Способ автоматической регулировки чувствительности радиоприемника

 

Способ автоматической регулировки чувствительности радиоприемника относится к области радиосвязи и может использоваться при построении радиоприемных устройств. Достигаемый технический результат - повышение чувствительности и помехозащищенности известного способа автоматической регулировки чувствительности радиоприемника, основанного на обработке входного сигнала с автоматическим регулированием его выходного уровня в широкополосном тракте, последующем преобразовании сигнала в тракте преобразования по частоте, далее обработке сигнала с автоматическим регулированием его выходного уровня в узкополосном тракте, измерении уровней сигналов с выхода широкополосного U_{ВЫХ Ш} и узкополосного U_{ВЫХ У} трактов. Отличием предлагаемого способа является то, что дополнительно выполняют следующие взаимосвязанные действия: измеряют уровень сигнала на входе широкополосного тракта U_ВХ, сравнивают уровень сигнала U_ВХ с предельно допустимым уровнем входного сигнала U_{ПДШ 1}, сравнивают уровень сигнала U_{ВЫХ Ш} с предельно допустимым уровнем выходного сигнала U_{ПДШ 2}, сравнивают уровень сигнала U_{ВЫХ У} с двумя пороговыми значениями сигнала, соответствующими нижнему пороговому U_{П MIN} и верхнему пороговому U_{П МАХ} уровням сигнала, в случаях, когда U_ВХ< U_{ПДШ 1} и U_{ВЫХ У}< U_{П MIN}, входной сигнал U_ВХ коммутируется непосредственно на вход тракта преобразования по частоте, минуя широкополосную обработку, последнее действие реализуется до тех пор, пока не выполняется одно из условий U_{ВЫХ У}>U_{П МАХ} или U_ВХ≥U_{ПДШ 1}, в других случаях производится автоматическое изменение уровня U_{ВЫХ Ш} до значения К•U_{ВЫХ Ш}, когда уровень сигнала U_{ВЫХ Ш}>U_{ПДШ 2}, при этом коэффициент К определяется из условия K = (U_{ПДШ 2}/U_{ВЫХ Ш})-δ, где δ- запас устойчивости, кроме того, по результатам измерения уровня сигнала U_{ВЫХ У} производится автоматическое регулирование уровня сигнала на выходе узкополосного тракта, обеспечивающее поддержание уровня сигнала в заданных пределах от U_{П MIN} до U_{П МАХ}, причем при коммутации широкополосного тракта из общего тракта производится автоматическое дополнительное изменение коэффициента передачи узкополосного тракта на величину, пропорциональную коэффициенту передачи широкополосного тракта на время исключения из общего тракта широкополосного тракта, а при изменении коэффициента передачи широкополосного тракта вследствие превышения U_{ПДШ 2} производится постоянное автоматическое дополнительное изменение коэффициента передачи узкополосного тракта на величину, обратно пропорциональную изменению коэффициента К. 1 ил.

Изобретение относится к области радиосвязи и может использоваться при построении радиоприемных устройств.

Известен способ автоматической регулировки чувствительности радиоприемника, основанный на регулировании уровня сигнала, поступающего со входа антенны, его модуляции низкочастотным сигналом, последующей широкополосной фильтрации (в преселекторе), преобразовании по частоте, узкополосной фильтрации и усилении на промежуточной частоте, а также на синхронном детектировании с использованием упомянутого низкочастотного сигнала разности уровней продетектированных сигналов, поступающих как с выхода широкополосного тракта (после преселектора) с выравнивающим усилением, так и с выхода тракта промежуточной частоты с последующей низкочастотной фильтрацией сигнала после упомянутого синхронного детектирования и далее его использованием для вышеупомянутого регулирования уровня входного сигнала [1] .

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ, описанный в [2] . Данный способ автоматической регулировки чувствительности радиоприемника, основанный на широкополосной обработке входного сигнала с автоматическим регулированием его выходного уровня, последующем преобразовании сигнала по частоте, далее узкополосной обработке сигнала с автоматическим регулированием выходного уровня, при этом сигналы после широкополосной и узкополосной обработок используются через их взаимное вычитание для формирования упомянутых сигналов автоматического регулирования усиления как широкополосного, так и узкополосного трактов, причем формирование сигналов автоматического управления производится таким образом, что при увеличении сигнала регулирования широкополосного тракта уменьшается сигнал регулирования узкополосного тракта и наоборот при уменьшении сигнала регулирования широкополосного тракта увеличивается сигнал регулирования узкополосного тракта, то есть коэффициент передачи радиоприемного тракта в целом не должен изменяться в пределах динамического диапазона уровней входного сигнала, кроме того, упомянутые сигналы автоматического регулирования формируются с учетом задержек, образуемых специальным постоянным сигналом для узкополосного тракта и определяемым суммой постоянного сигнала и сигнала регулирования широкополосного тракта с учетом ограничения разности упомянутой суммы сигналов и сигнала автоматического регулирования узкополосного тракта на уровне, соответствующем уровню блокирования внеполосными сигналами тракта, для широкополосного тракта.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение чувствительности и помехозащищенности известного способа автоматической регулировки чувствительности радиоприемника.

