Устройство для оповещения о паводке или селе

 

Изобретение относится к сигнальной аппаратуре, предупреждающей население об опасности стихийного бедствия. Техническим результатом изобретения является повышение помехоустойчивости радиоприемника путем устранения неидентичности приемных каналов. Устройство содержит радиопередатчик, мультивибратор, датчики уровня, чувствительные элементы, реле, выходное реле, резистор, источник питания, задающий генератор, телеграфный ключ, генератор модулирующего кода, фазовый манипулятор, передающую антенну, радиоприемник, приемную антенну, блок поиска, смесители, измерители ширины спектра, амплитудные детекторы, калибровочный генератор, регулируемые фазовращатели, вычитатель, фильтр нижних частот, фазовые детекторы, инверсные усилители и управляющий элемент. За счет устранения неидентичности приемных каналов путем применения амплитудно-фазовой модуляции для идентификации оно позволяет принимать достоверные сообщения. 3 ил.

Изобретение относится к сигнальной аппаратуре, предупреждающей население об опасности стихийного бедствия.

Известны устройства для оповещения о паводке или селе (Авт. свид. СССР 432562, 938294; патент РФ 2039066, 2150751; Димаксян А.М. Радиооповеститель селя. Л.: Гидрометеоиздат, 1966, с.25 и другие).

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является "Устройство для оповещения о паводке или селе" (патент РФ 2150751, G 08 В 23/00, 1999), которое и выбрано в качестве прототипа.

Указанное устройство обеспечивает передачу на пункт оповещения не только звуковых сигналов, по характеру которых судят об уровне паводка или селя, но и данных о географических координатах места возникновения паводка или селя, чем повышается надежность оповещения населения о грозном стихийном бедствии. Это достигается использованием сложного фазоманипулированного (ФМн) сигнала, который излучается радиопередатчиком, принимается и селектируется радиоприемником, детектируется и используется для определения географических координат места возникновения паводка или селя. При этом радиопередатчики устанавливаются в паводкоопасных и селеопасных районах, а радиоприемник устанавливается на пункте оповещения.

Использование сложного ФМн-сигнала позволяет применять новый вид селекции - структурную селекцию, которая обеспечивает более высокую помехоустойчивость, электромагнитную совместимость и надежность выделения указанного сигнала среди других сигналов и помех, действующих в той же полосе частот и в те же промежутки времени.

Признаками определения географических координат места возникновения паводка или селя служат частоты и цифровой код, передаваемый с помощью ФМн-сигнала.

Известное устройство, кроме того, обеспечивает повышение помехоустойчивости радиоприемника и устранение неоднозначности измерения несущей частоты и других параметров сигналов. Это достигается подавлением ложных сигналов (помех), принимаемых по каналу прямого прохождения на частоте ω_пр, по зеркальному каналу на частоте ω₃, по первому и второму комбинационным каналам на частотах ω_к1 и ω_к2. Причем для подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по каналу прямого прохождения на частоте ω_пр и по зеркальному каналу на частоте ω₃ используется фазокомпенсационный метод. Для подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по комбинационным каналам на частотах W_к1 и W_к2, используется метод узкополосной фильтрации.

Однако полное подавление ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному каналу на частоте ω₃, возможно только при идентичности приемных каналов. Реальные усилители промежуточной частоты и другие элементы, входящие в состав каналов, имеют отличающиеся характеристики. Это обстоятельство приводит к снижению помехоустойчивости радиоприемника.

Технической задачей изобретения является повышение помехоустойчивости радиоприемника путем устранения неидентичности приемных каналов.

