Логарифмический приемник

 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиолокационных системах для измерения уровней входных сигналов на фоне шумов. Цель изобретения - исключение искажений принимаемого сигнала. Логарифмический приемник содержит входной блок 1 линейного радиочастотного преобразования, полосовой фильтр 2, логарифмический усилитель 3, блоки 5, 6 памяти, блок вычитания, блок 10 задержки и генератор 11 контрольных сигналов. В приемник введены блок 4 с регулируемыми коэф. передачи, дополнительный блок 8 вычитания и источник 9 опорного напряжения. Для поддержания постоянства основания логарифма достаточно поддерживать постоянным значение множителя K_регU_огр/Ink, где U_огр - уровень ограничения в каждом из n ограничителей и n усилителей усилителя 3, K - коэф. усиления каждого из n усилителей. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиолокационных системах для измерения уровней входных сигналов на фоне шумов. Цель изобретения исключение искажений принимаемого сигнала. На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предложенного приемника; на фиг. 2 пример выполнения логарифмического усилителя; на фиг. 3 временные диаграммы, поясняющие работу предлагаемого приемника. Логарифмический приемник содержит входной блок 1 линейного радиочастотного преобразования, полосовой фильтр 2, логарифмический усилитель 3, блок 4 с регулируемым коэффициентом передачи, первый и второй блоки 5, 6 памяти, блок 7 вычитания, дополнительный блок 8 вычитания, источник 9 опорного напряжения, блок 10 задержки и генератор 11 контрольных сигналов, который содержит элемент ИЛИ 12, генератор 13 импульсной последовательности, модулируемый генератор 14, генератор 15 одиночных импульсов и модулятор 16, логарифмический усилитель 3 содержит n ограничителей 17, n детекторов 18, сумматор 19 и n усилителей 20. Логарифмический приемник работает следующим образом. Импульс запуска радиолокатора поступает на вход блока 10 задержки, время задержки на первом и втором выходах которого превышают время, соответствующее рабочей дальности радиолокатора, при этом импульс на втором выходе блока 10 задержки появляется после окончания импульса на первом его выходе. Импульс с первого выхода блока 10 задержки запускает генератор 15 одиночных импульсов, сигнал с второго выхода блока 10 задержки запускает генератор 13 импульсной последовательности, например, сигнала типа меандр, причем частота меандра выбирается больше чем полоса пропускания полосового фильтра 2. Сигналы с выходов генераторов 15 одиночных импульсов (см. фиг. 3а) и генератора 13 импульсной последовательности (см. фиг. 3б) объединяются на выходе элемента ИЛИ 12, одновременно подвергаясь нормированию по амплитуде (см. фиг. 3в). В модуляторе 16 оба сигнала усиливаются до необходимого уровня и поступают на управляющий вход модулируемого генератора 14, в котором осуществляется импульсная модуляция входными сигналами. С выхода модулируемого генератора 14 на вход контрольного сигнала блока 1 поступает радиоимпульсный сигнал (см. фиг. 3г), огибающая которого повторяет форму объединенных на выходе элемента ИЛИ 12 сигналов генератора 15 одиночных импульсов и генератора 13 импульсной последовательности. Сформированный радиоимпульсный сигнал преобразуется и усиливается в блоке 1 и поступает на вход полосового фильтра 2, который осуществляет интегрирование огибающей сигнала. При подаче на вход полосового фильтра 2 одиночного радиоимпульса прямоугольной формы и достаточно большой длительности ((T_и≫τ_ф, где T_и длительность импульса; τ_ф постоянная времени полосового фильтра 2) на выходе полосового фильтра 2 возникает импульс с экспоненциальными передним и задним фронтами и плоской вершиной с амплитудой, которую обозначим U₁ (см. фиг. 3д). При подаче на вход полосового фильтра 2 сигнала, представляющего собой последовательность радиоимпульсов, частота следования которых существенно больше полосы пропускания полосового фильтра 2, на его выходе также получится радиоимпульс, огибающая которого имеет плоскую часть, но амплитуда импульса будет (см. фиг. 3д), где τ длительность одного импульса последовательности; T - период импульсной последовательности. В частности, если импульсная последовательность есть меандр (T = 2τ), то т. е. соотношение амплитуд импульсов на выходе полосового фильтра 2 точно определяется соотношением длительностей импульса и периода задаваемой импульсной последовательности. Далее радиоимпульсы с заданным соотношением амплитуд поступают на вход логарифмического усилителя 3, а с его выхода через блок 4 с регулируемым коэффициентом передачи на информационные входы первого и второго блоков 5, 6 памяти. Первый блок 5 памяти открывается для записи уровня выходного сигнала на тот интервал времени, в течение которого на выходе полосового фильтра 2 присутствует первый радиоимпульс, аналогично второй блок 6 памяти записывает значение выходного сигнала в тот интервал времени, когда на выходе полосового фильтра 2 присутствует второй радиоимпульс. Вне этих интервалов времени записанные в первом и втором блоках 5, 6 памяти уровни сигналов запоминаются. Эти значения вычитаются в блоке 7 вычитания, что адекватно получению разности логарифмов двух сигналов с известным отношением амплитуд. Амплитудная характеристика логарифмического усилителя 3 может быть выражена так где K коэффициент усиления каждого из n усилителей 20; U_огр уровень ограничения в каждом из n ограничителей 17 выходного напряжения каждого из n усилителей 20. Учитывая, что уже при малых значениях U_вх, можно принять Выходное напряжение блока 4 с регулируемым коэффициентом передачи К_рег. равно Сигнал на выходе блока 7 вычитания имеет вид

