Устройство сдвоенного приема пространственно-разнесенных сигналов

Устройство сдвоенного приема пространственно-разнесенных сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение отношения сигнал-шум на выходе устройства при глубоких замираниях одного разнесенного сигнала по отношению к другому. Устройство содержит каналы 1 и 2 приема, сумматоры 3 и 6, г-р 4 модулирующих сигналов, фазовые модуляторы 5 и 10, амплитудный детектор 7, демультиплексор 8, инвертор 9, гетеродин 11, усилители 12 и 13 с АРУ, блоки управления 14, 19, 20 и 21, аттенюаторы 15 и 16, ключи 17 и 18, эл-ты памяти 22, 23, 26 и 27 и амплитудные дискриминаторы 24 и 25. Цель достигается за счет использования в устр-ве метода комбинирования, названного оптимизированным сложением. Так в устр-ве при разности уровней принимаемых сигналов, не превышающей 7, 7 дБ, производится линейное сложение разнесенных сигналов, а при дальнейшем увеличении разности уровней производится автоматическое уменьшение коэф. усиления канала 1 или 2, имеющего слабый входной сигнал. При превышении указанной величины затухание, вносимое аттенюатором 15 или 16, плавно увеличивается по мере увеличения разности уровней и достигает максимальной величины при полном пропадании входного сигнала соответствующего канала 1 или 2. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<Ю (11) О А1 (51)5 Н 04 В 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (53) 621. 362 (088. 8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

f (21 ) 4368 756! 24-09 (22) 29.12.87 (46) 30. 06.90. Бюл. И - 24 (72) В.В.Григорьев, Ю.И.Маримонт и Ю.П.Павлюк (54) УСТРОЙСТВО СДВОЕННОГО ПРИЕМА ПРОСТРАНСТВЕННО-РАЗНЕСЕННЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобре-;ение относится к радиотехнике. Цель изобретения — повышение отношения сигнал/шум на выходе устр-ва при глубоких замираниях одного разнесенного сигнала по отношению к другому. Устр-во содержит каналы 1 и 2 . приема, сумматоры 3 и 6, r-p 4 модулирующих сигналов, фазовые модуляторы 5 и 10, амплитудный детектор 7, демультиплексар 8, инвертор 9, гетеродин 11, усилители 12 и 13 с АРУ, блоки 14, 19, 20 и 21 управления, г аттенюаторы 15 и 16, ключи 17 и 18, эл-ты 22, 23, 26 и 27 памяти и амплитудные дискриминаторы 24 и 25.

Цель достигается за счет использования в устр-ве метода комбинирования, названного оптимизированным сложением. Так в устр-ве при разности уровней принимаемых сигналов, не превышающей 7,7 дБ, производится линейное сложение разнесенных сигналов, а при дальнейшем увеличении разности уровней производится автоматическое уменьшение коэф. усиления канала 1 или 2, имеющего слабый входной сигнал. При превышении указанной величины затухание, вносимое аттенюатором 15 или 16, плавно увеличивается по мере увеличения разности уровней и достигает максимальной величины при полном пропадании входного сигнала соответствующего канала 1 или 2. 2 ил.

1575320

В сигнальные тракты между первыми выхбдами первого и второго каналов 1 и 2 приема и входами второго сумматора 3. включены первый и второй аттенюаторы 15 и 16.. Выходной сигнал второго сумматора 3 усилива55

Изобретение относится к радиотехнике и может. быть использовано в системах радиосвязи, предназначенных для приема пространственно-разне5 сенных сигналов, в магистральных радиорелейных системах связи прямой видимости

Цель изобретения — повышение отношения сигнал/шум на выходе уст- 10 ройства при глубоких замираниях одного разнесенного сигнала по отношению к другому.

На фиг,1 представлена структурная электрическая схема устройства сдво- 15 енного приема пространственно-разнесенных сигналов, на фиг.2 — временные диаграммы его работы.

Устройство содержит первый и второй каналы 1 и 2 приема, второй сум- 2р матор 3, генератор 4 модулирующих сигналов, первый фазовый модулятор 5, первый сумматор 6, амплитудный детектор 7, демультиплексор 8, инвертор 9, второй фазовый модулятор 10, гетеродин 11, главный УПЧ. с АРУ 12, дополнительный усилитель с АРУ 13, блок 14 управления фазовращателем, первый и. второй аттенюаторы 15 и 16, первый и второй ключи 17 и 18, блок

19 управления модуляцией, блок 20 управления коммутацией, блок 21 управления аттенюаторами, первый и второй элементы 22 и 23 памяти, первый и второй амплитуднь1е дискримин к 35 торы 24 и 25, третий и четвертый элементы 26 и 27 памяти, а также входящие в память приема малошумящий усилитель 28, полосовой фильтр 29, смеситель 30, предварительный усили- 40 тель 31 промежуточной частоты, корректор 32 неравномерности группового времени запаздывания, регулируемый фазовращатель 33, корректор 34 абсолютного времени запаздывания и 45 усилитель 35 промежуточной частоты.