Поставленная задача решается тем, что в устройство, содержащее три датчика уровня, в каждом из которых чувствительный элемент подключен к одному выводу реле, другие выводы реле объединены и подключены к первому источнику питания, мультивибратор, выход которого подключен к радиопередатчику, подключенному к второму источнику питания через замыкающий контакт реле первого датчика уровня, замыкающий контакт реле второго датчика уровня включен последовательно с резистором в одно из плеч мультивибратора, замыкающие контакты реле третьего датчика уровня подключены соответственно в цепь телеграфного ключа радиопередатчика и третьего источника питания, замыкающие контакты реле мультивибратора подключены параллельно замыкающему контакту реле третьего датчика уровня и телеграфному ключу радиопередатчика, радиопередатчик, состоящий из последовательно соединенных задающего генератора, телеграфного ключа, фазового манипулятора, второй вход которого соединен с выходом генератора модулирующего кода, усилителя мощности и передающей антенны, и радиоприемник, состоящий из последовательно соединенных приемной антенны, второго узкополосного фильтра, фазоинвертора, первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом приемной антенны и первого смесителя, второй вход которого через последовательно соединенные блок поиска и гетеродин подключен к выходу порогового блока, к второму выходу гетеродина последовательно подключены первый фазовращатель на 90^o и второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора, к выходу первого усилителя промежуточной частоты последовательно подключены второй сумматор, второй вход которого через второй фазовращатель на 90^o соединен с выходом второго усилителя промежуточной частоты, перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора, третий узкополосный фильтр, первый амплитудный детектор, третий ключ, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора, удвоитель частоты, второй измеритель ширины спектра, блок сравнения, второй вход которого через первый измеритель ширины спектра соединен с выходом третьего ключа, пороговый блок, второй вход которого через линию задержки соединен с его выходом, первый ключ, второй вход которого соединен с выходом третьего ключа, первый фазовый детектор, второй вход которого через последовательно включенные делитель частоты на два и первый узкополосный фильтр соединен с выходом удвоителя частоты, и блок регистрации, к первому выходу гетеродина последовательно подключены второй ключ, второй вход которого соединен с выходом порогового блока, и измеритель частоты, к выходу порогового блока подключен звуковой сигнализатор, введены калибровочный генератор, два регулируемых фазовращателя, два инверсных усилителя, вычитатель, фильтр нижних частот, управляющий элемент, четвертый и пятый узкополосные фильтры, второй и третий амплитудные детекторы и второй фазовый детектор, причем к выходу первого смесителя подключен первый регулируемый фазовращатель, второй вход которого соединен с выходом калибровочного генератора, а выход подключен к первому усилителю промежуточной частоты, к выходу которого последовательно подключены четвертый узкополосный фильтр, второй амплитудный детектор, вычитатель, фильтр нижних частот и первый инверсный усилитель, два выхода которого соединены с вторыми входами первого и второго усилителей промежуточной частоты, к выходу второго смесителя подключен второй регулируемый фазовращатель, второй вход которого соединен с выходом калибровочного генератора, а выход подключен к второму усилителю промежуточной частоты, к выходу которого последовательно подключены пятый узкополосный фильтр и третий амплитудный детектор, выход которого соединен с вторым входом вычитателя, к выходу четвертого узкополосного фильтра последовательно подключены второй фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом пятого узкополосного фильтра, управляющий элемент и второй инверсный усилитель, два выхода которого соединены с третьими входами регулируемых фазовращателей.

Структурная схема предлагаемого устройства представлена на фиг.1, временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства, изображены на фиг.2, частотная диаграмма, поясняющая принцип образования дополнительных каналов приема, показаны на фиг.3.

