Панорамный радиоприемник

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах радиосвязи и радиоконтроля в широкой полосе частот. Достигаемый технический результат - повышение помехозащищенности и эффективности панорамного радиоприемника при приеме и контроле радиосигналов с различными видами модуляции. Панорамный радиоприемник (ПРП) содержит управляемый аттенюатор (УА), высокочастотный тракт (ВЧТ), аналого-цифровой преобразователь (АЦП), блок цифровой обработки сигналов (БЦОС), содержащий набор из m цифровых фильтров-демодуляторов (НЦФД), вход управления УА подключен к выходу формирователя управляющего воздействия (ФУВ), который связан с шиной управления БЦОС, персональную электронно-вычислительную машину (ПЭВМ), соединенную с БЦОС, блок перестраиваемых режекторных фильтров (БПРФ), соединенный с УА, ВЧТ и ФУВ, а ФУВ дополнительно соединен с АЦП, при этом m=Δf/ΔF, Δf - ширина полосы пропускания ВЧТ, ΔF - ширина полосы пропускания каждого ЦФД, БЦОС также содержит решающее устройство (РУ), вычислительное устройство (ВУ) и запоминающее устройство (ЗУ). 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах радиосвязи и радиоконтроля с целью повышения помехозащищенности приема и эффективности контроля радиосигналов с различными видами модуляции в широкой полосе частот.

Известен радиоприемник амплитудно-модулированных сигналов с подавлением интермодуляционных помех (см. патент РФ на изобретение №2052896, М.кл. H04B 1/10, опубл. 20.01.1996 г.). Радиоприемник содержит последовательно соединенные входной управляемый аттенюатор (УА), вход которого является входом приемника для подключения антенны, перестраиваемый по частоте усилитель радиочастоты (УРЧ), смеситель (СМ), усилитель промежуточной частоты (УПЧ) и амплитудный детектор принимаемого сигнала (АДС), выход которого является выходом приемника, а также синтезатор частот (СЧ), входом соединенный с выходом блока установки частоты (БУЧ), а первый, второй и третий выходы СЧ соответственно соединены с управляющим входом УРЧ, с гетеродинным входом СМ и вторым входом блока измерения интермодуляционной помехи (БИИП), которым является второй вход фазового детектора (ФД), первый вход БИИП подключен ко второму выходу УПЧ, при этом БИИП выполнен в виде последовательно соединенных входного амплитудного ограничителя (АО), вход которого является входом БИИП, ФД и амплитудного детектора (АД), выход которого, являющийся выходом БИИП, подключен к управляющему входу УА.

В приемнике выявляется и контролируется интермодуляционная помеха в частотной полосе узкополосного AM сигнала, которая используется для управления УА. Так как передаточная характеристика данного аналогового приемника характеризуется только интегральной нелинейностью, то выявленная интермодуляционная помеха достаточно эффективно подавляется при помощи УА путем уменьшения уровней внешних помех на входе приемника. Подавление интермодуляционной помехи повышает помехозащищенность приемника при приеме AM сигналов.

Однако при уменьшении коэффициента передачи УА снижается чувствительность приемника. Кроме того, в приемнике нет целенаправленного выявления интермодуляционных помех, основанного на использовании функциональных зависимостей значений амплитуд и частот интермодуляционных помех от значений амплитуд и частот внешних помех. Поэтому нет возможности целенаправленно подавить, а также алгоритмически исключить ложные сигналы в виде интермодуляционных помех из полосы обзора приемника при приеме и контроле радиосигналов с различными видами модуляции. Отмеченные недостатки снижают помехозащищенность и эффективность приемника при приеме и контроле радиосигналов с различными видами модуляции.

Известно радиоприемное устройство с адаптивным подавлением помех (см. патент РФ на изобретение №2074515, М.кл. H04B 1/10, опубл. 27.02.1997 г.), содержащее последовательно соединенные блок режекции (БР), состоящий из N перестраиваемых режекторных фильтров (РФ) и коммутаторов (К), вход которого является входом устройства, избирательную цепь (ИЦ), усилитель радиочастоты с избирательной нагрузкой (УРЧ), тракт преобразования и усиления (ТПУ) и тракт детектирования (ТД), выход которого является выходом устройства, а также последовательно соединенные смеситель (СМ), вход которого подключен к выходу УРЧ, первый полосовой фильтр (1ПФ) и первый усилитель промежуточной частоты (1УПЧ), регулируемый амплитудный ограничитель по минимуму (РАО), 2ПФ, 2УПЧ, амплитудный детектор (АД) и усилитель постоянного тока (УПТ), выход которого подключен ко входу блока управления (БУ), включающий в себя панель управления и контрольный модуль, а управляющие шины БУ подключены ко входам управления БР, ИЦ, УРЧ, РАО и синтезатора частот (СЧ), выходы которого подключены к гетеродинным входам СМ, ТПУ и ТД.