Поскольку логарифм числа по некоторому основанию отличается от логарифма того же числа по другому основанию только постоянным множителем, последнее выражение можно представить так
U_{вых выч1}=log_mU₁ log_mU₂
где m некоторое основание логарифма, принятое за исходное для данного логарифмического усилителя 3. Для поддержания постоянства основания логарифма достаточно поддерживать в выражении (1) постоянным значение множителя

Для этого в источнике 9 опорного напряжения вырабатывается постоянное выражение U_оп, которое соответствует логарифму задаваемого отношения двух сигналов U₁ и U₂ при исходном основании логарифма n. Это напряжение U_оп в дополнительном блоке 8 вычитания сравнивается с напряжением U_{вых выч1}. Если эта разность отличается от нуля, то под действием разностного сигнала изменяется коэффициент передачи блока 4 с регулируемым коэффициентом передачи до тех пор, пока разностный сигнал не станет равным нулю. А это будет означать, что логарифмическая характеристика усилителя 3 не изменилась.

Формула изобретения

1. Логарифмический приемник, содержащий первый и второй блоки памяти, блок вычитания и последовательно соединенные блок задержки, генератор контрольных сигналов, входной блок линейного радиочастотного преобразования, полосовой фильтр и логарифмический усилитель, при этом информационные входы первого и второго блоков памяти соединены между собой, выходы первого и второго блоков памяти соединены с дополнительными входами блока вычитания, первый и второй выходы блока задержки соединены с управляющими входами соответственно первого и второго блоков памяти, отличающийся тем, что, с целью исключения искажений принимаемого сигнала, в него введены последовательно соединенные источник опорного напряжения, дополнительный блок вычитания и блок с регулируемым коэффициентом передачи, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом логарифмического усилителя и информационным входом первого блока памяти, при этом выход блока вычитания соединен с вторым входом дополнительного блока вычитания, а второй выход блока задержки соединен с дополнительным входом генератора контрольного сигнала. 2. Приемник по п.1, отличающийся тем, что генератор контрольных сигналов содержит генератор одиночных импульсов и последовательно соединенные генератор импульсной последовательности, элемент ИЛИ, модулятор и модулируемый генератор, при этом выход генератора одиночных импульсов соединен с вторым входом элемента ИЛИ, а входом, дополнительным входом и выходом генератора контрольных сигналов соответственно являются вход генератора одиночных импульсов, вход генератора импульсной последовательности и выход модулируемого генератора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000        

---