Поисковая система автоподстройки частоты с защитой от узкополосных помех

Поисковая система автоподстройки частоты с защитой от узкополосных помех

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Устройство относится к радиотехнике и может найти применение в приемных устройствах.

Известны устройства подавления узкополосных помех, описанные в а.с. №1688416 Н04В 1/10, а также в патентах РФ №2034403 Н04В 1/10, №2204203 Н04В 1/10, недостатком которых является невысокая степень подавления узкополосных помех.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является система автоподстройки частоты, описанная в учебном пособии «Основы теории радиотехнических систем. Учебное пособие. // В.И.Борисов, В.М.Зинчук, А.Е.Лимарев, Н.П.Мухин. Под ред. В.И.Борисова. Воронежский научно-исследовательский институт связи, 2004., стр.201, 202», принятая за прототип.

Структурная схема устройства-прототипа приведена на фиг.1, где обозначено:

1 - смеситель;

2 - усилитель промежуточной частоты (УПЧ);

5 - частотный детектор;

6 - фиксирующая цепь;

7 - генератор поиска;

8 - усилитель;

9 - гетеродин.

Устройство-прототип содержит последовательно соединенные смеситель 1, усилитель промежуточной частоты 2, частотный детектор 5, фиксирующую цепь 6, генератор поиска 7, усилитель 8, гетеродин 9, выход которого соединен со вторым входом смесителя 1, вход которого является входом устройства, выход усилителя промежуточной частоты 2 является выходом устройства.

Устройство-прототип работает следующим образом.

Генератор поиска 7 в отсутствие внешнего воздействия генерирует пилообразное напряжение, которое перестраивает гетеродин 9 в заданных пределах. Это позволяет найти такое значение частоты генерации, при котором появляется сигнал на выходе УПЧ 2. В соответствии с видом детекторной характеристики на выходе частотного детектора 5 начинает изменяться амплитуда и полярность видеоимпульсов. Когда амплитуда видеоимпульсов достигает определенного значения, фиксирующая цепь 6 (например, детектор видеоимпульсов) вырабатывает постоянное напряжение, срывающее автоколебания генератора поиска 7 и переводящее его в режим усилителя постоянного напряжения. Поиск по частоте прекращается, и осуществляется захват найденного значения частоты гетеродина 9, обеспечивающего близость промежуточной частоты к номинальному значению.

Недостатком устройства-прототипа является невысокая степень подавления узкополосных помех.

Для устранения указанных недостатков в поисковую систему автоподстройки частоты, содержащую последовательно соединенные смеситель и усилитель промежуточной частоты (УПЧ), последовательно соединенные частотный детектор, фиксирующую цепь, генератор поиска, усилитель и гетеродин, выход которого соединен со вторым входом смесителя, вход которого является входом системы, согласно изобретению введены последовательно соединенные ограничитель снизу и первый полосовой фильтр, выход которого соединен с входом частотного детектора, а первый вход ограничителя снизу соединен с выходом УПЧ, последовательно соединенные источник порогового напряжения и электронный ключ, выход которого соединен со вторым входом ограничителя снизу, инвертор, выход которого соединен со вторым входом электронного ключа, а также последовательно соединенные режекторный фильтр и второй полосовой фильтр, выход которого является выходом устройства, причем входы режекторного фильтра и инвертора соединены с выходом ограничителя снизу.

Структурная схема заявляемого устройства приведена на фиг.2, где обозначено:

1 - смеситель;

2 - усилитель промежуточной частоты (УПЧ);

3 - ограничитель снизу;

4 - первый полосовой фильтр;

5 - частотный детектор;

6 - фиксирующая цепь;

7 - генератор поиска;

8 - усилитель;

9 - гетеродин;

10 - источник порогового напряжения;

11 - электронный ключ;

12 - инвертор;

13 - режекторный фильтр;

14 - второй полосовой фильтр.