Решение задачи достигается тем, что в известном способе автоматической регулировки чувствительности радиоприемника, основанном на широкополосной обработке входного сигнала с автоматическим регулированием его выходного уровня в широкополосном тракте, последующем преобразовании сигнала в тракте преобразования по частоте, далее обработке сигнала с автоматическим регулированием его выходного уровня в узкополосном тракте, измерении уровней сигналов с выходов широкополосного U_{ВЫХ Ш} и узкополосного U_{ВЫХ У} трактов, дополнительно выполняют следующие взаимосвязанные действия: измеряют уровень сигнала на входе широкополосного тракта U_ВХ, сравнивают уровень сигнала U_ВХ с предельно допустимым уровнем входного сигнала U_{ПДШ 1}, сравнивают уровень сигнала U_{ВЫХ Ш} с предельно допустимым уровнем выходного сигнала U_{ПДШ 2}, сравнивают уровень сигнала U_{ВЫХ У} с двумя пороговыми значениями сигнала, соответствующими нижнему пороговому U_{П MIN} и верхнему пороговому U_{П МАХ} уровням сигнала, в случаях, когда U_ВХ<U ₁ и U_{ВЫХ У}<U _MIN, входной сигнал U_ВХ коммутируется непосредственно на вход тракта преобразования по частоте, минуя широкополосную обработку, последнее действие реализуется до тех пор, пока не выполняется одно из условий U_{ВЫХ У}>U_{П МАХ} или U_ВХ≥U_{ПДШ 1}, в других случаях производится автоматическое изменение уровня U_{ВЫХ Ш} до значения К•U_{ВЫХ Ш}, когда уровень сигнала U_{ВЫХ Ш}>U_{ПДШ 2}, при этом коэффициент К определяется из условия K = (U_{ПДЩ 2}/U_{ВЫХ Ш})-δ, где δ- запас устойчивости, кроме того, по результатам измерения уровня сигнала U_{ВЫХ У} производится автоматическое регулирование уровня сигнала на выходе узкополосного тракта, обеспечивающее поддержание уровня сигнала в заданных пределах от U_{П MIN} до U_{П МАХ}, причем при коммутации широкополосного тракта из общего тракта производится автоматическое дополнительное изменение коэффициента передачи узкополосного тракта на величину, пропорциональную коэффициенту передачи широкополосного тракта на время исключения из общего тракта широкополосного тракта, а при изменении коэффициента передачи широкополосного тракта вследствие превышения U_{ПДШ 2} производится постоянное автоматическое дополнительное изменение коэффициента передачи узкополосного тракта на величину, обратно пропорциональную изменению коэффициента К.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что введение существенных отличительных признаков составляет новизну и позволяет, как будет показано ниже, решить поставленную задачу.

На чертеже приведен алгоритм работы, поясняющий принцип действия предлагаемого способа и его работу. На чертеже введен алгоритмический "флаг" К_Ш, свидетельствующий о коммутации (исключении) широкополосного тракта из общего тракта, когда К_Ш= 1.