В данном приемнике определяются значения уровней и частот внешних помех, которые подавляются при помощи настраиваемых на частоты помех режекторных фильтров. Подавление сосредоточенных по спектру внешних помех на входе приемника снижает число и уровни ложных сигналов в виде интермодуляционных помех в полосе обзора приемника.

Однако режекторные фильтры с ограниченными добротностями, включенные в приемный тракт, исключают из полосы обзора приемника относительно широкие полосы частот, равные полосе задержания каждого РФ, а также снижают чувствительность приемника в полосах пропускания РФ. При этом включения РФ могут быть неоправданными, так как в приемнике нет целенаправленного выявления интермодуляционных помех, основанных на использовании функциональных зависимостей значений амплитуд и частот интермодуляционных помех от значений амплитуд и частот внешних помех. Кроме того, без целенаправленного выявления интермодуляционных помех невозможно алгоритмически исключить ложные сигналы в виде интермодуляционных помех из полосы обзора приемника при приеме и контроле радиосигналов с различными видами модуляции. Отмеченные недостатки снижают помехозащищенность и эффективность приемника при приеме и контроле радиосигналов с различными видами модуляции.

Известно панорамное широкополосное радиоприемное устройство (см. патент РФ на изобретение №2407143, М.кл. H03J 7/32, опубл. 20.12.2010 г.), содержащее последовательно соединенные управляемый аттенюатор (УА), вход которого является входом панорамного широкополосного радиоприемного устройства (приемника), высокочастотный тракт (ВЧТ), аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и блок цифровой обработки сигналов (БЦОС), выход которого является выходом приемника, при этом БЦОС состоит из последовательно соединенных перестраиваемого цифрового фильтра (ПЦФ), вход которого является входом БЦОС, цифрового демодулятора (ЦД) и цифрового накопителя сигналов (ЦНС), выход которого является выходом БЦОС, причем вход управления УА подключен к выходу формирователя управляющего воздействия (ФУВ), входная шина которого подключена к шине управления БЦОС.

Приемник работает следующим образом. Радиосигнал (сигнал) поступает на вход УА, который имеет два положения - сигнал проходит через него без ослабления или с незначительным ослаблением, например 1-2 дБ, чтобы его можно было обнаружить с помощью ЦД. Сначала сигнал с выхода УА без ослабления поступает на вход ВЧТ, полоса пропускания (ПП) которого ограничивает полосу обзора приемника. Далее сигнал поступает на АЦП, в котором он преобразуется в цифровую форму и далее поступает на БЦОС, где ПЦФ с заданной полосой пропускания (субполосой), на которые делится ПП ВЧТ и которая определяет разрешающую способность приемника по частоте, перестраивается по частоте в пределах полосы пропускания (ПП) ВЧТ. После прохождения ПЦФ цифровой сигнал поступает на вход ЦД, в котором определяются уровни сигналов в каждой субполосе. После завершения выполнения операции взятия отчетов уровней сигналов в субполосах на всех частотах в пределах ПП ВЧТ эти отчеты поступают в ЦНС, а БЦОС формирует сигнал синхронизации, который поступает на вход ФУВ. С выхода ФУВ на вход управления УА поступает команда включения ослабления сигнала на известную величину, например 1-2 дБ. После этого процедура взятия отчетов уровней сигналов на всех субполосах в ПП ВЧТ повторяется, и эти отчеты также поступают в ЦНС. Затем в БЦОС производится сравнение текущих (при наличии ослабления в УА) и предыдущих (при отсутствии ослабления в УА) уровней сигналов в каждой субполосе. При этом изменение уровня интермодуляционных составляющих (помех) должно быть в два (для интермодуляционных составляющих второго порядка) или в три (для интермодуляционных составляющих третьего порядка) раза больше, чем значение ослабления УА, поэтому сигналы на этих субполосах (субчастотах) исключаются из дальнейшего рассмотрения и не выдаются на выход приемника. Это позволяет алгоритмически исключить ложные сигналы в панорамном широкополосном приемнике, появляющиеся в виде интермодуляционных помех при нелинейном взаимодействии внешних сигналов большого уровня в ВЧТ и в АЦП приемника.

В приемнике осуществляется целенаправленное выявление интермодуляционных помех второго и третьего порядков, основанное на использовании функциональных зависимостей значений амплитуд интермодуляционных помех от значений амплитуд внешних сигналов большого уровня, что позволяет алгоритмически исключить некоторые ложные сигналы в виде интермодуляционных помех второго и третьего порядков из полосы обзора приемника.

