Устройство компенсации нелинейных искажений радиосигналов

 

УСТРОЙСТВО КОМПЕНСАЦИИ НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ РАДИОСИГНАЛОВ, содержащее последовательно соединен ные инвертор и фазокорректирующую цепь, последовательно соединенные аттенюатор и сумматор, выход которого является выходом устройства и через анализатор уровня подключен к управляющему входу коммутатора, объединенные входы инвертора и аттенюатора являются входом устройства, отлич ающееся тем, что, с целью повышения точности компенсации нелинейных искажений в условиях помех, в него введены последовательно соединенные источник опорного напряжения и блок аттенюатора, выходы которого подключены к информационным входам коммутатора, выход которого подключен к управляющему входу фазокорректирукицей цепи, причем фазокорректирующая цепь выполнена в виде управляемого двойно (Л го Т-образного моста. 4;; ND Ю

(19) (Ш

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(51) Н 04 В 3 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "" К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3407841/18-09 (22) 02.03.82 (46) 15.09.83. Вюл. Р 34 (72) В.С. Горшков и Ю.Г. Чистов (53) 621.391.832.4(088.8) (56) 1. Пестряков В.П. Шумоподобные сигналы в системах передачи информации..М., "Сов ° радио", 1973, с. 235.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 341412, кл. H 03 В 3/02, 1978 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО КОМПЕНСАЦИИ

НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ РАДИОСИГНАЛОВ, содержащее последовательно соединен-. ные инвертор и фазокорректирующую цепь, последовательно соединенные аттенюатор и сумматор, выход которого является выходом устройства и через анализатор уровня подключен к управляющему входу коммутатора, объединенные входы инвертора и аттенюатора являются входом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности компенсации нелинейных искажений в условиях помех, в него введены последовательно соединенные источник опорного напряжения и блок аттеиюатора, выходы которого подключены к информационным входам коммутатора, выход которого подключен к управляющему входу фазокорректирующей цепи, причем фазокорректирующая цепь вы- I полнена в виде управляемого двойного.Т-образного моста.

1042192 .

35

Цель достигается тем, что в устройство компенсации нелинейных искажений радиосигналов, содержащее последовательно соединенные инвертор и фазокорректирующую цепь, последовательно соединенные аттенюатор и сумматор:, выход которого является выходом устройства и через анализатор уровня подключен к управляюще- 60 ,му входу коммутатора, объединенные. входы инвертора и аттенюатора являются входом устройства, введены последовательно. соединенные источник опорного напряжения и блок аттенюато;. 65

Устройство относится к радиотехнике и может быть использовано в импульсных радионавигационных сис.темах, где осуществляется слежение за импульсными сигналами, в приемо- индикаторах импульсно-фазовых радионавигационных систем.

Известно устройство компенсации нелинейных искажений радиосигналов, содержащее инвертор, N блоков задержки и последовательно соединенные аттенюатор и сумматор, при этом объединенные входы инвертора и.„,,аттенюатора, а.также выход сумматора яв ляются, соответственно, входом и выходом устройства компенсации 15 нелинейных искажений радиосигналов $1).

Однако, это устройство обеспечивает недостаточно малый коэффициент не" линейных искажений в выходном сигнале .из-за наличия у радиоимпульсных сигналов наземных станций на входе устройства фазового набега, возникающего при распространении радиоимпульсных сигналов вдоль трассы.

Наибоее близким техническим ре шением к предлагаемому является устройство компенсации нелинейнйх искажений радиосигналов, содержащее инвертор, Л блоков задержки (фазокорректирующую цепь), последовательно соединенные аттенватор и сумматор, IIpH этом объединенные входы инвертора и аттенюатора, а также выход сумматора, являются; соответственно, входом и выходом устройства, при этом управляющий вход коммутатора подключен к выходу анализатора уровня, а сигнальные входы — к выходам

N блоков задержки, входы которых объединены и подключены к выходу 40 инвертора, а выход коммутатора подключен к другому входу сумматора, .выход которого подкгпэчен к входу анализатора уровня 2 ).