Предварительно сделаем некоторые пояснения: - широкополосная обработка входного сигнала с автоматическим регулированием его выходного уровня выполняется в так называемом широкополосном тракте и предполагает предварительную селекцию (в преселекторе), регулирование коэффициента передачи, возможно усиление и др. ; - преобразование сигнала по частоте выполняется в так называемом тракте преобразования и предполагает одно или несколько преобразований по частоте, фильтрацию и усиление на одной или нескольких ПЧ и др. ; - узкополосная обработка сигнала с автоматическим регулированием его выходного уровня выполняется в так называемом узкополосном тракте и предполагает основную селекцию, регулирование коэффициента передачи, усиление по ПЧ и др. ; - предельно допустимый уровень входного сигнала U_{ПДШ 1} - верхний уровень динамического диапазона линейного тракта радиоприемника в целом, учитывающий параметры широкополосного тракта, тракта преобразования и узкополосного тракта; - предельно допустимым уровнем выходного сигнала U_{ПДШ 2} - верхний уровень динамического диапазона линейного тракта радиоприемника, учитывающий параметры только тракта преобразования по частоте и узкополосного тракта; - U_{П MIN} (нижний порог) - минимальный уровень сигнала узкополосного тракта, при котором обеспечивается минимально требуемое отношение сигнал/шум, например, равное 20 дБ; - U_{П MAX} (верхний порог) - максимальный уровень сигнала узкополосного тракта, при котором обеспечивается нормальная работа последующего устройства обработки сигнала, например, _{П MAX} устанавливается на 6 дБ больше нижнего порога U_{П MIN}; - δ - запас устойчивости, данный коэффициент вводится для исключения пороговой непрерывной коммутации ("включение - выключение") сигнала, когда уровень сигнала U_{ВЫХ Ш}= U_{ПДШ 2}; - при коммутации U_ВХ на вход тракта преобразования по частоте производится прямая подача входного сигнала U_ВХ непосредственно на вход тракта преобразования по частоте, минуя широкополосный тракт, т. е. в этом случае отношение сигнал/шум улучшается на величину затухания в фильтрах преселектора (в широкополосном тракте);
- при коммутации (исключение из общего тракта) широкополосного тракта, а также при изменении коэффициента передачи широкополосного тракта вследствие превышения U_{ПДШ 2} производится компенсирующее изменение коэффициента передачи узкополосного тракта, в первом случае на величину, пропорциональную коэффициенту передачи широкополосного тракта, во втором - на величину, обратно пропорциональную изменению коэффициента передачи широкополосного тракта (К); такое регулирование обеспечивает плавное ("бесскачковое") изменение коэффициента передачи линейного тракта в целом, что также позволяет получить более устойчивую помехоустойчивую работу радиоприемника.

В заключение заметим, что использование предлагаемого способа позволит практически реализовать параметры как "чувствительного" (радиоприемника с повышенной чувствительностью), так и "забойного" (селективного) вариантов в одном радиоприемном устройстве.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет решить поставленную задачу.

Источники информации:
1. А. с. 557474, Н 03 G 3/20, 1975 г.

2. А. с. 1429292, Н 03 G 3/20, 1988 г.

Формула изобретения

Способ автоматической регулировки чувствительности радиоприемника, основанный на обработке входного сигнала с автоматическим регулированием его выходного уровня в широкополосном тракте, последующем преобразовании сигнала в тракте преобразования по частоте, далее обработке сигнала с автоматическим регулированием его выходного уровня в узкополосном тракте, измерении уровней сигналов с выходов широкополосного U_{ВЫХ Ш} и узкополосного U_{ВЫХ У} трактов, отличающийся тем, что дополнительно выполняют следующие взаимосвязанные действия: измеряют уровень сигнала на входе широкополосного тракта U_ВХ, сравнивают уровень сигнала U_ВХ с предельно допустимым уровнем входного сигнала U_{ПДШ 1}, сравнивают уровень сигнала U_{ВЫХ Ш} с предельно допустимым уровнем выходного сигнала U_{ПДШ 2}, сравнивают уровень сигнала U_{ВЫХ У} с двумя пороговыми значениями сигнала, соответствующими нижнему пороговому U_{П MIN} и верхнему пороговому U_{П МАХ} уровням сигнала, в случаях, когда U_ВХ<U ₁ и U_{ВЫХ У}<U _MIN, входной сигнал U_ВХ коммутируется непосредственно на вход тракта преобразования по частоте, минуя широкополосную обработку, последнее действие реализуется до тех пор, пока не выполняется одно из условий U_{ВЫХ У}>U_{П МАХ} или U_ВХ≥U_{ПДШ 1}, в других случаях производится автоматическое изменение уровня U_{ВЫХ Ш} до значения К•U_{ВЫХ Ш}, когда уровень сигнала U_{ВЫХ Ш} >U_{ПДШ 2}, при этом коэффициент К определяется из условия K = (U_{ПДШ 2}/U_{ВЫХ Ш})-δ, где δ - запас устойчивости, кроме того, по результатам измерения уровня сигнала U_{ВЫХ У} производится автоматическое регулирование уровня сигнала на выходе узкополосного тракта, обеспечивающее поддержание уровня сигнала в заданных пределах от U_{П MIN} до U_{П МАХ}, причем при коммутации широкополосного тракта из общего тракта производится автоматическое дополнительное изменение коэффициента передачи узкополосного тракта на величину, пропорциональную коэффициенту передачи широкополосного тракта на время исключения из общего тракта широкополосного тракта, а при изменении коэффициента передачи широкополосного тракта вследствие превышения U_{ПДШ 2} производится постоянное автоматическое дополнительное изменение коэффициента передачи узкополосного тракта на величину, обратно пропорциональную изменению коэффициента К.

РИСУНКИ

Рисунок 1