Согласованный фильтр сигналов с дискретной частотной манипуляцией

 

СОГЛАСОВАННЫЙ ФИЛЬТР СИГНА ЛОВ С даскрЕтной ЧАСТОТНОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ , содержащий N-входовой сумматор, выход которого язляется выходом согласованного фильтра, и N-1 элементов задержки, выход каждого из которых соединен с одним из соответствующих входов N-входового сумматора, отличающийся тем, что. с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности фильтрации сигналов с различной расстановкой дискретных частот, введены синхронизатор и соединенные последовательно рециркулятор, вход которого является входом фильтра, детектор огибающей, пороговый элемент и временной селектор, каждый из N-1 выходов которого соединён с входом соответствующего элемента задержки,а N-ый выход соединен с N-ым входом N-входового сумматора, первый и второй управляющие входы рециркулятора соединены с первым и вторым выходами синхронизатора соответственно, а первый и второй управляющие входы вре (О С менного селектора соединены с вторым и третьим выходами синхронизатора соответственно.

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„SUÄÄ 1092751

Зсв Н 04 4 27 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3491437/18-09 (22) 13.09.82 (46) 15.05.84. Вюл. 9 18 (72) В.А.Сивов и M.Ã.Âÿòêèí (53) 621.391.266(088.8) (56) 1. Финкенштейн M.È. Основы радиолокации. M., "Советское радио", 1973, с. 370, рис. 7 2.5.

2. Кук И. и др. Радиолокационные сигналы. М., "Советское радио", 1971, с. 306, рис. 8 4 в (прототип). (54)(57) СОГЛАСОВАННЫЙ ФИ ТР СИГНАЛОВ С ДИСКРЕТНОЙ ЧАСТОТНОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ, содержащий М-входовой сумматор, выход которого является выходом согласованного фильтра, и N --i элементов задержки, выход каждого из которых соединен с одним из соответствующих входов N-входового сумматора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности фильтрации сигналов с различной расстановкой дискретных частот, введены синхронизатор и соединенные последовательно рециркулятор, вход которого является входом фильтра, детектор огибающей, пороговый элемент и временной селектор, каждый из М-1 выходов которого соединен с входом соответствующего элемента задержки, а М-ый выход соединен с Й-ым входом

l4-входового сумматора, первый и второй управляющие входы рециркулятора соединены с первым и вторым выходами синхронизатора соответственно, а пер- Е

Ф вый и второй управляющие входы вре" менного селектора соединены с вторым . и третьим выходами синхронизатора С соответственно.

1092751

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах передачи цифровой информации по радио или проводным каналам связи . с использованием сигнала с дискретной частотной манипуляцией (ДЧМ).

Известен согласованный Фильтр сигналов с дискретной частотной манипуляцией, содержащий выходной сумматор и М фильтров, выход каядого из которых соединен с соответствующим входом выходного сумматора, а вход соединен с соответствующим выходом элемента задержки, вход которого является входом согласованного фильтра 1 $.

Однако этот согласованный фильтр трудно реализуем при частоте переключения частот сигнала, равной единицам Гц из-за сложности создания достаточно узкополосных фильтров.

Наиболее близким к изобретению пб технической сущности является согласованный фильтр сигналов с дискретной частотной MGHHII/ляцией, содержащий

8-входовой сумматор, выход которого является -выходом согласованного фильтра и 8-1 элементов задержки, выход каждого из которых соединен с одним из соответствующих входов Р -входового ЗО сумматора, и М полосовых фильтров, выход каждого из N-1 полосового фильтра соединен с входом соответствующего элемента задержки, Выход М-ro по- лосового фильтра соединен с М-ым 35 входом Н-входового сумматора t:23.

Однако в низкоскоростных линиях передачи информации, когда частоты

ДМЧ сигнала переключаются через редко (несколько раз в секунду) для разделения частот сигнала при их оптимально плотной расстановке требуются полосовые фильтры с полосой пропускания в несколько Гц. Реализовать фильт-45 ры с требуемой формой амплитудно-час.тотной характеристики, с требуемой точностью настройки на номинальное значение частот, технологически очень трудно. При замене рабочих частот 5О

ДЧМ сигнала при этом требуется или перестраивать полосовые фильтры или иметь набор фильтров на всевозможные значения частот. Из-за того, что поlIocB пропускания фиЛьтров очень узкая, повьппаются требования к стабильности генераторов, элементов фильтров, исключается возможность работы в условиях лияния эффекта Доплера.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности фильтрации сигналов с различной расстановкой дискретных частот.

