Устройство для распознавания импульсных сигналов с внутриимпульсной модуляцией

Устройство для распознавания импульсных сигналов с внутриимпульсной модуляцией

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электросвязи и может найти применение в радиоприемных системах для обнаружения, автоматического и визуального распознания сигналов с комбинированной линейно частотной модуляцией и фазовой манипуляцией. Цель изобретения является повышение достоверности распознавания сигналов с комбинированной линейной частотной модуляцией путем визуального контроля их основных параметров. Поставленная цель достигается за счет введения первого усилителя 21, генератора 20 опорного напряжения, фазовращателя 23, второго усилителя 22, дополнительногоблока индикации 24, дополнительного ключа 25, первого умножителя частоты 26, первого делителя частоты 27, блока 28 регулируемой задержки, перемножителя 29, полосового фильтра 30, дополнительного частотного детектора 18, выпрямителя 19, второго умножителя частоты 31, второго делителя частоты 32, узкополосного фильтра 33, фазового детектора 34 и управляющего блока 35. Устройство осуществляет селекцию импульсных сигналов с комбинированной линейной частотной модуляцией среди сигналов с другими законами модуляции. 3 ил.

COOS СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

11Е (ttt

ЫВ А2 (Sl)S Н 04 В 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6 1 ) 1515372 (21) 4471843/24-09 (22) 08.08.88 (46) 23.07.90. Бюл. У 27 (72) В.P.Àëüæàíoâ, В.И.Дикарев и В.В.Федоров (53) 621,376.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 1515372, кл. Н 04 В 1/06, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ

ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ С ВНУТРИИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ (57) Изобретение относится к электросвязи и может найти применение в радиоприемных системах для обнаружения, автоматического и визуального распознавания сигналов с комбинированной линейно частотной людуляцией и фазовой манипуляцией. Целью изобретения является повышение доСтоверности распознавания сигналов. с комбинирог

2 ванной линейной частотной модуляцией путем визуального контроля их основных параметров. Поставленная цель достигается за счет введения первого усилителя 21, генератора 20 опорного напряжения, фаэовращателя 23, второго усилителя 22, дополнительного блока индикации 24, дополнительного ключа 25, первого умножителя частоты

26, первого делителя частоты 27, блока 28 регулируемой задержки, перемножителя 29, полосового фильтра 30, дополнительного частотного детектора

18, выпрямителя 19, второго умножителя частоты 31, второго делителя частоты 32, узкополосного фильтра 33, фазового детектора 34 и управляющего блока 35. Устройство осуществляет селекцию импульсных сигналов с комбинированной линейной частотной модуляцией и фаэовой манипуляцией среди сигналов с другими законами модуляции. 3 ил.

1580569

Изобретение относится к области электросвязи, может найти применение в радиоприемных системах для обнаружения, автоматического и визуального распознавания сигналов с комбинированной линейной частотной модуляцией и фазовой манипуляцией и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. Ф 1515372, Целью изобретения является повышение достоверности распознавания сигналов с комбинированной линейной частотной модуляцией и фазовой манипуляцией путем визуального контроля их основных параметров.

На фиг. 1 изображена структурноэлектрическая схема устройства, на фиг ° 2 и 3 — эпюры напряжений, поясняющие его работу.

Устройство содержит усилитель 1 высокой частоты, преобразователь 2 частоты, широкополосный усилитель 3 промежуточной частоты, амплитудньей детектор 4, основной частотный детек- 25 тор 5, основное дифференцирующее звено 6, элемент 7 совпадения, накопитель 8, пороговый элемент 9, основной блок 10 задержки, смеситель 11, усилитель 12 промежуточной частоты, блок 13 вычитания, дополнительное дифференцирующее звено 14, основной блок 15 индикации, основной ключ 16, дополнительный блок 17 задержки, дополнительный частотный детектор 18, выпрямитель 19, генератор 20 опорного напряжения, первый усилитель 21, второй усилитель 22, фазовращатель

23, дополнительный блок 24 индикации, дополнительный ключ 25, первый умножитель 26 частоты, первый делитель 27 частоты, блок 28 регулируемой задержки, перемножитель 29, полосовой фильтр 30, второй умножитель

31 частоты, второй делитель 32 часто- 5 ты, узкополосный фильтр 33, фазовый детектор 34 и управляющий блок 35, причем основной блок 15 индикации со держит. электронно-лучевую трубку 35 и генератор 37 пилообразного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Принимаемьей импульсный сигнал с комбинированной линейной частотной

55 модуляцией и фазовой манипуляцией

u (t)=() cos(cap+t gr. +cp + (), и.

