Устройство для приема пространственно разнесенных сигналов с @ -кратным частотным разносом

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ПРОСТРАНСТВЕННО РАЗНЕСЕННЫХ СИГНАЛОВ С п-КРАТНЫМ ЧАСТОТНЬИ РАЗНОСОМ, содержащее подключенные к входам ветвей разнесения блоки фазирования, выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора, подключенного выходом к входу блока демодуляции, один из выходов которого является выходом устройства, а другой подключен к опорному входу каждого блока фазирования, причем в блоке фазирования к входу подключены первые входы первого и второго смесителей, выход первого смесителя является выходом блока фазирования, второй вход второго смесителя - опорным входом блока фазирован,ия, а выход второго смесителя соединен с входом гребенчатого фильтра, выход которого подключен к второму входу первого смесителя , отличающееся тем, что, с целью повьппения помехоустойчивости приема при действии сосредоточенных по спектру радиопомех , соизмеримых по уровню с полезным сигналом, в каждый блок фазирования введен гребенчатый режекторный фильтр и п-канальный блок обнаружения пораженных сосредоточенной радиопомехой каналов, а каждый из гребенчатых фильтров в блоках фазирования вьшолнен управляемым с п входами управления, причем вход гребенчатого (Л режекторного фильтра в каждом блоке фазирования соединен с выходом второс го смесителя, а выход гребенчатого режекторного фильтра в каждом блоке фазирования. - с входом И -канального блока обнаружения пораженных сосредоточенной радиопомехой каналов, а о со со каждый из выходов п -канального бло ка обнаружения пораженных сосредоточенной радиопомехой каналов соединен SD с соответствующим входом управления управляемого гребенчатого фильтра.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) 21 А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,К СВИДЕ1 ЕЛВСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ (21) 3292675/18-09 (22) 20.02.8! (46) 23.08.84. Бюл. - 31 (72) М.А.Быховский (53) 621.396.49(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Н 253167, кл. Н 04 В 1/10, 1968.

2. Быховский М.А. Принципы построения устройств разнесенного приема 4М-.сигналов. — М., "Электросвязь", 1976, У 4, с. 17-24, рис. 1 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ПРОСТРАНСТВЕННО РАЗНЕСЕННЫХ СИГНАЛОВ С и-КРАТНЫМ ЧАСТОТНЫМ РАЗНОСОМ, содержащее подключенные к входам ветвей разнесения блоки фазирования, выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора, подключенного выходом к входу блока демодуляции, один из выходов которого является выходом устройства, а другой подключен к опорному входу каждого блока фазирования, причем в блоке фазирования к входу подключены первые входы первого и второго смесителей, выход первого смесителя является выходом блока фазирования, второй вход второго смесителя — опорным входом блока фазирования, а выход второго смесителя соединен с входом гребенчатого фильтра, выход которого подключен к второму входу первого смесителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения помехоустойчивости приема при действии сосредоточенных по спектру радиопомех, соизмеримых по уровню с полезным сигналом, в каждый блок фазирования введен гребенчатый режекторный фильтр и и-канальный блок обнаружения пораженных сосредоточенной радиопомехой каналов, а каждый из гребенчатых фильтров в блоках фазирования выполнен управляемым с д входами управления, причем вход гребенчатого режекторного фильтра в каждом блоке фазирования соединен с выходом второго смесителя, а выход гребенчатого режекторного фильтра в каждом блоке фазирования. — с входом И -канального блока обнаружения пораженных сосредоточенной радиопомехой каналов, а каждый из выходов П -канального блока обнаружения пораженных сосредоточенной радиопомехой каналов соединен с соответствующим входом управления управляемого гребенчатого фильтра.

1 1109

Изобретение относится к радиоприем,:;ной технике и может быть применено в системах разнесенного приема сигналов с угловой модуляцией в коротковолновых, ионосферных и тропосферных какалах связи для повышения помехоустойчивости приема в присутствии сосредоточенных по спектру радиопомех.

Известно устройство для подав ления сосредоточенных по спектру ра- 10 диопомех, содержащее подключенные к входу п фильтров, разбивающих всю полосу принимаемого сигнала на п каналов, и блок управления; анализирующий напряжения на выходах этих п фильтров и формирующий на основе анализа управляющие сигналы, запирающие выходы тех из и каналов, в которых обнаружена сосредоточенная радиопомеха (11.