Устройство для оповещения о паводке или селе содержит радиопередатчик 1, мультивибратор 2, первый 3, второй 4 и третий 5 датчики уровня с первым 6, вторым 7 и третьим 8 чувствительными элементами, первое 9, второе 10 и третье 11 реле, первые 12, вторые 13, третьи 14, четвертые 15 и пятые 17 нормально открытые контакты, выходное реле 16 мультивибратора 2, резистор 18, первый 19, второй 20 и третий 21 источники питания. Радиопередатчик 1 содержит последовательно включенные задающий генератор 22.1, телеграфный ключ 22.2, фазовый манипулятор 24, второй вход которого соединен с выходом генератора 23 модулирующего кода, усилитель 25 мощности, передающую антенну 26. Радиоприемник 27 содержит последовательно включенные приемную антенну 28, второй узкополосный фильтр 48, фазоинвертор 49, первый сумматор 50, второй вход которого соединен с выходом приемной антенны 28, первый смеситель 30, второй вход которого через последовательно включенные блок 29 поиска и гетеродин 31 соединен с выходом порогового блока 38, первый регулируемый фазовращатель 61, второй вход которого соединен с выходом калибровочного генератора 60, первый усилитель 32 промежуточной частоты, четвертый узкополосный фильтр 63, второй амплитудный детектор 65, вычитатель 67, фильтр 68 нижних частот и первый инверсный усилитель 69, два выхода которого соединены с вторыми входами первого 32 и второго 53 усилителей промежуточной частоты. К второму выходу гетеродина 31 последовательно подключены первый фазовращатель 51 на 90^o, второй смеситель 52, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора 50, второй регулируемый фазовращатель 62, второй вход которого соединен с выходом калибровочного генератора 60, второй усилитель 53 промежуточной частоты, пятый узкополосный фильтр 64 и третий амплитудный детектор, выход которого соединен с вторым входом вычитателя 67. К выходу узкополосного фильтра 63 последовательно подключены второй фазовый детектор 70, второй вход которого соединен с выходом узкополосного фильтра 64, управляющий элемент 71 и второй инверсный усилитель 72, два выхода которого соединены с третьими входами регулируемых фазовращателей 61 и 62. К выходу усилителя 32 промежуточной частоты последовательно подключены второй сумматор 55, второй вход которого через второй фазовращатель 54 на 90^o соединен с выходом усилителя 53 промежуточной частоты, перемножитель 56, второй вход которого соединен с выходом сумматора 50, третий узкополосный фильтр 57, первый амплитудный детектор 58, третий ключ 59, второй вход которого соединен с выходом сумматора 55, удвоитель 35 частоты, второй измеритель 36 ширины спектра, блок 37 сравнения, второй вход которого через первый измеритель 34 ширины спектра соединен с выходом ключа 59, пороговый блок 38, второй вход которого через линию 40 задержки соединен с его выходом, первый ключ 39, второй вход которого соединен с выходом ключа 59, первый фазовый детектор 44, второй вход которого через последовательно включенные делитель 42 частоты на два и первый узкополосный фильтр 43 соединен с выходом удвоителя частоты 35, и блок 45 регистрации. К первому выходу гетеродина 31 последовательно подключены второй ключ 46, второй вход которого соединен с выходом порогового блока 38, и измеритель 47 частоты. К выходу порогового блока 38 подключен звуковой сигнализатор 41.

Принцип оповещения о паводке или селе основан на использовании сложного ФМн-сигнала, который излучается радиопередатчиком, принимается и селектируется радиоприемником, детектируется и используется для включения звукового сигнализатора. Причем характер звуковых сигналов свидетельствует об уровне паводка или селя, а зарегистрированный код свидетельствует о географических координатах места возникновения паводка или селя. При этом радиопередатчики устанавливаются в паводкоопасных и селеопасных районах, а радиоприемник размещается на пункте оповещения. Использование сложного ФМн-сигнала позволяет применять новый вид селекции - структурную селекцию, которая обеспечивает более высокую помехоустойчивость и надежность выделения указанного сигнала среди других сигналов и помех, действующих в той же полосе частот и в те же промежутки времени.

Подавление ложных сигналов (помех), принимаемых по каналу прямого прохождения на частоте ω_пр и по зеркальному каналу на частоте ω₃, основано на использовании фазокомпенсационного метода.

Подавление ложных сигналов (помех), принимаемых по комбинационным каналам на частотах ω_к1 и ω_к2, основано на использовании метода узкополосной фильтрации.

Для устранения неидентичности приемных каналов вводится комплексная (амплитудно-фазовая) система идентификации, которая использует гармонический калибровочный сигнал отдельного генератора, частота ω_к которого отличается от промежуточной частоты ω_пр на некоторую величину Δω. При малой величине Δω калибровочный сигнал несет информацию о неидентичности приемных каналов на промежуточной частоте ω_пр в силу корреляции близких значений частотных характеристик.

Если на входы усилителей промежуточной частоты двух приемных каналов подать одинаковые по амплитуде и фазе калибровочные сигналы, то на их выходах из-за разных коэффициентов передачи сигналы будут отличаться. При этом разность амплитуд выходных калибровочных сигналов можно использовать для управления модулем коэффициента передачи каждого усилителя промежуточной частоты, а разность фаз - для управления фазовыми сдвигами в усилителях промежуточной частоты.