При этом исключение интермодуляционных помех возможно только при больших уровнях внешних сигналов. Это связано с тем, что при взаимодействии сигналов большого уровня в приемнике, содержащего ВЧТ и АЦП, превалирует интегральная нелинейность передаточной характеристики приемника. Однако при взаимодействии сигналов средних уровней будет превалировать дифференциальная нелинейность передаточной характеристики приемника, при которой изменения амплитуд интермодуляционных помех не соответствуют номеру (второго, третьего и т.д.) порядка интермодуляции и мало зависят от изменения амплитуд внешних сигналов [1. Аналого-цифровое преобразование, Под ред. Уолта Кестера: Пер. с англ. / Под ред. Е.Б. Володина. - М.: Техносфера, 2007, с.113]. Поэтому исключить ложные сигналы из полосы обзора приемника при средних уровнях внешних сигналов, используя только функциональную зависимость значений амплитуд интермодуляционных помех от значений амплитуд внешних сигналов, не представляется возможным. При этом средние значения уровней внешних сигналов лежат в пределах уровней сигналов, ограниченных динамическим диапазоном приемника по интермодуляции с учетом ширины ПП ВЧТ.

Данный приемник характеризуется достаточно большим временем анализа радиосигналов в полосе обзора. Действительно, поскольку в приемнике имеются один цифровой фильтр (ЦФ) с полосой пропускания (субполосой), равной ΔF и один цифровой демодулятор (ЦД), образующие цифровой фильтр-демодулятор ЦФД, при этом ЦФД перестраивается по субполосам в пределах ПП ВЧТ, равной Δf, то общее время прохождения всех сигналов, находящихся в ПП ВЧТ, через один ЦФД определяется временем прохождения каждого сигнала, находящегося в каждой субполосе, через ЦФД и числом субполос m, входящих в ПП ВЧТ, которое с учетом времени настройки ЦФД на каждую субполосу вычисляют по формуле: Δtп=m(Δτ+Δτн), где Δτ - время прохождения сигнала в каждой субполосе через ЦФД, Δτн - время настройки ЦФД на каждую субполосу, m=(Δf/ΔF). Таким образом, общее время задержки при прохождении сигналов, находящихся в ПП ВЧТ, через ЦФД на вход ЦНС, равное Δtп, достаточно велико и возрастает с расширением полосы обзора приемника.

Кроме того, в данном приемнике отсутствует возможность точного исключения интермодуляционных помех из полосы обзора при изменяемых во времени амплитудах внешних радиосигналов. Так, если за промежуток времени между отключенным ослаблением в УА и включенным ослаблением в УА принять суммарное время ΔtΣ, включающее в себя групповое время замедления (ГВЗ) сигналов от входа УА до входа ЦФД, равное ΔtГВЗ, общее время прохождения всех сигналов, находящихся в ПП ВЧТ, через один ЦФД, равное Δtп, время обработки сигналов в БЦОС, равное Δτо и время коммутации в УА, равное Δτк, то изменяемые во времени амплитуды внешних сигналов на входе УА и соответствующие им амплитуды ложных сигналов в виде интермодуляционных помех, возникающие в приемнике, а также все сигналы с изменяемыми амплитудами, которые поступают в ЦНС до момента взятия повторного отчета через промежуток времени, равный ΔtΣ≥ΔtГВЗ+Δtп+Δτо+Δτк, изменятся случайным образом независимо от изменения ослабления УА.

Причем амплитуды интермодуляционных помех содержат не только законы модуляции внешних сигналов, но и их произведения. К тому же при внешних сигналах большого уровня достаточно сильно проявляются интермодуляционные помехи высших порядков (например, четвертого, пятого и т.д.), частоты которых могут совпадать с частотами интермодуляционных помех второго и(или) третьего порядков. При таком совпадении образуются суммарные интермодуляционные помехи, уровни которых изменяются случайно и в логарифмическом масштабе уровней сигналов будут не в два и три раза, а в большее или меньшее число раз отличаться от изменения ослабления УА. Следовательно, при колебаниях амплитуд внешних сигналов и соответствующих им колебаниях амплитуд интермодуляционных помех, а также при наличии интермодуляционных помех высших порядков сравнение уровней сигналов в БЦОС при отключенном и включенном ослаблении в УА будет некорректным и приведет к многочисленным ошибкам при исключении ложных сигналов из полосы обзора панорамного приемника. А поскольку колебания амплитуд радиосигналов характерны для многих видов модуляции, а также для многолучевого распространения радиоволн в различных системах радиосвязи и радиовещания, то безошибочное исключение ложных сигналов из полосы обзора данного приемника возможно только для ограниченного числа видов модуляции и в системах радиосвязи и радиовещания без многолучевого распространения радиоволн.

