Фазоманипулированных си гналов с неизвестной частотой

Фазоманипулированных си гналов с неизвестной частотой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С Д Н И Е 327424

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскиз

Свцизиистическиз

Рееиублик

Завк симое от авт. I видетелbcпвa U —

Заявлено 09.1Ч.1970 (№ 1425302/26-9) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет—

Опубликова.ю 26.1.1972. Бюллетень ¹ 5

М.Кл. G 01s 9/02

H ОЗЬ 11!00

Комитет ао делаи азоеретеиий и открытий ори Совете Мииистрве

СССР

УДК 621.372.852.15 (088.8) Дата опубликования описания 12.1Ч.1972

Автор изобретения

В. С. Гутин

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт имени В. И. Ульянова (Ленина) у.. .)зн.дp.

Заявитель

1,, рц и",„ 1 (Я " с

МНОГОКАНАЛЪНЫЙ ФИЛЬТР CNATHSt

ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИ ГНАЛОВ

С НЕИЗВЕСТНОЙ ЧАСТОТОЙ

Для обработки фазоманипулированных (ФМ) сигналов широко применяются фильтры сжатия, использующие многоотводные ультразвуковые линии задержки (УЛЗ). Номинальные рабочие частоты таких линий имеют величины от 10 до 40 — 50 Мгц при относительных полосах пропускания порядка 20 — 60% При использовании в фильтре УЛЗ возбуждается на своей номинальной частоте, хотя в принципе она может работать и на любой другой частоте fð ., входящей в полосу пропускания ли1 нии и кратной величине /, =- — где т,э длительность элементарного импульса ФМ сигнала (или, что тоже, задержка между соседними отводами УЛЗ).

Известно, что для высокоэффективной обработки сигнала его параметры должны быть весьма точно согласованы с соответствующими характеристиками фильтра. В частности, частота сигнала должна бЬ|ть равна частоте настройки фильтра или достаточно близка к ней. В противном случае эффективность обработки падает, что проявляется прежде всего в уменьшении амплитуды основного пика сжатого сигнала, причем влияние частотного рассогласования (F) сказывается тем сильнее, чем больше длительность ФМ сигнала (Т). Если длительность сигнала фиксирована, то, задаваясь той или иной допустимой величиной по2 терь в эффективности, можно определить допустимое отклонение частоты сигнала от номинального значения (F, ).

В большинстве реальных систем (радио;. )кационных и связных) частота сигнала, посrgпающего на вход приемника, не извесгна r,) iно и заключена в некоторой зоне неопределенности. Если ширина этой зоны (Af, ) превышает 2F, . то фильтры строят по многоканальной схеме, где каждый канал настраивается на частоту, отличающуюся от соседней на 2F, .

В целях экономии дорогостоящих линий такие фильтры обычно выполняются с использованием одной УЛЗ, а многоканальность обе15 спечивается путем подсоединения к каждому отводу набора фазовращателей, компенсирующих линейные набеги фазы от отвода к отводу, возникающие при отклонении частоты. Напряжения с фазовраща1елей, соответствующих определенному каналу, суммируются, и выходы всех каналов подводятся к решающей схеме, выбирающей в каждый момент времени наилучший из них в смысле эффективности обработки.

25 Известные фильтры в наиболее рациональном их исполнении имеют значительное количество элементов весовой матрицы: рост числа элементов пропорционально базе сигнала, отсюда громоздкость устройства при значительзо ных базах, и характеризуются критичносттио к

327424 влиянию паразитных емкостей, шунтирующих весовые сопротивления.

В описываемом устройстве эти недостатки уменьшаются за счет того, что линия задержки возбуждается одновременно на нескольких рабочих частотах, разделяемых на выходе полосовыми фильтрами, а возможные частотные рассогласования ко ипенсируются сдвигами рабочих частот на величины, кратные 2FÄ,так,, что в каждый момент времени требуемая согласованность между сигналом и фильтром наблюдается на одной из рабочих частот.

На чертеже приведена блок-схема описываемого фильтра.

Фильтр в пятиканальном вариантс состоит из двух гетеродинов 1 и 2, двух смесителей 3 и

4, двух избирательных фильтров 5 и б, многоотводной УЛЗ 7, схемы 8 вычитания и пяти выходных разделяющих фильтров 9 — И.