Устройство работает следующим образом.

При заполнении чувствительного элемента 6 датчика 3 уровня водой цепь реле 9 замыкается на землю, реле 9 срабатывает и замыкает контакты 12, через которые напряжение питания подается на радиопередатчик 1 и мультивибратор 2. При этом мультивибратор 2 работает в несимметричном режиме. Контакты 17 реле 16 мультивибратора 2 периодически через равные промежутки времени, например 10 с, замыкают цепь телеграфного ключа 22.2 радиопередатчика 1, который и посылает в пространство радиосигналы через тот же интервал времени.

После включения радиопередатчика 1 высокочастотное колебание (фиг.2а) U₁(t) = V_c•cos(ω_ct+ϕ_c), 0≤t≤T_c, где V_c, ω_c ϕ_c, T_c - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность высокочастотного колебания; с выхода задающего генератора 22.1 через телеграфный ключ 22.2 поступает на первый вход фазового манипулятора 24, на второй вход которого подается модулирующая функция (код) M(t) (фиг. 2б) с выхода генератора 23 модулирующего кода. В результате фазовой манипуляции на выходе фазового манипулятора 24 образуется ФМн-сигнал (фиг.2в) U₂(t) = V_c•cos[ω_ct+ϕ_л(t)+ϕ_c], 0≤t≤ Т_с, где ϕ_к(t) = {0, π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M(t), причем ϕ_к(t) = const при Kτ_э<t<(K+1)τ_э и может изменяться скачком при t = Kτ_э, т.е. на границах между элементарными посылками (К = 0, 1,..., N-1); τ_э, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью T_c(T_c = N•τ_э). Этот сигнал после усиления в усилителе 25 мощности излучается передающей антенной 26 в эфир.

Если ФМн-сигнал принимается по основному каналу на частоте ω_c, то он через сумматор 50, на втором входе которого напряжение отсутствует, поступает на первые входы смесителей 30, 52 и перемножителя 56. На вторые входы смесителей 30 и 52 подаются напряжения с выходов гетеродина 31 и фазовращателя 51 на 90^o: U_г1(t) = V_г•cos(ω_гt+πγt²+ϕ_г], U_г2(t) = V_г•cos(ω_гt+πγt²+ϕ_г+90°), 0≤t≤T_п, где V_г, ω_г, ϕ_г - амплитуда, начальная частота и начальная фаза напряжения гетеродина, - скорость изменения частоты гетеродина (скорость перестройки), где D_f - диапазон просматриваемых частот; Т_п - период перестройки.

На выходе смесителей 30 и 52 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 32 и 53 выделяется напряжение промежуточной (разностной) частоты:
U_пр1(t) = V_пр1•cos[ω_прt+ϕ_к(t)-πγt²+ϕ_пр],
U_пр2(t) = V_пр2•cos[ω_прt+ϕ_г(t)-πγt²+ϕ_пр-90°], 0≤t≤T_c,
где K₁, К₂ - коэффициенты передачи преобразователей частоты двух приемных каналов соответственно.

Калибровочный генератор формирует гармонический сигнал
Uk(t) = V_k•cos(ω_kt+ϕ_k),
который через регулируемые фазовращатели 61 и 62 поступает на входы усилителей 32 и 53 промежуточной частоты. На выходах указанных усилителей калибровочные сигналы выделяются узкополосными фильтрами 63 и 64, частота настройки ω_н3 которых выбирается равной частоте ω_к калибровочного генератора 60 и после детектирования в амплитудных детекторах 65 и 66 поступают на вычитатель 67 системы амплитудной идентификации
При неравенстве модулей коэффициентов передачи приемных каналов (K₁ ≠ К₂) на частоте ω_к на выходе вычитателя 67 образуется напряжение (положительное или отрицательное), которое через фильтр 68 и инверсный усилитель 69 воздействует на вторые входы усилителей 32 и 53 промежуточной частоты, изменяя их коэффициенты передачи таким образом, что напряжение на выходе вычитателя 67 стремится к нулю.