Однако известное устройство не 45 обеспечивает достаточную точность компенсации нелинейных искажений радиосигналов в условиях помех.

Цель изобретения — повышение точности компенсации нелинейных искажений в условиях помех. ров, выходы которого подключены к информационным входам коммутатора, выход которого поцключен к управляющему входу фазокорректирующей цепи, причем фазокорректирующая цепь выполнена в виде управляемого двойного

Т-образного моста.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предложенного устройства, на фиг. 2 и 3 — диаграм- . мы, поясняющие его работу.

Устройство компенсации нелинейных искажений радиосигналов содержит инвертор 1, аттенюатор 2, сумматор .3, фазокорректирующую цепь, выполненную в виде управляемого двойного

Т-образного моста 4, анализатор 5 уровня, коммутатор 6, источник 7 опорного напряжения, блок 8 аттенюа- торов. фазокорректирующая цепь содер жит резисторы 9 и 10, варикапы 1 1 и 12, конденсаторы 13 и 14, резистор 15.

Устройство работает следующим ,образом.

На вход устройства поступает входной радиоимпульс .16 (фиг. 2o) с однополярной огибающей. При отсутствии на входе устройства фазового

-набега радиоимпульса 16 с источника 7 опорного напряжения через блок

8 аттенюаторов и коммутатор 6 на варикапы 11 и 12 поступает такое напряжение, при котором управляемый двойной Т-образный мост 4 оказывает ся настроенным на несущую частоту радиосигнала, и на его выходе образуется радиосигнал 17 (фиг.2 ) крутизна фронта которого выше, чем радиоимпульса 16 за счет отфильтровывания частот, прилегающих.к несущей,. что увеличивает отношение сигнал/шум полуволн его переднего фронта. Радиосигнал 17 имеет точку 18 перехода огибающей через ноль временное положение которой соответствует точке 1 о„-максимальному значению радиопульса 16 (фиг. 2o)

При инверсном сложении этого радиоимпульса с радиоимпульсом, прошедшим аттенюатор 2, на выходе сумматора 3 образуется разнополярный радиосигнал 19. (фиг. 2 6 ) с характерной точкой 1 „ разнополярные полуволны 20 и 21 (Фиг. 26 ) которого являются информационными для следящей системы. Последняя осуществляет слежение за сигналами"с помощью стробов 22 и 23 (фиг. 24), временное положение, которых соответствует максимумам полуволн 20 и 21 . При этом с анализатора 5 уровня на коммутатор 6 поступает команда, обеспечивающая подачу к варикапам 11 и 12 такого напряжения, при котором настройка управляемого двойного.

T-образного моста 4 соответствует несущей радиоимпульса.

1 0 421 92

В результате, при воздействии помех. создается низкое отношение . сигнал/шум на выходе устройства для информативных полупериодов сигнала в районе характерной точки, что в свою очередь, приводит к ухудшению точности компенсации искажений радиосигнала из-за ошибок определе»: ния уровня сигнала в анализаторе 5 уровня. 60

, При этом анализатор 5 уровня в общем случае представляет собой блок стробирования с помощью стробов

22 и 23, накопитель и пороговый элемент.

При появлении фазового набега у входного радиоимпульса 16 на выходе устройства формируется сигнал 24 и 25;(фиг. 3 ) в зависимости от типа трассы распространения (суша, глоре. или смещенная трасса). Оорма этого 10 сигнала существенно отличается от формы полуволн 20 и 21 (фиг. 20 ).

В этом случае в анализаторе 5 уров-: ня вырабатывается команда на подключение соответствующего аттенюатора 15 в блоке 8 аттенюатора, и от источника 7 опорного напряжения на ва-. рикапы 11 и 12 поступает напряжение, изменяющее.частоту настройки управ-, .ляемого двойного Т-образного моста в ту или иную сторону от частоты излучаемого радиоимпульса в зависимости от фазового набега.