0 t (,„, еде Пс с и.

Ц с "(- амплитуда, начальная частота и длительность сигнала соответственно, скорость изменения частоты внутри импульса

/fan — девиация частоты сигнала

Ц вЂ” манипулируемая составtk ляющая фазы сигнала, отображающая закон фач зовой манипуляции, в соответствии. с модулирующим кодом M(t) (фиг.3а), причем Я„ = л

=const при k(> c t <. ((k+1) (. и может изме—

Э няться скачком при ,.т.е. на границах между элементарными посылками (k=1 2,..., N-1), (. N — длительность и количе"э ство элементарных посылок, из которых со ставлен сигнал длиу т.ельностью с „(ь, =И (р), через усилитель 1 высокой частоты поступает оцновременно на входье основного блока 10 задержки и преобразователя 2 частоты. На выходе основного блока 10 задержки появляется сигееал

U, (t) =Uz (t- i,)=U сов(() (t-,)+ где ь — время задержки основного

Ú 1 блока 10 задержки, который поступает на первый вход смесителя 11, На второй вход смесителя

11 подается напряжение гетеродина, входящего в состав преобразователя

2 частоты: где U,Я,, tI) — амплитуда, частота .и начальная фаза напряжения гетеподина.

В преобразователе 2 частоты и смесителе 11 внутриимпульсная частота заполнения сдвигается по частотной оси в область е(ромежуточной частоты

0569

6 частота которого не попадает в полосу пропускания усилителя 12 промежуточной частоты. Ве/\ личина задержки (., выбирается такой, чтобы преобразованный по частоте сигнал U „О () не попадал в полосу пропускания усилителя 12 промежуточной частоты, Напряжения шумов и помех, несущая частота которых не меняется во времени, попадают в полосу 4 пропускания усилителя 12 промежуточной частоты. В результате на выходе широкополосного усилителя 3 промежуточной частоты присутствуют колебания . преобразованного по частоте сигнала

Uzp, (t), и шумов и помех, а на выходе усилителя 12 промежуточной частоты — только колебания шумов и помех.

В результате операции вычитания на выходе блока 13 вычитания осуществляется компенсация шумов и помех. Степень компенсации зависит от величины

/ (,, и тем больше, чем меньше величиHB

Преобразованный по частоте сигнал

U n<,(г) фиг.2а), значительно очищен ный от шумов и помех, с выхода блока

13 вычитания поступает на входы амплитудного 4 и основного частотного

S 158

M „ . При этом широкополосным усилитепем 3 промежуточной частоты выделяется колебание

lJ 1) (t) Б р cos(Q„ð t+n t +g„+ CP„p)

О 6t (1 где Пя =-1с,БЬ

- коэффициент передачи преобразователя частоты;

Я „= Я с — И вЂ” промежуточная частота, 1. () =(- (г — промежуточная начальная фаза.

Одновременно на выходе смесителя

11 появляется колебание

Пп„" (t)=U(p cos ((j)pp

П "2

+7i (r.—. i„) +()„+()„,), вас

G3 = — Q t-Я (, +((j(t- L ) +

d Г л -., л 2

dt op с > (1 3(+((+((n() = ()и) +2 и (з ) 5

1О

0

5 детекторов. Амплитудный детектор 4 выделяет огибающую сигнала П (фиг.2в), которая поступает на первый вход элемента 7 совпадения. С выхода основного частотного детектора 5 видеосигнал

U (фиг.2г), форма которого соответствует закону изменения частоты сигнала (фиг.2б), а короткие разнополярные импульсы соответствуют моментам скачкообразного изменения фазы принимаемого сигнала (фиг.2а), поступает на вход дифференцируащего звена 6, выходной сигнал (фиг.2д) которого подается на второй вход элемента 7 совпадения. На выходе последнего появляется сигнал (фиг,2е), поступающий затем в накопитель 8, где он интегрируется с целью уменьшения числа ложных срабатываний. Выходное напряжение накопителя 8 действует на -входе порогового элемента 9, где оно сравнивается с пороговым уровнем

U, и в момент времени t в которыи оно превь1шает этот уровень (фиг.2ж), формируется выходной сигнал (фиг.2з), являющийся признаком присутствия на входе устройства импульсного сигнала с внутриимпульсной модуляцией.

Если на вход устройства поступают сигналы с внутриимпульсной частотной модуляцией или внутриимпульсной фазовой модуляцией, то пороговый элемент 9 не срабатывает.