С выходов узкополосных фильтров 63 и 64 калибровочные сигналы поступают на систему фазовой идентификации, состоящую из фазового детектора 70, управляющего элемента 71, инверсного усилителя 72 и двух регулируемых фазовращателей 61, 62.

При наличии фазовой неидентичности приемных каналов на выходе фазового детектора 70 появляется напряжение (положительное или отрицательное), которое через управляющий элемент 71 и инверсный усилитель 72 воздействует на третьи входы регулируемых фазовращателей 61 и 62, изменяя фазовые сдвиги, калибровочных сигналов так, что выходное напряжение фазового детектора 70 стремится к нулю. Так достигается фазовая индентификация приемных каналов.

Наличие сильной корреляции между модулями коэффициентов передачи и между их аргументами на частотах ω_пр и ω_к позволяет утверждать практическое равенство модулей коэффициентов передачи и равенство их аргументов на промежуточной частоте ω_пр(K₁ = K₂ = K).
Напряжение U_пр2(t) с выхода усилителя 53 промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 54 на 90^o, на выходе которого образуется напряжение
0≤t≤T_с,
где
Это напряжение представляет собой сложный сигнал с комбинированной фазовой манипуляцией и линейной частотной модуляцией (ФМн-ЛЧМ).

Напряжение U_пр1(t) и U_пр3(t) поступают на два входа сумматора 55, на выходе которого образуется суммарное напряжение
U_Σ1(t) = V_Σ1•cos[ω_прt+ϕ_к(t)-πγt²+ϕ_пр], 0≤t≤Т_с,
где V_Σ1 = 2V_пр.
Это напряжение подается на второй вход перемножителя 56, на выходе которого образуется гармоническое напряжение
U₃(t) = V₃•cos(ω_гt+ϕ_г), 0≤t≤Т_с,
где K₃ - коэффициент передачи перемножителя.

Частота настройки ω_н1 узкополосного фильтра 48 выбирается равной промежуточной частоте ω_пр
ω_н1 = ω_пр.

Частота настройки ω_н2 узкополосного фильтра 57 выбирается равной начальной частоте ω_г гетеродина 31
ω_н2 = ω_г.

Поэтому в полосу пропускания узкополосного фильтра 57 попадает гармоническое напряжение U₃(t), которое после детектирования в амплитудном детекторе 58 поступает на управляющий вход ключа 59, открывая его. В исходном состоянии ключи 39, 46 и 59 всегда закрыты.

Напряжение U_Σ1(t) с выхода сумматора 55 через открытый ключ 59 поступает на вход обнаружителя 33, состоящего из измерителей 34 и 36 ширины спектра, удвоителя 35 частоты, блока 37 сравнения, порогового блока 38 и ключа 39.

На выходе удвоителя 35 частоты образуется напряжение
U₄(t) = V_Σ1•cos(2ω_прt-2πγt²+2ϕ_пр), 0≤t≤Т_с.

Так как 2ϕ_к(t) = {0,2π}, то в указанном напряжении манипуляция фазы уже отсутствует.

Ширина спектра Δf₂ второй гармоники определяется длительностью Т_с сигнала Δf₂ = 1/T_c тогда как ширина спектра Δf_c ФМн-сигнала определяется длительностью τ_э его элементарных посылок Δf₂ = 1/τ_э т.е. ширина спектра Δf₂ второй гармоники сигнала в N раз меньше ширины спектра Δf_c входного сигнала Δf_c/Δf₂ = N.

Следовательно, при удвоении частоты ФМн-сигнала его спектр "сворачивается" в N раз. Это и позволяет обнаружить ФМн-сигнал среди помех и шумов даже тогда, когда его мощность на входе радиоприемника 27 меньше мощности помех и шумов.

Ширина спектра Δf_c входного ФМн-сигнала изменяется с помощью измерителя 34, а ширина спектра Δf₂ второй гармоники сигнала измеряется с помощью измерителя 36. Напряжение V₁ и V₂, пропорциональные Δf_c и Δf₂ соответственно, с выходов измерителей 34 и 36 ширины спектра поступают на два входа блока 37 сравнения. Так как ₁ >> V₂, то на выходе блока 37 сравнения образуется положительное напряжение, которое превышает пороговый уровень V_пор в пороговом блоке 38. Пороговое напряжение V_пор выбирается таким, чтобы его не превышали случайные помехи. При превышении порогового уровня V_пор в пороговом блоке 38 формируется постоянное напряжение, которое поступает на управляющий вход блока 29 поиска, выключая его, на вход линии 40 задержки, на вход звукового сигнализатора 41 и на управляющие входы ключей 39 и 46, открывая их.