Недостатком устройства является низкая эффективность обнаружения сосредоточенной помехи в каналах приема,. так как в этих каналах, поми- мо помехи, постоянно действуют превосходящие их по уровню полезные сигналы. Кроме того,в случае передачи сигналов с угловой модуляцией разбиение полосы частбт на и каналов с помощью фильтров вносит нелинейные искажения и вследствие неидентичности величин группового времени запаздывания сигналов в отдельных фильтрах существенно затрудняет реализа35 цию когерентного сложения разнесенных сигналов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст40 ройство для приема пространственно разнесенных сигналов с и-кратным частотным разносом, содержащее подключенные к входам ветвей разнесения блоки фазирования, выходы которых

45 соединены с соответствующими входами сумматора, подключенного выходом к входу блока демодуляции, один из выходов которого является выходом устройства, а другой подключен к опорному входу каждого блока фазирования, 0 причем в блоке фазирования к входу подключены первые входы первого и второго смесителей, выход первого смесителя является выходом блока фазирования, второй вход второго смесителя — опорным входом блока фазирования, а выход второго смесителя соединен с входом гребенчатого фильтра, 921 выход которого подключен к второму входу первого смесителя L2j.

Однако известное устройство имеет низкую помехоустойчивость в тех случаях, когда одна или несколько составляющих частотно-разнесенных сигналов, поступающих на входы устройства, поражены сосредоточенными по спектру радиопомехами, соизмеримыми по уровню с полезным сигналом. Это обусловлено тем, что в результате преобразований в блоках фазирования на входе

} .блока демодуляции образуется сигнал, представляющий когерентную сумму сигналов отдельных ветвей разнесения, на которую наложена сумма сосредоточенных по спектру радиопомех, дейстсующих в отдельных ветвях разнесения.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости приема при действии сосредоточенных по спектру радиопомех, соизмеримых по уровню с полезным сигналом.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для приема пространственно разнесенных сигналов с и-кратным частотным разносом, содержащее подключенные к входам ветвей разнесения блоки фазирования, выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора, подключенного выходом к входу блока демодуляции, один из выходов которого является выходом устройства, а другой подключен к опорно му входу каждого блока фазирования, причем в блоке фазирования к входу подключены первые входы первого и второго смесителей, выход первого смесителя является выходом блока фазирования, второй вход второго смесителя- 4 опорным входом блока фазирования, а выход второго смесителя соединен с входом гребенчатого фильтра,,выход которого подключен к второму входу первого смесителя, в каждый блок фазирования введен гребенчатый режекторный фильтр и п-канальный блок обнаружения пораженных сосредоточенной .радиопомехой каналов, а каждый из гребенчатых фильтров в блоках фазирования выполнен управляемым с и входами управления, причем вход гребенчатого режекторного фильтра в каждом блоке фазирования соединен с выходом второго смесителя, а выход гребенчатого.режекторного фильтра в каждом блоке фаэирования — с входом и-ка1109921

8;1,(4) и (1,1,(tl

%;(

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого

10 устройства.

Устройство содержит блоки 1.1-1.М фазирования, подключенные через сумматор 2 к входу блока 3 демодуляции, один иэ выходов которого соединен с опорным входом каждого блока 1.1-1.М

15 фазирования. Каждьй блок 1.1-1.М фазирования.содержит последовательно соединенные второй смеситель 4, управляемый гребенчатый фильтр 5 и первый смеситель 6, другой вход которого 20 является входом блока фазирования и подключен к первому входу второго смесителя 4, а выход первого смесителя 6 является выходом блока фазирования.

Управляемый гребенчатый фильтр 5 сос«25 тоит из и параллельно включенных цепеи, образованных последовательно соединенными узкополосным фильтром 7. 1(7 .и) и ключом 8. 1(8.n) .Выходы всех п цепей подключены к сумматору 9, выход которого является выходом управляемого гребенчатого фильтра 5.

Выход второго смесителя 4 в каждом блоке фазирования подключен так- 35 же к входу гребенчатого режекторного фильтра 10, выход которого соединен с входом и -канального блока 11 обнаружения пораженных сосредоточенной радиопомехой каналов, соответст-. 40 вующий выход которого (например, выход соответствующего порогового устройства, входящего в данный блок) подключен к соответствующему управляющему входу гребенчатого фильтра 5, 15 который является входом управления соответствующего ключа 8.1-8.п.

Устройство работает следующим образом.

Пусть на входы отдельных ветвей разнесения устройства поступают сигналы гд» .с д,„в п(ю g »Я ч; )-, »уюта

1<= 1 частотно-разнесенных сигналов, А „и „„- амплитуды и фазы К-ro сигнала в i-й ветви приема, (t) — полезная модуляция;

И g — несущие частоты разнесенных сигналов, ь

1Ч ° (tl=Z 811 з1(ж 1+ (4. ) — амплитуды и фазы К-й помехи, действующей в 1 -й ветви приема;

Поскольку обычно сосредоточенные йомехи поражают не все, а лишь. несколько из частотно-разнесенных сиг налов, в выражения для N4 (t) следует считать отличными от нуля m из п амплитуд В (). Для простоты рассмотрим случай, когда только один 1-й частотно-разнесенный сигнал поражен помехой, т.е. лишь BÄ((t) г 0 и

N<(t} = B;g(t)sin(coat + V;g(t) °

На выходе блока 3 демодуляции вырабатывается сигнал

У (Ц=Л 1п(м 1 с((С) Ч ), (l) где а (t) — оценка полезного сообщения О (t) .