Следовательно, устройство осуществляет селекцию импульсных сигналов с комбинированной-линейной частотной модуляцией и фазовой манипуляцией среди сигналов с другими законами модуляции.

Выходной сигнал амплитудного детектора 4 (фиг.2в) одновременно поступает на вход дополнительного дифференцирующего звена 14, где он преобразуется в два коротких раэнополярных импульса (фиг.3и). Причем положительным коротким импульсом запускается, а отрицательным закрывается генератор 37 пилообразного напряжения.

Выходное напряжение последнего (фиг.2к) используется для формирования горизонтальной развертки электронно-лучевой трубки 36. В результате этого на экране последней образуется осциллограмма в виде правильного прямоугольного импульса с короткими разнополярными импульсами на

его вершине. Причем длительность им7 1580569 8

Ъ пульса пропорциональна длительности при двухкратной фазовой манипуляции, .ц принимаемого импульсного сигнала, . 8ф,=0,2и,4а,67,87,10,12pp,147 - при айплитула импульса пропорциональна трехкратной фазовой манипуляции, то скорости изменения частоты внутри в указанном напряжении манипуляция фа5 импульса, а площадь импульса про- . зы уже отсутствует. Напряжение Uppz (t) г3 порциональна девиации частоты h f = поступает на вход nepaoFo делителя г

= g . принимаемого сигнала,, 2? частоты на восемь, на выходе коЧисло коротких раэнополярных им-, тораго образуется напряжение пульсов равно количеству скачков фа- 10 г Й эы m принимаемого сипнала. Между ко- . Uppp<(t) Upp соз(Ярр t+p< gt +(Ц ), л чеством скачков фазы m и количестаФ О Ф в ом элементарных аосйпок И существует

Ч спедукицая аналитическая зависимость: представляющее собой линейный частотно-модулированный сигнал промежуточ ной частоты, Напряжение Up, (t) nqг + ступает на первый вход блока 28 регулируемой задержки, на выходе которого образуется напряжение. И 0 5 (в+1) .

Подсчитав количество скачков фазы ш, можно определить количество элементарных посылок NОценив .„ и N можно определить длительность . э элементарных посылок:

Upp (Й) Урр (Й )=Од С08(Я„(С

-t)+II g(t ) +У„), oct="„, где — время задержки блока 28 регул лируемой задержки, которое поступает на второй вход перемножителя 29.

На выходе последнего образуется напряжение биений (фиг.Зб) и.

"ч («щ

И

0 (t) =U сов(Я +(+ф ), p te а

1 где Ug= -АУ„

k — коэффициент передачи перемножителя

Яр 2 и f - частота биений; лг

Lf g = Qpp ь - d $ < — начальная фаза

1 биений, которое представляет собой фазоманипулированный. сигнал на частоте бие-, ний. Причем частота биений определяО (t)lJ< . easfB Gifgp t+B ll.g t + г

Р п

+Btp. Д, О ьt оч °

Так как Зч =0,3 н — при однократной к р» г Ф фаэовой манипуляции, Kf„=.0,4й,8» 12 и55

Для визуальной оценки. величины скачков фазы 5(f и кратности и фазовой манипуляции распознаваемого сигнала используется дополнительный )p блок 24.индикации выполненный в ви, де электронно-лучевой трубки с круговой разверткой. Прйчем круговая развертка формируется с помощью генератора 20 РпоРноге нищ)яжения, часто- 35 та Я которого вЫбирается приблизительно уавщ)й частоте биений Яр (Я

Qg). фрпрянеиие. генератора 3О поступает через первый усилитель 21 на

Вертийяяьныф ЭФектро ц а чепэ фаэо- 40. вращате@ь 23 на 96 и второй усилитель 22 — нж горизонтальный электрод ф ополнительпого блока 24 индикации.

Преобразованный по частоте ситпан

Uдр,, (с) (фиг.2а), значительно очищен- 45 ный от шумов и поиех, с выхода блока

13 вычитания одновременно поступает иа первый вход первмпожителя 29 и че-. рез открытый дополнительный ключ 25 на вход первого умно а@геля 26 частоты ва восемь. На выходе последнега образуется напряжение . ется скоростью изменения частоты g л сигнала и величиной задержки а .