В общем случае т-канальный фильтр сжат — 1 тия включает (при нечетном т) по re+jo 1э

Поэтому для построения фильтра сжатия необходимо ьия пятиканального выполнение усло.Л/о т, =-- 5 теродинов, смесителей и входных фильтров и т выходных разделяющих фильтров.

В зависимости от конструкции УЛЗ сигналы с избирательных фильтров могут подаваться на различные входы линии или на один ее вход. В последнем случае возможно применение буферных каскадов, включаемых после фильтров 5 и 6.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Преобразователи частоты, состоящие каждый из гетеродина, смесителя и избирательного фильтра, осуществляют перенос спектра исходного сигнала на различные рабочие частоты УЛЗ. Кроме того, в процессе преобразования вводятся дополнительные сдвиги частот сигналов, кратные 2 F, и равномерно перекрывающие в совокупности интервал неопределенности Aj „.

Полученная группа сигналов подается на вход УЛЗ. При этом в каждый момент времени условие согласованности выполняется для какого-либо одного сигнала из группы.

На выходе устройства отклики сигналов разделяются с помощью набора фильтров, настроенных на соответствующие рабочие частоты и имеющих полосы пропускания шириной порядка 1/т,. а напряжения с разделяющих фильтров отводятся к решающей схеме.

Порядок выбора частот сигналов поясняется более подробно на примере пятиканального устройства сжатия.

Пусть 1о — основная (центральная) частота, а Л)о — ширина полосы пропускания УЛЗ. Легко видеть, что число рабочих частот (т. е. возможное число каналов) составляет целую часть величины

При этом рабочие частоты определяются так

fpl = 1о

j pll = (о+/э, jplll = jO — j-., fplV= fo+2j„., fpv= fo — 2f;, а частоты сигналов удобно выбирать равными

= fðl=fo.

fll =) р»+2F 1о+) +2Р

flu =/ргп — 2Р, =/о--/-, — 2Р,, ч =/рд +4Рл =)о+2/-, +4Е,, jv =1 - — 4F, = — lо — 21.„— 4F, . что позволяет использовать один гетеродин для пары каналов.

Очевидно, что часготы гетеродина составляют

20 1 п,ш =f;+2F,, fr rv, v =2/, +4F, .

В общем случае частота гетеродина всегда кратна величине (i +2F. ). Это позволяет производить умножение частот с использованием единственного высокостабильного (кварцевого) генератора.

Смесители являются стандартными и осуществляют перемножение напряжений исходного сигнала и соответствующих гетеродинов.

50 В качестве послесмесительных фильтров в простейшем случае могут быть использованы пары параллельно включенных резонансных контуров, настроенных на частоты j II и ) щ для фильтра 5 и flv u jv для фильтра б .

Многоотводная УЛЗ с соответствующим коду сигнала группированием отводов и схема вычитания представляют собой типовой одноканальный фильтр сжатия.

Выходные канальные фильтры являются по40 лосовыми и могут использовать одиночные или связанные колебательные контуры. Эти фильтры разделя от выходные отклики по частоте для последующей подачи их на решающую схему.

Предмет изобретения

Многоканальный фильтр для сжатия фазоманипулированных сигналов с неизвестной частотой, содержащий многоотводную ультра50 звуковую линию задержки, сигнал с двух групп отводов которой подан на входы вычитающего устройства, выход которого подключен ко входам и выходных фильтров, отличаюutuucя тем, что, с целью снижения критичности

55 к влиянию паразитных емкостей и упрощения фильтра, ко входу многоотводной ультразвуковой линии задержки подключены параллельно цепи входного сигнала и выходы двух преобразователей частоты, состоящих из гетеродина, 60 смесителя, на который подан входной сигнал, и канального фильтра, осуществляющих сдвиг спектра входного сигнала па величины, кратные +-(1/т, +2F, ), где т., — длительность элементарного импульса входного сигнала, а F

65 допустимый уход частоты одного канала.

827424

Составитель П. Хромышев

Коррекпор Н. Коваленко

Текред Е. Борисова Редактор Т. Юрчикова

Областная типография Костромского управления по печати

Изд. № 133 Тираж 448 Под пивное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская,наб., д. 4/5