Следует также отметить, что в известном приемнике не предусмотрена защита от перегрузки мощными, как единичными, так и групповыми радиосигналами, однако при перегрузке приемного тракта возникает большое число ложных сигналов в виде интермодуляционных помех различных порядков, которые исключить из полосы обзора приемника практически невозможно.

Отмеченные недостатки снижают помехозащищенность и эффективность приемника при приеме и контроле радиосигналов с различными видами модуляции.

Данное панорамное широкополосное радиоприемное устройство выбрано в качестве прототипа.

Достигаемым техническим результатом изобретения является повышение помехозащищенности панорамного радиоприемника путем защиты приемного тракта от перегрузки мощными групповыми и одиночными радиосигналами и эффективности панорамного радиоприемника при приеме и контроле радиосигналов с различными видами модуляции путем уменьшения времени анализа радиосигналов в полосе обзора и повышения точности исключения ложных сигналов в виде интермодуляционных помех из полосы обзора панорамного радиоприемника, используя при этом функциональные зависимости значений частот интермодуляционных помех от значений частот внешних радиосигналов.

Достижение технического результата обеспечивается в панорамном радиоприемнике (ПРП), содержащем управляемый аттенюатор (УА), вход которого является входом ПРП, последовательно соединенные высокочастотный тракт (ВЧТ), аналого-цифровой преобразователь (АЦП), блок цифровой обработки сигналов (БЦОС), при этом БЦОС содержит последовательно соединенные один цифровой фильтр (ЦФ), вход которого является входом БЦОС, и один цифровой демодулятор (ЦД), которые образуют один цифровой фильтр-демодулятор (ЦФД), причем вход управления УА подключен к выходу формирователя управляющего воздействия (ФУВ), входная шина которого подключена к выходной шине управления БЦОС, отличающемся тем, что введены персональная электронно-вычислительная машина (ПЭВМ), входная/выходная шина которой подключена к выходной/входной шине БЦОС, блок перестраиваемых режекторных фильтров (БПРФ), вход которого соединен с выходом УА, а выход подключен ко входу ВЧТ, вход/выход управления которого соединен со вторым выходом/входом ФУВ, первый выход/вход которого подключен ко входу/выходу управления БПРФ, а вход ФУВ соединен с выходом управления АЦП, причем выходная шина ФУВ соединена с входной шиной управления БЦОС, при этом в ЦФ и в ЦД введены (m-1) ЦФ и (m-1) ЦД, в результате чего в БЦОС образуется набор из m цифровых фильтров-демодуляторов (НЦФД), где m=Δf/ΔF, Δf - ширина полосы пропускания ВЧТ, ΔF - ширина полосы пропускания (субполосы) каждого ЦФД, при этом выходная шина НЦФД соединена с входной шиной введенного в БЦОС решающего устройства (РУ), первая выходная/входная шина которого подключена к первой входной/выходной шине введенного в БЦОС вычислительного устройства (ВУ), вторая входная/выходная шина которого соединена с первой выходной/входной шиной введенного в БЦОС запоминающего устройства (ЗУ), вторая входная/выходная шина которого подключена ко второй выходной/входной шине РУ, третья выходная/входная шина которого является выходной/входной шиной управления БЦОС, а четвертая выходная/входная шина РУ является выходной/входной шиной БЦОС.

Введение БПРФ, РУ, ПЭВМ и их предложенное соединение с ФУВ, ВЧТ и АЦП позволяет защитить ПРП от перегрузки мощными групповыми и одиночными радиосигналами и тем самым повысить помехозащищенность ПРП.

При этом введение РУ, ВУ, ЗУ позволяет повысить точность исключения ложных сигналов из полосы обзора ПРП посредством использования функциональных зависимостей значений частот интермодуляционных помех от значений частот внешних радиосигналов и тем самым повысить эффективность радиоконтроля.

Выполнение НЦФД из m ЦФД, настроенных на m субполос в ПП ВЧТ, создает условие для одновременного прохождения сигналов, находящихся в ПП ВЧТ, по m субполосам НЦФД, что позволяет в отличие от прототипа исключить время настройки ЦФД на каждую субполосу, то есть Δτн=0, и сократить общее время прохождения всех сигналов со значения, равного Δtп=m(Δτ+Δτн), до значения, равного Δtп/m=Δτ, тем самым сократить время анализа радиосигналов в полосе обзора ПРП и внести вклад в повышение эффективности радиоконтроля.