Напряжение U g,(t) выделяется полосовым фильтром 30 и поступает. ah вход дополнительного детектора 18,, на выходе которого обраэуетая поеледовательчость коротких разнополярных импульсов (фиг.3B), времеинее положение которых соответствует моментам скачкообразного изменения фазы фазоманипулированнаго сигнала на частоте биений (фиг.Зб). На выходе выпрямителя 19 образуется последовательность положительных коротких импульсов

1580569

10 (фж.3г), которая подается на модулируннций электрод дополнительного блока 24 индикации и осуществляет модулжцщю ее электронного луча по яркос5 ти, Щй этою на экране дополнительного блока 24 индикации образуется изобеааение в виде нескольких ярких точек, расположенных на окружности.

Количество точек определяет кратность 1 и феновой манипуляции, а угловое расстояние между ними равно величине скачков фазы ДЯ принимаемого сигнала.

Нри неравенстве частот 63„ и

И (Я, t" Я ) ярко с тные метки двигавтсн по окружности с разностной частотой.

Для получения устойчивой осциллограммы иа экране дополнительного бло- 20 ка 24 индикации используется система фазаеей автоподстройки частоты, состоящая иэ блока 28 регулируемой задержки аеремножителя 29, полосового филетра 39, второго умножителя 31 25 частеты на восемь, второго делителя . 32 частота на восемь, узкополосного фильтра 33, фазового детектора 34 и управляющего блока 35.

Напряжение U g, (t) (фиг.Зб) с выхода полосового фильтра 30 поступает на вход умножителя 31 частоты на восемь, нн выходе которого образуется гармоническое напряжение (фиг.Зд)

Ug (й)=бр соз(8Я й+8С „+8ф)=

35, 2.

-U ces :(8 Q t+(f ), 0< t+ ° в которем фазовая манипуляция устранена. Напряжение Ug (t) неступает на

2 вход вач рого делителя 32 частоты на воееиь, не выходе которого образуется щвйуеаквние (фиг.Зе)

Q (t.)Ug сов(Я t+Q), O te .„, 8 выделюнащееся узкополосным фильтром 33 и поступающее на первый вход фазового двтактора 34, на второй вход которого педается напряжение с выхода ге« нераФора 20 опорного напеюкения

Uî.(t)=U cos(Cg t+Cp ) где Uâ Q Яо амплитуда, частота и начапьная фаза напряжения генератора 20.

Если указанные напряжения отличаются одна от другого по частоте и фазе,.то на выходе фазового детектора

24 образуется управляющее напряжение.

Причем амплитуда и полярность этого напряжения зависят от степени и наравления отклонения частоты биений Mg от частоты Я, генератора 20 опорного напряжения. Управляющее напряжение с помощью управляющего блока 35 Sos» действует иа блок 28 регулируемой задержки, изменяя величину задержки так, чтобы выполнялось равенство л А

Qg =2» = Я .

Время задержки с „ дополнительного блока 17 задержки выбирается таким, что можно визуально-оценить основные параметры принимаемого сигнала, наблюдая. осциллограммы на экранах блоков

15 и 24 индикации. По истечении этого времени напряжение с выхода дополнительного блока 17 задержки поступает на вход сброса накопителя 8 и сбрасывает его содержимое на нулевое значение. При этом ключи 16 и 25 закрываются,, т.е. переводятся в свое исход« ное состояние, и устройство готово к приему следующего сигнала. формула изобретения.

Устройство для распознавания импульснык сигналов с внутриимпульсиой модуляцией но авт. св. В 1515372, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения достоверности распознавания сигналов с комбинированной линейной частотной модуляцией и фазовой манипуляцией путем визуального контроля нх основных параметров, введени первый усилитель, последовательно соединенные генератор опорного напряжения, фазовращатель, второй усилитель и дополнительный блок индикации, последовательно соединенные дополнительный ключ, первый умножитель частоты, первый делитель частоты, блок регулируемой задержки, первмножитель, полоаовой Фильтр, допаянительный частотный детектор и sblllpR митель, последовательно соединенные второй умножитель частоты, второй делитель частоты, узкополосный фильтр, фазовый детектор и управляющий блок, ввиюд которого подключен к второму входу блока регулируемой задержки, 1580569 npq(t

Фиг.2 вЫход генератора опорного напряжения подключен к второму входу фазового детектора и входу первого усилителя, выход которого подключен к второму взводу дополнительного блока индикации, третий вход которого соединен с выходом выпрямителя, выход блока вычитания подключен к второму входу перемножителя и первому входу дополнительного ключа, второй вход которого соединен с выходом порогового блока, а выход полосового фильтра подключен к входу второго умножителя частоты.

1580569

Составитель О.Лндрушко

Техред Л. Серд скова Корректор И.Муска

Редактор Н. Бобкова

Заказ 2023 Тираж 532 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. Га ар н gl

Г га ина 101