, f Я г — амплитуда, частота и начальная фаза напряжения гетеродина.

На выходе смесителя 26 образуются напряжения комбинационных частот.

Усилителем 27 выделяется напряжение промежуточной частоты

U«p (t) = Чпр сов(2 « f zt) + p„(t) +

+Я«р), О (t(Т

1 где Ч„ = -- Y. V V с () =О 4. 2. «

7 л

4 «, To Ha выходе умножителя 3 на два образуется ДФМн

«л 3 л сигнал Ц «(t) = О, 1536508 электрод индикатора 24. Одновременно напряжение генератора 19 опорного напряжения через открытый ключ 20 поступает на первый вход фазового де5 тектора.

Напряжение V„ (t) с выхода усилителя 27 одновременно поступает на управляющий электрод индикатора 24 и на вход умножителя 33 частоты на восемь, на выходе которого образуется гармоническое колебание !

I

1Я, (t) =Ч„р cos(16II f пр t+8LPpp) ь

0с t<Т

Так как 8 „() = 0,4 в, 8 и, 12 и в случае приема ДФИн сигнала и

8Q„(t) = О, 2и, 4н, 6и, 8и, 10«, 12Т, 14 i в случае приема ТФМн, то в укаэанном колебании фазовая манипуляция отсутствует. Ширина спектра 6.fq гармонического колебания определяетСя длительностью сигнала Тс (hf<

20

1 25 — ), т,е. ширина спектра гармониТс о ческого колебания стала в N раз меньше ширины спектра 6f входного сигнала (— — = N) °

dfc

hf

Следовательно, при умножении частоты на восемь осуществляется свертка спектра входного сигнала.

Гармоническое колебание U,() подается на вход делителя 29 частоты на восемь, на выходе которого образуется напряжение

g(t) =U> cps(2 f и г+ Мир )

Оаt Т 40 которое выделяется узкополосным фильтром 30 и поступает на второй вход фазового детектора 31. Если под влиянием различных дестабилизирующих факторов промежуточная частота f> ока- 45 эывается не равной частоте f генератора 19 опорного напряжения (Е и й„), то напряжения, поступающие на два входа фазового детектора 31, отличаются друг от друга по фазе. При этом g0 на выходе фазового детектора 31 образуется управляющее напряжение, амплитуда и полярность которого зависят от степени и направления отклонения промежуточной частоты f от частоты генератора 19 опорного напряжения.

Управляющее напряжение через управляющий элемент 32 воздействует на гетеродин 28, изменяя его частоту Г так, чтобы сохранялось равенство

f ии — — и . На экране индикатора 24 в этом случае образуется устойчивое изображение в виде нескольких точек, расположенных на окружности. Количество точек соответствует кратности фазовой манипуляции принимаемого сигнала. По устойчивой осциллограмме на экране индикатора 24 можно визуально оценить кратность фазовой манипуляции принимаемого сигнала и осуществить его достоверное распознавание.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с базовым объектом обеспечивает повышение достоверности визуального распознавания сигналов с многократной фазовой манипуляцией при нестабильности их несущей частоты. Это достигается использованием системы фазовой автоподстройки частоты, которая обеспечивает формирование устойчивой осциллограммы на экране электронно-лучевого индикатора, Формула изобретения

Устройство для распознавания радиосигналов по авт.св. Р 1193819, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности устройства, в него введен узел фазовой автоподстройки частоты, выполненный на преобразователе частоты, управляю" щем элементе, фазовом детекторе, фильтре, делителе частоты и умножителе частоты, выход которого через последовательно соединенные делитель частоты и фильтр подключен к первому входу фазовбго детектора, второй вход которого подключен к выходу ключа, выход фазового детектора через управ" ляющий элемент соединен с управляющим входом преобразователя частоты, информационный вход которого подклю" чен к входу устройства, выход преобразователя частоты соединен с входом частотного детектора и умножителя частоты.

1536508

153 5OS

Составитель Н,Бочарова

Редактор Л.Пчолинская Техред М,Дидык Корректор Т.Папий

Заказ 1 l5 Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производств »