При этом сигнал .на выходе управ- ляющего двойного T-образного моста

4 приобретает фазовый набег, противоположный фазовому набегу входного радиоимпульса, в результате чего при их инверсном сложении на выходе. сумматора 3 фазовые набеги компенсируются, и сигнал на выходе устройства сохраняется бяизким к идеальному, изображенному на эпюре(фиг. 2о )

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет поддерживать форму 35 выходного сигнала практически по- " стоянной при появлении дополнитель-. ного фазового набега у входного радиоимпульса сигнала.

При формировании характерной точки 4о на начальном участке пе-: .реднего фронта радиосигнала 16 (это необходимо, чтобы избежать влияния на полезную инфорглацию, содержащую-. ся в поверхностном сигнале, сигнала 45 отраженного от иносферы, задержанно-;. го относительно поверхностного), разнополярный радиосигнал 19 имеет очень малую амплитуду полезных полуволн 20 и 21, в которых содер- .: 5О жится информация о характерной точке то,, причем чем меньше крутизна отсчетных уровней у входного радиоимпульса 16, тем меньше амплитуда (.полезных) йолуволн 20 и 21. :.55

При заданном времени анализа ошибки в определении уровня сигнала зависят от отношения сигнал/шум.

Анализатор 5 уровня представляет собой разомкнутый измеритель, синхронизируемый следящим иэмерителегл фазй.

С выхода сумматора 3 на вход анализатора 5 поступает раэнополярный радиосигнал 19 (фиг. 2о ) На входе анализатора 5 установлен временной селектор, на второй и третий входы которого поступают равный строб 22 и поздний строб 23 †.селекторные импуЛьсы (фиг. 24) стробирующие разнополярные полуволны21 и 20 (фиг. 2Б) Выборки этих полуволн поступают на два .канала накопления, где они фильтруются от noMexi

Накопители имеют фиксированное время накопления анализа, определяемое тактико-техническими требова. ниягли.

Сигналы с выходов накопителей суммируются. . Если амплитуды полуволн 21 и 20 равны, то на выходе анализатора 5 сигнал ошибки равен нулю,,если же они не равны, то появляется сигнал ошибки того или ° иного знака, который поступает на решающее устройство, подключающее через коммутатор 6 то или иное напряжение блока 8 аттенюаторов на варикапы 11 и 12, которые перестраивают частоту настройки управляеглого.двойного Т-образного моста до театр пор, пока не исчезнет сигнал ошибки.

Если соотношение сигнал/шум мало, то при заданном времени анализа образуется ошибка в определении уровня сигнала и, тем самым, ошибка компенсации искажений.

В предложенном устройстве происходит улучшение отношения сигнал/ шум по сравнению с прототипом, в котором блоки задержки имеют равномерную амплитудно-частотную характеристику (АЧХ ) в полосе. спектра сигнала. Сигнал задерживается.и не . искажается..

В предлагаемом устройстве управляемый двойной Т-образный мост 4 имеет режектирующую АЧХ, нуль передачи которой расположен вблизи несу. щей j сигнала.

В результате сигнал на выходе управляемого двойного Т;образного моста 4 не задерживается, а дифференцируется, вследствие чего крутизна фронта радиосигнала 17 (фиг. 22) на его выходе выше, чем у радиоимпульса 16 (фиг. 2g-),на входе устройства.

Таким образом., у сигнала на выходе управляемого двойного Т-образного моста 4 в предлагаемом устройстве происходит перераспределение

1042192

2 а г.2

Составитель A. Меньшикова

Редактор Ю.Петрушко Техред A.À÷ корректор A .Èëüèí

Тираж 677 Подписное

BIIHHlIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Эаказ 7695

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 частот спектра таким образом, что подавляются частоты, прилегающие к несущей и, наоборот, усиливаются боковые составляющие, определяющие энергию переднего фронта. Начало импульса формируется энергией именно боковых составляющих спектра, поэтому их усиление по сравнению с частотами, прилегающими к несущей, приводит к повышению крутизны фронта сигнала, т.е. к увеличению энергии начальных полупериодов сигнала, и таким образом к повышению отношения сигнал/шум для этих полупериодов.

Это, в свою очередь, уменьшает ошибки в определении уровня сигнала в анализаторе и улучшает точность . компенсации искажений сигнала.