Предлагаемое устройство содержит последовательно соединенные смеситель 1, усилитель промежуточной частоты 2, ограничитель снизу 3, первый полосовой фильтр 4, частотный детектор 5, фиксирующую цепь 6, генератор поиска 7, усилитель 8, гетеродин 9, выход которого соединен со вторым входом смесителя 1, вход которого является входом устройства. Кроме того, последовательно соединенные источник порогового напряжения 10 и электронный ключ 11, выход которого соединен со вторым входом ограничителя снизу 3, а выход инвертора 12 соединен со вторым входом электронного ключа 11, а также последовательно соединенные режекторный фильтр 13 и второй полосовой фильтр 14, выход которого является выходом устройства, причем входы режекторного фильтра 13 и инвертора 12 соединены с выходом ограничителя снизу 3.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Генератор поиска 7 в отсутствие внешнего воздействия генерирует пилообразное напряжение, которое перестраивает гетеродин 9 в заданных пределах. Ширина полосы первого полосового фильтра 4 выбирается исходя из априорных сведений о ширине полосы узкополосной помехи, значение центральной частоты полосы пропускания первого полосового фильтра 4 выбирается произвольно в полосе УПЧ 2.

В начальный момент времени сигнал на выходе ограничителя снизу 3 отсутствует, соответственно электронный ключ 11 открыт напряжением, поступающим с инвертора 12, и через открытый электронный ключ 11 пороговое напряжение с источника порогового напряжения 10 поступает на второй вход ограничителя снизу 3. Значение порогового напряжения выбирается так, чтобы, в этом случае, на выход ограничителя снизу 3 проходила только узкополосная помеха.

При настройке гетеродина 9 на частоту

где fп - значение центральной частоты спектра помехи;

fцф - значение центральной частоты полосы пропускания первого полосового фильтра,

появляется помеха на выходе УПЧ 2.

Перестройка гетеродина 9 прекращается, и осуществляется захват найденного значения частоты гетеродина.

Напряжение с выхода ограничителя снизу 3 поступает на вход инвертора 12, с его выхода напряжение с инверсным уровнем поступает на второй (информационный) вход ключа 11 и закрывает его. При этом пороговое напряжение не подается на второй вход ограничителя снизу 3 и на его выход проходит смесь сигнала и узкополосной помехи.

Сигнал с выхода ограничителя снизу 3 поступает также на вход режекторного фильтра 13, полоса режекции которого равна полосе пропускания первого полосового фильтра 4, за счет чего узкополосная помеха не проходит на выход режекторного фильтра 13. После режекторного фильтра 13 сигнал через второй полосовой фильтр 14 проходит на выход устройства.

Полоса второго полосового фильтра 14 рассчитывается из соотношений

где fвф, fнф - значение верхней и нижней частот полосы пропускания второго полосового фильтра 14;

fвс - верхняя частота сигнала;

fнс - нижняя частота сигнала;

fвг - верхняя частота перестройки гетеродина;

fнг - нижняя частота перестройки гетеродина.

Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемое устройство осуществляет захват найденного значения частоты узкополосной помехи и отфильтровывание помехи режекторным фильтром 13 и, таким образом, обеспечивает нормальную работу приемника, независимо от уровня узкополосной помехи в пределах динамического диапазона приемника.

Поисковая система автоподстройки частоты с защитой от узкополосных помех, содержащая последовательно соединенные смеситель и усилитель промежуточной частоты (УПЧ), последовательно соединенные частотный детектор, фиксирующую цепь, генератор поиска, усилитель и гетеродин, выход которого соединен со вторым входом смесителя, вход которого является входом системы, отличающаяся тем, что введены последовательно соединенные ограничитель снизу и первый полосовой фильтр, выход которого соединен с входом частотного детектора, а первый вход ограничителя снизу соединен с выходом УПЧ, последовательно соединенные источник порогового напряжения и электронный ключ, выход которого соединен со вторым входом ограничителя снизу, инвертор, выход которого соединен со вторым входом электронного ключа, а также последовательно соединенные режекторный фильтр и второй полосовой фильтр, выход которого является выходом устройства, причем входы режекторного фильтра и инвертора соединены с выходом ограничителя снизу.