Поставленная цель достигается тем, что в согласованный фильтр с дискретной частотной манипуляцией, содержащий И-входовой сумматор, выход которого является выходом согласованного фильтра, и М-1 элементов задержки, выход каждого из которых соединен с одним из соответствующих входов

М-входового сумматора, введены синхронизатор и соединенные последовательно рециркулятор, вход которого является входом фильтра, детектор огибающей, пороговый элемент и временной селектор, каждый из N --1 выходов которого соединен с входом соответствующего элемента задержки, а М-ый выход соединен с М-ым входом М -входового сумматора, первый и второй управляющие входы рециркулятора соединены с первым и вторым выходами синхронизатора соответственно, а первый и второй управляющие входы временного селектора соединены с вторым и третьим выходами синхронизатора соответственно.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого согласованного фильтра сигналов с дискретной частотной манипуляцией; на фиг. 2 — пример выполнения рециркулятора.

Согласованный фильтр сигналов с дискретной частотной манипуляцией содержит рециркулятор 1, синхронизатор 2, формирователь 3 импульсных госледовательностей, задающий генератор 4, детектор 5 огибающей, пороговый элемент 6, временной селектор 7, кресировочный блок 8, элементы 9 задержки и М-входовой сумматор 10.

Рециркулятор 1 содержит первый ключ 11, блок 12 накопления, блок 13 задержки, смеситель 14 и второй ключ 15.

Согласованный фильтр работает следующим образом.

Входной сигнал поступает на вход рециркулятора 1, в котором через первьпЪ ключ 11, замыкаемый с частотой Еоп= Р - Рн, (где F и F< — соответственно верхняя и нижняя возможные частоты сигнала), выборки сигнала проходят на блок 12 накопления. С его

3 109 выхода сигнал поступает на вход блока 13 задержки, который задерживает сигнал на время Т „=.1/20> .

С блока 13 задержки сигнал поступает на один из входов смесителя 14, на другой вход которого поступает гетеродинное напряжение. Средняя частота колебаний гетеродинного напряжения выбирается примерно равной средней частоте входного сигнала.

С выхода смесителя 14 сигнал подается на второй вход блока 12 накопления.

За время t „ происходит накопление энергии спектральных составляющих в полосе частот сигнала. Затем с помощью второго ключа 15 блок 12 накопления разряжается и цикл накопления повторяется.

Для управления работой первого и второго ключей 11 и 15 синхронизатором 2, который состоит из задающего генератора 4 и формирователя 3, вырабатываются импульсные последовательности.

Сигнал с выхода блока 12 накопле- 25 ния, представляющий собой выходной сигнал рециркулятора 1, в виде появляющихся последовательно во времени составляющих спектра с нарастающей частотой с разрешением по частоте в

AF=1/i, подаются через детектор 5 огибающей на вход порогового элемента 6, на второй вход которого подается специально определяемое напряжение сравнения. На выходе порогового эле 35 мента 6 составляющие спектра, превышающие порог, нормализуются к единич2751 4 ной амплитуде. Временной селектор 7 подключает выход порогового элсмента 6 последовательно к своим выходам.

За один цикл работы рециркулятора 1 и соответственно временного селектора 7 при отсутствии сосредоточенных помех импульс единичной амплитуды появляется только на одном из выходов временного селектора 7. Через кроссировочный блок 8 выходы временного селектора 7 подключены к входам соответствующих элементов 9 задержки.

Кроссировочный блок 8 служит для того, чтобы переключать выходы временного селектора 7 при изменении порядка следования частот. Таким образом, временной селектор 7 и кроссировочный блок 8 получают импульс с выхода порогового элемента 6, соответствующий сигналу на определенной частоте F подают на вход i-ro элемента 9 задержки, который обеспечивает запаздывание этого импульса на время (М- 1)ТИ. Т.е. как в устройстве-прототипе на выходе N -входового сумматора 10 сложатся и дадут максимальный уровень сигнала частотные посылки входного сигнала, приходящие в определенном наперед заданном порядке.

Таким образом, независимо от времени включения согласованного фильт ра, не более чем через два периода сигнала T<2NT,на выходе согласовай= ного фильтра появится отклик, максимального уровня, который может быть использован для обнаружения сигнала, ф4Ф, Г

ВНИИПО Заказ 3278/45 Тираж 635 Подписное филиал ППП "Патент",.г.Ужгород, ул,Проектная, 4