Устройство работает следующим образом.

Принимаемые пространственно-разнесенные сигналы поступают на входы

50 первого и второго каналов 1 и 2 приема.!

Затухание Ы, вносимое соответствующим аттенюатором, изменяется по закону.(1 при») 2I (2 -1) ()

-Г2-1 при Oc. $ z (.2-1)

1 где — отношение мощностей принимаемых пространственно-разнесенных сигналов.

В результате работы устройства подавляется проникновение собственных шумов канала приема со слабым входным сигналом на второй сумматор 3 и исключается уменьшение в отношении сигнал/шум по сравнению с одинарным приемом наибольшего из сигналов прн замираниях одного из сигналов. Выигрыш Я в отношении сигна.1/шум, обеспечиваемый устройством, в сравнении с одинарным приемом определяется формулой ется главным УПЧ с АРУ 12 и поступает на выход устройства.

Для устранения уменьшения отноmews сигнал/шум на выходе устройства по сравнению с одинарным приемом наибольшего сигнала, возникающего при глубоких замираниях одного разнесенного сигнала по отношению к другому, в устройстве применен метод комбинирования, названный оптимизированным сложением и заклю- чающийся в следующем. В устройстве при разности уровней принимаемых сигналов, не превышающей примерно

7,7 дБ, производится линейное сложение разнесенных сигналов, а при дальнейшем увеличении разности уровней производится автоматическое уменьшение коэффициента усиления канала приема, имеющего слабый входной сигнал. До тех пор, пока. разность уровней принимаемых сигналов не превысит значение около 7,7 дБ, аттенюаторы 15 и 16 не вносят затухание в сигнальные тракты. При превышении указанной величины на соответствующий аттенюатор подается закрывающее управляющее напряжение из блока 21 управления, затухание, вносимое аттенюатором, плавно увеличивается по мере увеличения разности уровней и достигает максимальной величины при полном пропадании входного сигнала соответствующего канала приема.

1575320 (. +1)2 при 1» g (+2-1.) ;

Q (2)

М2-»+ ду-).г1+ прп О и п(,Г2-)), Дпя обеспечения управления аттенюаторами в устройстве осуществлен анализ уровней разнесенных сигналов по промежуточной частоте. Такой анализ осуществляется в определенные циклично повторяющиеся интервалы времени, отличающиеся от интервалов анализа разности фаз разнесенных сигналов, необходимого для их сложения. На диаграмме на фиг.2 показаны интервалы времени, в которые устройство производит следующие операции: интервал (1) — нет анализа; интервал (2) — анализ амплитуды сигнала 1-й ветви; интервал (3) — нет анализа; интервал (4) — анализ разности фаз; интервал (5) — нет анализа; интервал (6) — анализ амплитуды сигнала 2-й ветви; интервал (7) — нет анализа; интервал (8) — анализ разности фаз, Указанные операции, а также управление аттенюаторами 15 и 16 выполняют блоки 8 и 17-27 с соответствующими связями между ними.

Генератор 4 модулирующих сигналов вырабатывает прямоугольные импульсы с частотами f, f /2 f /4, которые образуются, например, с помощью счетчика, последовательно соединенного с генератором прямоугольных импульсов.

Три сигнала с указанными частотами (фиг.2б, в, r) поступают на входы блока 19 управления модуля-. цией, блока 20 управления коммутацией, на управляющие входы демультиплексора 8 и служат для тактирования указанных блоков. Блок 19 управления модуляцией формирует раэнополярные импульсы прямоугольной формы для управления фазовыми модуляторами 5 и 10 (фиг.2а, е). Блок

20 управления коммутацией формирует импульсное напряжение для управления ключами 17 и 18 (фиг.2 ж, з).

Условно принято: положительное напряжение соответствует закрытому состоянию ключа, отрицательное — открытому.

Пройдя через ключи 17 и 18, раэ5 несенные сигналы суммируются в перВоМ сумматоре 6, усиливаются дополнительным усилителем с АРУ 13 и поступают на вход амплитудного детектора 7. При разомкнутой петле автоматического управления фазовращателем

33 сигналы на выходе амплитудного детектора 7 имеют вид, приведенный на фиг.2 и.