Эта оценка обычно весьма незначительно отличается a (t), т.е.

f6(t) I = (О"(Е) — a(t) I a 1. Сигнал V (t) поступает на опорные входы блоков 1.1-1.М фазирования и на выходах смесителей 4 мы получим сигналы

1 ь

+ (Ч = Z A Ю» (Ю» t + Е(Ц+ а q. В БЬ

11 1(„Ф а;1,) Щ" " . (ы» .ч,, Я-,"(ц- v ), (з( где р = . -v ф i% o

В выражении (3) вследствие того, что 1 (О «1, под знаком суммы стоят составляющие, близкие к гармоническим колебаниям. Наоборот, помеховая составляющая модулирована по амплитуде и частоте и является широкополосной. Узкополосные фильтры 7.17.п выделяют гармонические составляющие и на их выходах имеем сигналы

U,1,®="- 51 (g ЬУ. ), ()Кроме того, сигналы (3) поступают на гребенчатый режекторный фильтр 10, который может быть, в частности, вы1109921 полнен на основе линии задержки и )ны» читателя. Такой фильтр имеет частотную характеристику Н (()) = 1 -e {ю -(() 1.

Если т и ((выбраны из условия ьм; (= 23 К, то на частотах () =ли„ имеем Н(аи) ) = О, следовательно, на выходе этого фильтра имеем

V. (Ф!= 6. (Ф)в п(Лш. 4 Ч. (1)-о" (1)-Ч ), (5) где волнистая черта сверху указыва- 10 ет, что сигнал V,. (й.) получен в резуль11 тате преобразования сигнала, определяемого последним членом формулы (3) в узкополосном фильтре.

В п-канальном блоке 11 обнаруже- 15 ния пораженных сосредоточенной радиопомехой каналов, который, в частности, может содержать п фильтров, центральные частоты которых равны Ь()),, а полосы примерно равны полосе час- 20 тот, занимаемой одной частотной составляющей сигнала S„(t), а выходы фильтров подключены к инерционным детекторам, определяется мощность помехи, попадающей в каждый из кана- 25 лов обнаружителя. Величина этой мощности в каждом канале сравнивается с порогом в пороговом устройстве и, если порог превзойден, то на соответствующий ключ 8.1-8.п поступает с з0 и-канального блока 11обнаружения пораженных сосредоточенной радиопомехой каналов управляющий сигнал, который запирает этот ключ, блокируя выход соответствующего узкополосного фильтра 7.1-7.п.

В рассматриваемом нами случае может быть превзойден порог в ь-м пороговом устройстве и тогда выход

f-ro узкополосного фильтра заблокиро-40 ван. При этом на выкоде сумматора 9 имеем

В первом смесителе 6, где выделя ются сигналы только разностных частот с несущей частотой . (и, имеем 50

® (t1= — ";Г sn(uît «)(() (2

1(Р

Выражение (7) показывает, что в этом сигнале отсутствует 6-я частотная составляющая, пораженная радиопомехой.

Остальные частотные составляющие сигнала, действующего в i -й ветви приема, складываются когерентно с оптимальными весами. Поэтому на выходе сумматора имеем а

М

))м= ХЕА Б + t

i1 О о

Таким образом, на блок 3 демодуляции поступает сигнал, являющийся когерентной суммой с оптимальными весами всех частотных составляющих принимаемого сигнала за исключением тех, которые поражены сосредоточенными по спектру радиопомехами. Вследствие этого предлагаемое устройство имеет повьппенную помехоустойчивость.

Предлагаемое устройство может быть использовано для борьбы с радиопомехами от других радиоэлектронных средств. В этом случае оно позволяет существенно улучшить условия электромагнитной совместимости и уменьшить необходимый частотно-территориальный разнос между взаимодействующими средствами.

В системе радиорелейной (РРЛ) связи предлагаемое устройство позволяет бороться с помехами с обратного направления, обусловленными недостаточным защитным действием приемных ан4 тени. В настоящее время при недостаточном защитном действии антенн на

РРЛ Используют четырехчастотный план, т.е. редиоспектр используется неэ(аффективно. Предлагаемое устройство позволяет перейти на таких РРЛ на двух частотный план, т.е. в два раза увеличить эффективность использования радиоспектра.

1109921

Составитель Б.Ефанов

ТехредЛ.Мартяшова Корректор О.Тигор

Редактор О.Юрковецкая

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ. 6103/43 Тираж 635 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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