Устройство частотной селекции

 

Изобретение относится к радиотехнике и повьппает точность фильтрации путем подавления узкополосной помехи с неизвестной или изменяющейся несущей частотой. Устр-во содержит входной полосовой фильтр.1, смесители 2 и 4, полосовые фильтры 3 и 5, перестраиваемые г-ры 6 и 7, квадраторы 8 и 9, вычитатель 10, интегратор 11,.пороговый блок 12, диф. блок 13, инвертор 14, коммутаторы 15 и 16, сумматор 17, интегратор 18 со сбросом, источник 19 постоянного напряжения, режекторный фильтр 20. 1 ил. е fflfff (Л с: со 4: сл ОС

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 03 Н,21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4063689/24-09 (22) 30.04.86 (46) 15.10.87.Бюл. N> 38 (71) Таганрогский радиотехнический институт им.В.Д.Калмыкова (72) А.П.Дятлов и В.В.Шеболков (53) 621.372,543 (088.8) (56) Левин В.А., Норкин Г.А.

Радиотехнические системы фильтрации с возвратным гетеродинированием. M.:

Советское радио, 1979, с.30, рис.1.6.

„„SU„„1345317 А1 (54) УСТРОЙСТВО ЧАСТОТНОЙ СЕЛЕКЦИИ (57) Изобретение относится к радиотехнике и повьппает точность фильтрации путем подавления узкополосной помехи с неизвестной KTIH изменяющейся несущей частотой. Устр-во сбдержит входной полосовой фильтр.1, смесители 2.и 4, полосовые фильтры 3 и 5, перестраиваемые г-ры 6 и 7, квадраторы 8 и 9, вычитатель 10, интегратор ll пороговый блок 12, диф. блок 13, инвертор 14, коммутаторы

)5 и 16, сумматор 17, интегратор 18 со сбросом, источник 19 постоянного напряжения, режекторный фильтр 20.

1 ил.

1345317

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для селекции широкополосных сигналов в условиях мощных узкополосных помех °

Цель изобретения — повышение точности фильтрации путем подавления узкополосной помехи с неизвестной или изменяющейся несущей частотой.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного устройства частотной селекции.

Устройство частотной селекции со— держит входной паласовой фильтр 1, первый смеситель 2, первый паласовой фильтр 3, второй смеситель 4, второй паласовой фильтр 5, первый 6 и второй 7 перестраиваемые генераторы, первый 8 и второй 9квадраторы,вычитатель 10, интегратор 11, пороговый блок 12, дифференцирующий блок 13, инвертор 14, первый 15 и второй 16 коммутаторы, сумматор 17, интегратор

18 са сбросом, источник 19 постоянного напряжения, режектарный фильтр

20.

Устройство частотной селекции работает следующим образом.

При отсутствии узкополосной помехи в полосе частот входного сигна— ла, прошедшего входной паласовой фильтр 1, коммутатор 16 закрыт нуле— вым потенциалом с выхода порогового блока 12, а коммутатор 15 открыт напряжением с выхода инвертара 14.

На вход интегратора 18 са сбросом через сумматор 17 и коммутатор

15 поступает постоянное напряжение от источника 1 9. Вследствие этого напряжение па выходе ин".егратара 18 со сбросом периодически изменяется по линейному закону: при достижении выходным -напря.";ением интегратора 18 са сбросом установленного порогового уровня 0 происходит автоматический сброс интегратора 18 са сбросам., т.е. в нем устанавлива— ются нулевые начальные условия, после чего гыходнае напряжение вновь начинает увеличиваться па линейному

3 э к Он 5) да в еГпзч! 1)иь(-11 - дал е е с на л Я ь происходит сброс интегратора 18 са сб1)осам и так далее.

Напряжение с выхода интегратора

18 са сбросом поступает на управляющие входы перестраиваемых генерата рав 6 и 7, Вхаде1ай паласовой фильтр l coI Iß саван по полосе прапускания с шириной спектра сигнала на входе устройства. Диапазон перестройки по частоте перестраиваемых генераторов 6 и 7 выбирается равным полосе пропус() кания входного полосового фильтра 1, полоса пропускания полосового фильтра 3 равна удвоенной полосе прапускания входного полосового фильтра 1, частота f настройки режекторного фильтра 20 выби )ается равной частоте fп„„ настройки полосового фильтра 3, полоса пропускания полосового фильтра 5 равна полосе пропускания

BxopH0I o 1I0I1ot oIIo1 о фильтра 1<

Частоты перестраиваемых генераторов 6 и 7 изменяются синхронно в соответствии с управляющими напряжениями на их входах и в любой момент времени отличаются на постоянную величину 11, определяемую требуемым сдвигом несущих частот сигнала на входе и выходе устройства. Несущая частота сигнала f на выходе

1 полосового фильтра 3 равна

С) CS) Г„ где f „ — несущая частота на входе.устройства; 30 — частота перестраиваемага генератора 6.

Очевидно, f, изменяется ва времени в соответствии с изменением

Г . Ва втором сме-ителе 4 асуществfi

ЗЬ ляется обратное преобразование, несущая частота сигнала на вн ходе паласового фильтра 5 равна

Р, + 1,. где f - — частота перестраиваемога т генератора 7.

В результате описанного двайна<)В го преобразования частоты сигнал на выходе устройства в любой момент времени сдвинут па частоте относи":,åëüíî сигнала на входе на величину йГ, не зависящую ат времени.