Таким образом, отличия предлагаемого устройства обеспечивают защиту ПРП от мощных радиосигналов, сокращают время анализа радиосигналов в полосе обзора ПРП и повышают точность исключения ложных сигналов из полосы обзора ПРП, что позволяет повысить помехозащищенность и эффективность ПРП при приеме и контроле радиосигналов с различными видами модуляции, т.е. обеспечить получение указанного технического результата.

Структурная схема предлагаемого панорамного радиоприемника приведена на чертеже, в соответствии с которым ПРП содержит последовательно соединенные УА 1, вход которого является входом ПРП, БПРФ 2, ВЧТ 3, АЦП 4, БЦОС 5 и ПЭВМ 6, входная/выходная шина которого соединена с выходной/входной шиной БЦОС 5, в ПРП также входят ФУВ 7, выход которого подключен ко входу управления УА 1, а первый вход/выход соединен с выходом/входом БПРФ 2, второй вход/выход ФУВ 7 подключен к выходу/входу ВЧТ 3, вход ФУВ 7 соединен с выходом управления АЦП 4, а входная/выходная шина ФУВ 7 подключена к выходной/входной шине управления БЦОС 5, входом которого является вход НЦФД 8, выходная шина которого соединена с входной шиной РУ 9, первая выходная/входная шина которого подключена к первой входной/выходной шине ВУ 10, вторая входная/выходная шина которого соединена с первой выходной/входной шиной ЗУ 11, вторая входная/выходная шина которого подключена к второй выходной/входной шине РУ 9, третья выходная/входная шина которого является выходной/входной шиной управления БЦОС 5, а четвертая выходная/входная шина РУ 9 является выходной/входной шиной БЦОС 5.

Работа предлагаемого ПРП, предназначенного для панорамного обзора и контроля радиосигналов с различными видами модуляции, осуществляется в автоматизированном режиме (с участием оператора), при этом в ПРП одновременно могут осуществляться регулировки в автоматическом режиме (без участия оператора).

В автоматизированном режиме при помощи ПЭВМ 6, БЦОС 5 и ФУВ 7 осуществляется управление и контроль ПРП, при этом производится настройка ПРП на требуемые частоты рабочего диапазона и установка необходимых полос пропускания ВЧТ 3, которые определяют полосы обзора ПРП, производится частотная настройка режекторных фильтров БПРФ 2 и включение их в тракт приема радиосигналов, устанавливается требуемый коэффициент затухания УА 1, в РУ 9 и в ВЧТ 3 вводятся требуемые допустимые значения уровней и значения порогов срабатывания. При помощи ПЭВМ 6 контролируются принимаемые радиосигналы в обследуемом диапазоне частот полосы обзора ПРП.

В автоматическом режиме осуществляются следующие регулировки: при помощи командных сигналов, поступающих от ВЧТ 3 и АЦП 4 в ФУВ 7, осуществляется регулировка коэффициента затухания УА 1; при помощи НЦФД 8, РУ 9, ФУВ 7 производится выявление мощных одиночных радиосигналов, частотная настройка режекторных фильтров БПРФ 2 и включение их в тракт приема ПРП; при помощи НЦФД 8, РУ 9, ВУ 10, ЗУ 11 осуществляется целенаправленное выявление ложных сигналов в виде интермодуляционных помех и исключение их из полосы обзора ПРП.

Процесс работы ПРП осуществляется следующим образом.

Множество радиосигналов (сигналов), представляющих собой групповой сигнал, поступает на вход ПРП, которым является вход УА 1, в УА 1, при необходимости осуществляется затухание (ослабление) сигнала, с выхода УА 1 сигнал поступает в БПРФ 2, где при необходимости осуществляется режекция определенного одиночного сигнала, с выхода БПРФ 2 групповой сигнал поступает в ВЧТ 3, где осуществляется усиление, при необходимости преобразование, а также предварительная и основная избирательности сигнала. Ширина ПП ВЧТ 3 равна: Δf=fB-fН, где fВ, fН - соответственно верхняя и нижняя граничные частоты ПП ВЧТ 3. Ширина ПП ВЧТ 3 определяет полосу обзора ПРП, при этом в ВЧТ 3 контролируется эффективное напряжение группового сигнала. С выхода ВЧТ 3 сигнал поступает в АЦП 4, где осуществляется аналого-цифровое преобразование сигнала, при этом в АЦП 4 контролируется амплитудное значение напряжения группового сигнала в ПП ВЧТ 3. С выхода АЦП 4 цифровой сигнал поступает на вход БЦОС 5, которым является вход НЦФД 8, состоящий из m ЦФД, где полоса пропускания ВЧТ 3 разбивается на m субполос с частично перекрывающимися амплитудно-частотными характеристиками, причем число m субполос равно числу m ЦФД, которое определяют по формуле: m=Δf/ΔF, где ΔF - ширина субполосы (полосы пропускания) каждого ЦФД, которая определяет разрешающую способность ПРП по частоте. Кроме того, в НЦФД 8 определяются значения частот и эффективные значения уровней сигналов в каждой субполосе. С выхода НЦФД 8 цифровой групповой сигнал поступает в РУ9, с четвертого выхода/входа которого сигнал поступает на выход/вход БЦОС 5 и далее - на вход/выход ПЭВМ 6, в котором групповой сигнал выводится на экран монитора и на другие периферийные устройства, где осуществляется прием и контроль группового сигнала в полосе обзора ПРП. При этом одновременно групповой сигнал со второго выхода/входа РУ 9 поступает в ЗУ 11. При этом с выхода НЦФД 8 в РУ 9 поступают значения частот и уровней сигналов, где поступившие значения уровней сигналов анализируются и сравниваются с предварительно заданными. Те значения, которые превышают заданные, но ниже верхних пороговых, поступают из РУ 9 в ВУ 10 и в ЗУ 11. В ВУ 10, используя поступившие значения частот сигналов, вычисляются значения частот интермодуляционных помех по формуле:

fH≤fинт.q=kfi±nfj≤fВ, при i≠j,

и(или) по формуле:

fН≤fинт.q=kfi±nfj±pfγ≤fВ, при i≠j≠γ, где fинт.q, fi, fj, fγ - значения частот, соответствующие номерам субполос в НЦФД 8,

i, j, γ, q, - ряд чисел r, r+1, r+2, r+3, …, r+m=s, соответствующий номерам субполос в НЦФД 8, эквивалентных частотам сигналов и интермодуляционных помех в полосе обзора ПРП, где r=fН/ΔF, s=fВ/ΔF, причем fинт.q=q×ΔF, fi=i×ΔF, fj=j×ΔF, fγ=γ×ΔF,

k, n, p - натуральный ряд чисел 1, 2, 3, и т.д., соответствующий частотным гармоникам колебаний сигналов, который может быть ограниченным, при этом k+n=N1; k+n+p=N2, где N1, N2 - номера порядков интермодуляции.

Следует отметить, что изменения амплитуд в результате модуляции и многолучевого распространения радиосигналов не влияют на выявление ложных сигналов путем определения значений частот и эффективных значений уровней интермодуляционных помех.

Вычисленные значения частот интермодуляционных помех поступают одновременно в РУ 9 и в ЗУ 11. В РУ 9 сравнивают уровни сигналов на вычисленных частотах с заданным эффективным средним значением. Если уровни сигналов на вычисленных частотах интермодуляционных помех не превышают предварительно заданный уровень для ложных сигналов, то на данные частоты в РУ 9 выносится запрет на вывод интермодуляционных сигналов в ПЭВМ 6. На вычисленные частоты, на которых уровни сигналов превышают заданный уровень или ему равны, запрет не выносится, однако значения вычисленных частот выводятся в ПЭВМ 6 для принятия решения в автоматизированном режиме с участием оператора. В ЗУ 11 записываются все сигналы и значения частот и уровней сигналов, поступающие из РУ 9 и ВУ 10, которые при помощи РУ 9 могут выводиться в ПЭВМ 6.

При этом одновременно в ВЧТ 3 измеряется эффективное значение напряжения группового радиосигнала в полосе частот, превышающей ПП ВЧТ 3. В случае появления одиночных сигналов или группового сигнала с большими уровнями, превышающими заданный допустимый уровень, от ВЧТ 3 в ФУВ 7 поступает команда на увеличение затухания УА 1. Одновременно в АЦП 4 контролируется амплитудное значение напряжения группового радиосигнала в ПП ВЧТ 3, равной полосе обзора ПРП, при превышении допустимого значения которым от АЦП 4 в ФУВ 7 поступает команда на увеличение затухания УА 1. При увеличении коэффициента затухания УА 1 мощный групповой радиосигнал ослабляется и таким образом предотвращается перегрузка ПРП групповым радиосигналом большого уровня. С уменьшением уровня группового радиосигнала в ВЧТ 3 и в АЦП 4 соответственно уменьшается коэффициент затухания УА 1 до минимального значения. Коэффициент затухания УА 1 (А) изменяется от минимального значения Amin=1 (в логарифмическом масштабе равным 0 дБ), до максимального значения Amax, который задается с шагом регулировки ΔA, значение которого задается. Допустимым эффективным значением напряжения группового сигнала в ВЧТ 3 является значение напряжения, при котором наступает блокирование ПРП, которое проявляется либо в увеличении, либо в уменьшении коэффициента передачи ВЧТ 3. Допустимым амплитудным значением напряжения группового сигнала в АЦП 4 является допустимая амплитуда входного напряжения АЦП 4, при превышении которого наблюдается резкое увеличение гармонических составляющих в частотном спектре полосы обзора ПРП.