С этого момента времени процесс поиска ФМн-сигналов в заданном диапазоне частот Df прекращается на время анализа и регистрации обнаруженного ФМн-сигнала, которое определяется временем задержки τ_з линии задержки 40. При этом звуковой сигнализатор 41 подает звуковые сигналы с интервалом в 10 с (Т_п = 10 с), что свидетельствует о начале паводка или селя и достижении уровня в створе первого расчетного значения.

Блок 29 поиска служит для "просмотра" заданного диапазона частот Df и поиска в нем ФМн-сигналов, соответствующих определенным паводкоопасным и селеопасным районам. В качестве блока 29 поиска может быть использован генератор пилообразного напряжения.

При прекращении перестройки гетеродина 31 усилителями 32 и 53 промежуточной частоты выделяются следующие напряжения:
U_пр4(t) = V_пр•cos[ω_прt+ϕ_k(t)+ϕ_пр],
U_пр5(t) = V_пр•cos[ω_прt+ϕ_k(t)+ϕ_пр+90°], 0≤t≤T_с.

При этом на выходе сумматора 55 образуется суммарное напряжение (фиг.2г)
0≤t≤T_с,
которое через открытые ключи 59 и 39 поступает на первый вход фазового детектора 44.

На выходе удвоителя 35 частоты в этом случае образуется гармоническое напряжение (фиг.2д)
U₅(t) = V_Σ1•cos(2ω_прt+2ϕ_пр), 0≤t≤Т_с,
которое поступает на вход делителя 42 частоты на два, на выходе которого образуется гармоническое напряжение (фиг.2, е)
U₆(t) = V_Σ1•cos(ω_прt+ϕ_пр), 0≤t≤T_с.

Это напряжение выделяется узкополосным фильтром 43, используется в качестве опорного и поступает на второй вход фазового детектора 44, на выходе которого образуется низкочастотное напряжение (фиг.2ж)
Г_н?е% = М_н•cosϕ_k(t), 0≤t≤T_c,
где К₄ - коэффициент передачи фазового детектора; соответствующее по форме модулирующему коду M(t) (фиг.2б). Указанное напряжение фиксируется блоком 45 регистрации. Данное напряжение содержит в цифровой форме данные о географических координатах места возникновения паводка или селя.

Одновременно напряжение гетеродина 31 через открытый ключ 46 поступает на вход измерителя 47 частоты, где измеряется частота радиодатчика, установленного в месте образования паводка или селя.

Для повышения достоверности приема сложного ФМн-сигнала последний дублируется несколько раз с интервалом в 10 секунд (Т_п = 10 с). Это обеспечивается соответствующим выбором времени задержки τ_з линии задержки 40. По истечении этого времени напряжение с выхода линии задержки 40 поступает на вход сброса порогового блока 38 и сбрасывает его содержимое на нулевое значение. При этом звуковой сигнализатор 41 прекращает свою работу, а ключи 39 и 46 закрываются, т. е. переводятся в свое исходное состояние. С этого момента времени процесс просмотра заданного диапазона частот Df и поиск ФМн-сигналов продолжается. При попадании очередного ФМн-сигнала в полосу пропускания Δf_п радиоприемника 27 работа устройства происходит аналогичным образом.

При дальнейшем поднятии воды в створе и заполнении чувствительного элемента 7 датчика 4 уровня срабатывает реле 10 и его контакты 13 замыкаются и включают в схему мультивибратора 2 резистор 18. Включение резистора 18 в схему мультивибратора 2 переводит его работу в симметричный режим, реле 16 мультивибратора 2 срабатывает через равные интервалы времени, например в 1 секунду, и его контакты 17 замыкают цепь телеграфного ключа 22.2 радиопередатчика 1 через тот же интервал времени (Т_п = 1 с).