Разность амплитуд импульсов (1) и (3) Пр, определяет величину и знак разности уровней разнесенных сигналов. Разность уровней импульсов (2) и (4) Ьц определяет величину и знак разности фаз разнесенных сиг20 налов.

Обработка сигналов, представленных на фиг.2и, производится с помощью блоков 8 и 22-27. Сигналы с выхода амплитудного детектора 7 поступают

25 на сигнальный вход демультиплексора 8, одновременно на управляющий вход Демультиплексора поступает групповой сигнал с частотами f,,f /2, f, /4 с выхода генератора 4 модули3р рующих сигналов. При этом на первый и третий выходы цемультиплексора 8 проходят импульсы (1) и (3) (фиг.2и), амплитуды которых пропорциональны соответственно амплитудам первого и второго разнесенных сигналов. В элементах 26 и 27 памяти запоминается уровень импульсов (» и (3) и на выходе второго амплитудного дискриминатора 25 появляется сигнал, пропор40 циональный разности амплитуд разнесенных сигналов. Аналогично на второй и четвертый вьгходы демультиплексора проходят импульсы (2) и (4) (фиг.2и), разность амплитуд которых пропорцио45 нальна разности фаз первого и второго разнесенных сигналов. В элементах 22 и 23 памяти запоминается уровень импульсов (2} и (4), и на выходе первого амплитудного дискрими50 натора 24 появляется сигнал, пропор— циональный разности амплитуд этих импульсов, т.е. разности фаз между разнесенными сигналами.

При возникновении разности амплитуд или фаз на выходах амплитудных дискриминаторов 24 и 25 появляются напряжения ошибки U + и Uðb) о, знак которых зависит от знака анализируемой разности.

7 1575320, 8

Напряжение U „ц подается для дальнейшей обработки в блоке 21 управления, содержащем, например, двухпороговый компаратор, пороги которого выставляются таким образом, что запирающее напряжение на соответствующий аттенюатор 15 или 16, начинает поступать при разности уровней принимаемых разнесенных сигналов около

7,7 дБ. При дальнейшем увеличении разности уровней плзвно возрастает затухание электронного аттенюатора ветви разнесения со слабым входным. сигналом. 15

Напряжение U подается для дальнейшей обработки в блок 14 управления фазовращателем.

Устройство сдвоенного приема пространственно-разнесенных сигналов, содержащее первый и второй каналы приема, первые входы которых являются первым и вторым входами устройства, гетеродин, выход которого подключен к вторым входам обоих каналов приема, первый и второй фазовые модуляторы, сигнальные входы ко- 30 торых соединены с первыми выхоцами первого и второго каналов приема, инвертор, выход которого подключен к модулирующему входу второго фазового модулятора, соединенные последовательно первый сумматор, дополнительный усилитель с АРУ и амплитудный детектор, гечератор модулирующих сигналов., блок управления фазовращателем, выход которого подключен к входу регулировки фазы радиосигналов одного из каналов приема, .второй сумматор, главный УПЧ с АРУ, выход которого является выходом устройства, а вход которого соединен с вы- 45 ходом второго сумматора, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

Формула изобретения повышения отношения сигнал/шум на выходе устройства при глубоких замираниях одного разнесенного сигнала по отношению к.другому, в него введены первый и второй аттенюаторы, каждый из которых включен между вторым выходом одного из каналов приема и одним из входов второго сумматора, блок управления аттенюаторами, первый и второй выходы которого подключены соответственно к управляющим входам первого и второго аттенюаторов, первый и второй ключи, включенные каждый между выходом соответствующего фазового модулятора и одним из входов первого сумматора, первый и второй амплитудные дискриминаторы, выходы которых подключены соответственно к входу блока управления фазовращателем и к входу блока управления аттенюаторами, первый, второй, третий и четвертый элементы памяти, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам первого и второго амплитудных дискриминаторов, демультиплексор, сигналь-. ный вход которого подключен к вьмоду амплитудного детектора, второй и четвертый выходы демультиплексора подключены соответственно к входам первого и второго элементов памяти, первый и третий выходы демультиплексора подключены к входам третьего и четвертого элементов памяти соответственно, блок управления модуляцией, выход которого подключен к входам первого фазового модулятора и инвертора, блок управления коммутацией, первый и второй выходы которого подключены соответственно к управляющим входам первого и второго ключей, а входы блока управления модуляцией, блока управления коммутацией и управляющий вход демультиплексора подключены к выходу генератора модулирующих сигналов.

1575Зго

Составитель В.Степанов

Редактор А.Огар Техред М.Дидык

Корректор М.СамбоРскаЯ

Заказ 1792 Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101