80 Квадратары 8 и 9, ш читатель 10, интегратор 11 и па.поганый блок 12 предназначены для обнаружения узкополосной помехи путем сравнения сигналов по мощности на входе и выходе режектарнаго фильтра 20. В квадратарах 8 и 9, вычитателе 10 и интеграторе li вырабатывается напряжение 0 пропорциональное разности мощностей

".:".гналав на выходе и входе режектор1345317

15

25

30 ного фильтра 20, Это напряжение сравнивается в пороговом блоке 12 с пороговым напряжением Up Если Up >

> Up на выходе порогового блока 12 появляется единичный потенциал, управляющий работой коммутаторов 15 и 16, если же U U, - потенциал на выходе порогового блока 1 2 остается нулевым. Режекторный фильтр 20 вырезает из спектра сигнала на выходе полосового фильтра 3 часть спектральных составляющих вблизи частоты f .

При отсутствии узкополосной помехи на входе устройства сигналы на входе и выходе режекторнаго фильтра 20 отличаются по мощности незначительно, поскольку спектр сигнала равномерный и его ширина значительно больше полосы режекции режекторного фильтра 20. Следовательно, при отсутствии узкополосной помехи на входе устройства напряжение.U p достаточно мало. Пороговый уровень U выбирается таким, чтобы при отсутствии помехи в любой момент времени выполнялось условие U р 60 с учетом того, что U Р— случайная величина из-за конечности интервала временного усреднения при вычислении мощностей помехи на входе и выходе режектарного фильтра 20.

Таким образом, если нет узкополосной помехи на входе устройства, то условие 0 0 выполняется в любой момент времени, следовательно, в любой момент времени на выходе порогового блока 12 — нулевой потенциал, коммутатор 16 закрыт, коммутатор 15 открыт, с источника 19 на интегратор 18 са сбросом подается постоянное напряжение, интегратор 18 со сбросом вырабатывает линейно изменяющееся напряжение, частота пе- 45 рестраиваемых генераторов 6 и 7 непрерывно изменяется.

При появлении мощной узкополосной помехи на входе устройства частота перестраиьаемых генераторов 6 и 7 изменяется до тех пор, пока спектр помехи на выходе полосового фильтра 3 не попадает в полосу режекции режектарнога фильтра 20. В этом случае мощности колебаний на входе и выходе режекторнсга фильтра 20 различаются на величину мощности rroMexv, поскольку помеха

"вырезается" режекторным фильтром

20. Напряжение U превышает порогоP вый уровень И, на выходе порогового блока 12 появляется единичный потенциал, который открывает коммутатор

16 и закрывает коммутатор 15. К входу интегратора 18 со сбросом подключается выход дифференцирующего блока 13, напряжение на выходе которого пропорционально скорости изменения напряжения U . Устройство переходит в режим режекции узкополосной помехи. Дифференцирующий блок 13 предназначен для определения величины и знака отклонения несущей частоты узкополосной помехи на выходе полосового фильтра 3 от частоты настройки режектсрного фильтра 20.

Если частоты совпадают, напряжение на выходе дифференцирующего блока 13 равно нулю. При отклонении несущей частоты помехи ст fр на выходе дифференцирующего блока 13 появляется напряжение, величина и знак которого зависит от величины и знака рассматриваемого отклонения частоты, Зтс напряжение через открытый коммутатор

16 и сумматор 17 псступаег на вход интегратора 18 са сброс=м, вследствие чего изменяю ся напряжен. е на его выходе. а также частоты перестраиваемых генераторов 6 и 7. Такатьi oéразом, режектарнь|й фильтр 20 вновь оказывается настроенным на частоту узкополосной помехи.

Если несущая частота узкополосной помехи изменилась, напряжение Бр на входе интегратора II вновь оказывается меньше порогового уровня U» на выходе парсгавага блока 12 вновь появляется нулевой потенциал, коммутатор 16 закрывается, коммутатор

15 открывается и устройства и:=рехадит в режим поиска узкополосной помехи, в любой момент времени сохраняя свои основные функции частотной селекции и преобразования широкополосного сигнала.

Формула изобретения

Устройство частотной селекции, содержащее последовательно соединеннь е входной паласовой фильтр, первый смеситель и первый паласовой фильтр, последовательно соединенные второй смеситель и второй паласовой фильтр, выход которого является выходом устройства частотной селек!

345317

Составитель А. Осипович

Редактор Н. Слободяник Техред Л. Олийнык Корректор И,Булла

Заказ 4930/53 Тираж 900

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул,Проектная, 4 сии, а также первый и второй перестраиваемые генераторы, выходы которых подключены соответственно к второму входу первого смесителя и к

5 первому входу второго смесителя, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности фильтрации путем подавления узкополосной помехи с неизвестной или изменяющейся )0 несущей частотой, введены режекторный фильтр, включенный между выходом первого полосового фильтра и вторым входом второго смесителя, последовательно соединенные источник постоянного напряжения, первый коммутатор, сумматор и интегратор со сбросом, выход которого подключен к объединенным управляющим входам первого и второго перестраиваемых генераторов, последовательно соединенные и включенные между входом режекторного фильтра и вторым входом сумматора первый квадратор, вычитатель, интегратор, дифференцирующий блок и второй коммутатор, второй квадратор, включенный между выходом режекторного фильтра и вторым входом вычитателя, инвертор, включенный между управляющими входами первого и второго коммутаторов, а также пороговый блок, включенный между выходом интегратора и входом инвертора,