При достижении уровня паводка или селя третьего значения затапливается чувствительный элемент 8 датчика 5, реле 11 срабатывает, его контактная пара 14 замыкает цепь телеграфного ключа 22.2 радиопередатчика, а контактная пара 15 подключает к аппарату резервный источник 19 питания.

При спаде уровня воды или селя звуковые сигналы будут передаваться радиопередатчиком 1 в обратном порядке.

Описанная выше работа устройства соответствует случаю приема ФМн-сигналов по основному каналу на частоте ω_c (фиг.3).

Если ложный сигнал (помеха) принимается по каналу прямого прохождения на частоте ω_пр, то он выделяется узкополосным фильтром 48, частота настройки ω_н1 которого выбирается равной промежуточной частоте ω_пр(ω_н1 = ω_пр), инвертируется по фазе на 180^o в фазоинверторе 49, компенсируется в сумматоре 50. Следовательно, ложный сигнал (помеха), принимаемый по каналу прямого прохождения на частоте ω_пр, подавляется.

Если ложный сигнал (помеха) принимается по зеркальному каналу на частоте ω₃, то усилителями 32 и 53 промежуточной частоты выделяются следующие напряжения:
U_пр6(t) = V_пр6•cos(ω_прt+ϕ_пр6),
U_пр7(t) = V_пр6•cos(ω_прt+ϕ_пр6+90°), 0≤t≤T_з,
где ω_пр = ω_г-ω_з- промежуточная частота; ϕ_пр6 = ϕ_г-ϕ_з; V_з, ω_з, ϕ_з- амплитуда, несущая частота и начальная фаза напряжения помехи.

Напряжение U_пр(t) с выхода усилителя 53 промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 54 и 90^o, на выходе которого образуется напряжение

Напряжения U_пр6(t) и U_пр8(t), поступающие на два входа сумматора 55, на его выходе компенсируются. Следовательно, ложный сигнал (помеха), принимаемый по зеркальному каналу на частоте ω_з, подавляется.

Если ложный сигнал (помеха) принимается по первому комбинационному каналу на частоте ω_к1, то усилителями 32 и 53 промежуточной частоты выделяются напряжения:
U_пр9(t) = V_пр9•cos(ω_прt+ϕ_пр9),
U_пр10(t) = V_пр9•cos(ω_прt+ϕ_пр9+90°), 0≤t≤T_к1,
где ω_пр = 2ω_г-ω_к1- промежуточная частота; ϕ_пр9 = ϕ_г-ϕ_к1; V_к1, ω_к1, ϕ_к1- амплитуда, несущая частота и начальная фаза напряжения помехи.

Напряжение U_пр10(t) с выхода усилителя 53 промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 54 на 90^o, на выходе которого образуется напряжение
U_пр11(t) = V_пр9•cos(ω_прt+ϕ_пр9), 0≤t≤Т_к1.

Напряжения U_пр9(t) и U_пр11(t), поступающие на два входа сумматора 55, на его выходе компенсируются. Следовательно, ложный сигнал (помеха), принимаемый по первому комбинационному каналу на частоте ω_к1, подавляется.

Если ложный сигнал (помеха) принимается по второму комбинационному каналу на частоте ω_к2, то на выходе сумматора 55 образуется суммарное напряжение
U_Σ3(t) = V_Σ3•cos(ω_прt+ϕ_пр10), 0≤t≤Т_к2.

где V_Σ2 = 2V_пр10; ω_пр = 2ω_к2-ω_г- промежуточная частота; ϕ_пр10 = ϕ_к2-ϕ_г.
Это напряжение подается на второй вход перемножителя 56, на первый вход которого поступает принимаемый ложный сигнал (помеха). На выходе перемножителя 56 образуется напряжение
0≤t≤T_к2,
где
которое не попадает в полосу пропускания узкополосного фильтра 57. Это объясняется тем, что частота настройки ω_н2 узкополосного фильтра 57 выбирается равной начальной частоте ω_г гетеродина 31(ω_н2 = ω_г). Ключ 59 не открывается и ложный сигнал (помеха), принимаемый по второму комбинационному каналу на частоте ω_к1, подавляется.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом обеспечивает повышение помехоустойчивости радиоприемника за счет полного подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному каналу на частоте ω₃. Это достигается устранением неидентичности приемных каналов путем использования комплексной (амплитудно-фазовой) системы идентификации, которая использует гармонический калибровочный сигнал отдельного генератора, частота ω_к которого отличается от промежуточной частоты ω_пр на некоторую величину Δω. При малой величине Δω калибровочный сигнал несет информацию о неидентичности приемных каналов на промежуточной частоте ω_пр в силу корреляции близких значений частотных характеристик.