В случае появления одного или нескольких сигналов в РУ 9 значения уровней в субполосе каждого из которых превышают заданное верхнее пороговое значение, то в РУ 9 формируются командные сигналы на частотную настройку соответственно одного или нескольких режекторных фильтров БПРФ 2, а также на включение режекторных фильтров в приемный тракт ПРП. Сформированные командные сигналы из РУ 9 поступают в ФУВ 7, при помощи ФУВ 7 осуществляется частотная настройка и включение режекторных фильтров БПРФ 2 в приемный тракт ПРП. Включение режекторных фильтров предотвращает перегрузку ПРП мощными одиночными радиосигналами в полосе обзора. При уменьшении уровней сигналов в субполосе НЦФД 8 ниже заданного нижнего порогового значения режекторные фильтры БПРФ 2, посредством РУ 9 и ФУВ 7 исключаются из приемного тракта ПРП. Следует отметить, что при сравнении значений уровней сигналов с различными заданными значениями в РУ 9, учитываются вносимые затухания УА 1 и БПРФ 2, которые поступают в РУ 9 от ФУВ 7.

Использование функциональных зависимостей значений частот интермодуляционных помех от значений частот внешних радиосигналов при помощи НЦФД 8, РУ 9, ВУ 10 и ЗУ 11 позволяет алгоритмически исключить ложные сигналы в виде интермодуляционных помех из полосы обзора ПРП, а использование УА 1, БПРФ 2, управляемыми ФУВ 7 по командным сигналам, поступающим от ВЧТ 3, АЦП 4, РУ 9, снижает уровни мощных групповых и одиночных радиосигналов и таким образом повышает помехозащищенность и эффективность ПРП при приеме и контроле радиосигналов с различными видами модуляции.

Рассмотрим возможную реализацию предлагаемого ПРП.

УА 1 может быть выполнен с использованием безындуктивных резисторов и коммутационных диодов или реле, а также управляемых аттенюаторов и коммутаторов фирмы «Mini-Circuites» и других.

БПРФ 2 может быть выполнен с применением L, С элементов с управляемыми коммутаторами и согласно решениям, опубликованным в описаниях к патентам RU 2349026 C2 и RU 2469468 C1 и другим.

ВЧТ 3 может быть выполнен аналогично прототипу или аналогично высокочастотным трактам приемников радиомониторинга: «AR-5000», «AR-8000», «Rohde & Schwarz» и других, с изменяемой шириной ПП ВЧТ.

В качестве АЦП 4 может быть применен АЦП AD7725, AD9446, AD9201 фирмы «Analog Devices» и других.

БЦОС 5 и входящие в него НЦФД 8, РУ 9, ВУ 10 и ЗУ 11, могут быть выполнены с применением ПЛИСов (FPGA) Cyclone II и ЕР2С 20-50 фирмы «Альтера», XC4VFX 100-1 OFF 1571, XC9572XL-10VQ441 фирмы «Xilinx» и других процессоров типа TMS 320C6414 фирмы «Texas Instruments», ADSP-TS001 TigerSHARC фирмы «Analog Devices» и других с использованием жестких магнитных дисков (HDD), таких как: IBM 81Y9774; Iomega 34786; Iomega 35448; Dell 400-23135 и другие. ПЭВМ 6 может быть выполнена на базе процессора не ниже Pentium 4 или аналогичного.