Формула изобретения

Устройство для оповещения о паводке или селе, содержащее три датчика уровня, в каждом из которых чувствительный элемент подключен к одному выводу реле, другие выводы реле объединены и подключены к первому источнику питания, мультивибратор, выход которого подключен к радиопередатчику, подключенному к второму источнику питания через замыкающий контакт реле первого датчика уровня, замыкающий контакт реле второго датчика уровня включен последовательно с резистором в одно из плеч мультивибратора, замыкающие контакты реле третьего датчика уровня подключены соответственно в цепь телеграфного ключа радиопередатчика и третьего источника питания, замыкающие контакты реле мультивибратора подключены параллельно замыкающему контакту реле третьего датчика уровня и телеграфному ключу радиопередатчика, радиопередатчик, состоящий из последовательно соединенных задающего генератора, телеграфного ключа, фазового манипулятора, второй вход которого соединен с выходом генератора модулирующего кода, усилителя мощности и передающей антенны, и радиоприемник, состоящий из последовательно соединенных приемной антенны, второго узкополосного фильтра, фазоинвертора, первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом приемной антенны и первого смесителя, второй вход которого через последовательно соединенные блок поиска и гетеродин подключен к выходу порогового блока, к второму выходу гетеродина последовательно подключены первый фазовращатель на 90^o и второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора, к выходу первого усилителя промежуточной частоты последовательно подключены второй сумматор, второй вход которого через второй фазовращатель на 90^o соединен с выходом второго усилителя промежуточной частоты, перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора, третий узкополосный фильтр, первый амплитудный детектор, третий ключ, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора, удвоитель частоты, второй измеритель ширины спектра, блок сравнения, второй вход которого через первый измеритель ширины спектра соединен с выходом третьего ключа, пороговый блок, второй вход которого через линию задержки соединен с его выходом, первый ключ, второй вход которого соединен с выходом третьего ключа, первый фазовый детектор, второй вход которого предназначен для поступления на него в качестве опорного, напряжения с выхода узкополосного фильтра, предназначенного для выделения напряжения с делителя частоты на два, напряжение на который поступает с выхода удвоителя частоты, и блок регистрации, к первому выходу гетеродина последовательно подключены второй ключ, второй вход которого соединен с выходом порогового блока, и измеритель частоты, к выходу порогового блока подключен звуковой сигнализатор, отличающееся тем, что в него введены калибровочный генератор, два регулируемых фазовращателя, два инверсных усилителя, вычитатель, фильтр нижних частот, управляющий элемент, четвертый и пятый узкополосные фильтры, второй и третий амплитудные детекторы и второй фазовый детектор, причем к выходу первого смесителя подключен первый регулируемый фазовращатель, второй вход которого соединен с выходом калибровочного генератора, а выход подключен к первому усилителю промежуточной частоты, к выходу которого последовательно подключены четвертый узкополосный фильтр, второй амплитудный детектор, вычитатель, фильтр нижних частот и первый инверсный усилитель, два выхода которого соединены с вторыми входами первого и второго усилителя промежуточной частоты, к выходу второго смесителя подключен второй регулируемый фазовращатель, второй вход которого соединен с выходом калибровочного генератора, а выход подключен к второму усилителю промежуточной частоты, к выходу которого последовательно подключены пятый узкополосный фильтр и третий амплитудный детектор, выход которого соединен с вторым входом вычитателя, к выходу четвертого узкополосного фильтра последовательно подключены второй фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом пятого узкополосного фильтра, управляющий элемент и второй инверсный усилитель, два выхода которого соединены с третьими входами регулируемых фазовращателей.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3