Панорамный радиоприемник (ПРП), содержащий управляемый аттенюатор (УА), вход которого является входом ПРП, последовательно соединенные высокочастотный тракт (ВЧТ), аналого-цифровой преобразователь (АЦП), блок цифровой обработки сигналов (БЦОС), при этом БЦОС содержит последовательно соединенные один цифровой фильтр (ЦФ), вход которого является входом БЦОС, и один цифровой демодулятор (ЦД), которые образуют один цифровой фильтр-демодулятор (ЦФД), причем вход управления УА подключен к выходу формирователя управляющего воздействия (ФУВ), входная шина которого подключена к выходной шине управления БЦОС, отличающийся тем, что введены персональная электронно-вычислительная машина (ПЭВМ), входная/выходная шина которой подключена к выходной/входной шине БЦОС, блок перестраиваемых режекторных фильтров (БПРФ), вход которого соединен с выходом УА, а выход подключен ко входу ВЧТ, вход/выход управления которого соединен со вторым выходом/входом ФУВ, первый выход/вход которого подключен ко входу/выходу управления БПРФ, а вход ФУВ соединен с выходом управления АЦП, причем выходная шина ФУВ соединена с входной шиной управления БЦОС, при этом в ЦФ и в ЦД введены (m-1) ЦФ и (m-1) ЦД, в результате чего в БЦОС образуется набор из m цифровых фильтров-демодуляторов (НЦФД), где m=Δf/ΔF, Δf - ширина полосы пропускания ВЧТ, ΔF - ширина полосы пропускания (субполосы) каждого ЦФД, при этом выходная шина НЦФД соединена с входной шиной введенного в БЦОС решающего устройства (РУ), первая выходная/входная шина которого подключена к первой входной/выходной шине введенного в БЦОС вычислительного устройства (ВУ), вторая входная/выходная шина которого соединена с первой выходной/входной шиной введенного в БЦОС запоминающего устройства (ЗУ), вторая входная/выходная шина которого подключена ко второй выходной/входной шине РУ, третья выходная/входная шина которого является выходной/входной шиной управления БЦОС, а четвертая выходная/входная шина РУ является выходной/входной шиной БЦОС.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве выходных устройств передатчиков помех. Технический результат - повышение мощности излучаемого помехового сигнала и расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности излучения помехового сигнала на разных поляризациях.

Изобретение относится к системам мобильной связи, которые динамически соотносят пользовательские устройства связи с персональным устройством шлюза живучести. Шлюз может поддерживать установление услуг связи в случае отказа сети между местоположением, в котором расположены пользовательские устройства связи, и местоположением, которое предоставляет пользовательские услуги связи.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиоприемных устройствах. Приемник с прямым понижающим преобразованием содержит радиочастотный (РЧ) входной блок, выполненный с возможностью усиления, понижающего преобразования, по существу, с постоянным коэффициентом усиления и оцифровки принятого сигнала для обеспечения выборок, устройство подавления смещения постоянного тока, выполненное с возможностью коррекции смещения постоянного тока в выборках.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для подавления флуктуационных шумов, сосредоточенных по спектру и времени помех, что необходимо для обеспечения режима качественного приема сообщений.

Изобретение относится к технике радиоэлектронной борьбы (РЭБ) и может быть использовано для радиоподавления навигационной аппаратуры потребителей глобальной навигационной спутниковой системы (НАП ГНСС) противника.

Группа изобретений относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи. Технический результат состоит в обеспечении достоверности, необходимой для обеспечения высокой степени подавления нежелательных сигналов и сохранения качества канала данных.

Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано для оперативного выбора рабочих частот на пунктах ионосферно-волновой и частотно-диспетчерской службы радиоцентров при ограниченности частотного ресурса декаметрового диапазона.

Способ коррекции траектории полета космического аппарата и устройство для его реализации относится к космической технике, в частности к навигации спутниковых систем.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи. Технический результат состоит в повышении помехоустойчивости передаваемой информации.

Изобретение предназначено для воздушной фильтрации. Фильтр для устройства охлаждения кожуха содержит опорную конструкцию, выполненную с возможностью установки в корпусе, прокладку, герметично зацепляющуюся с опорной конструкцией и выполненную с возможностью зацепления с корпусом, фильтрующий материал, опирающийся на опорную конструкцию.

Настоящее изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано для определения несущей частоты и вида модуляции сигналов, принимаемых в заданном диапазоне частот.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоразведывательных широкополосных приемниках, работающих при воздействии помех. .

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано для определения несущей частоты и вида модуляции сигналов, принимаемых в заданном диапазоне частот.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для оценки загруженности широкополосных диапазонов радиоизлучениями, определения вида принимаемых сигналов и их частотно-временного анализа.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиодиспетчерских пунктах мониторинга для анализа сигнальной обстановки в регионе, для автоматического поиска и обнаружения радиостанций, постоянно сменяющих рабочие частоты.

Изобретение относится к технике радиоприема. .

Предлагаемый приемник относится к области радиотехники и может быть использован для определения несущей частоты и вида модуляции сигналов, принимаемых в заданном диапазоне частот, а также пеленгации источника их излучения в двух плоскостях. Достигаемый технический результат - повышение точности и однозначности пеленгации источника излучения сигналов в двух плоскостях. Панорамный приемник содержит пять приемных антенн, входные цепи, усилители высокой частоты, смеситель, блок перестройки, гетеродин, устройство формирования частотной развертки, усилитель промежуточной частоты, детектор, видеоусилитель, первую и вторую электронно-лучевые трубки, линию задержки, фазовращатель на 90°, перемножители, фильтры нижних частот, узкополосные фильтры, фазометры и блок регистрации. 5 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах радиосвязи и радиоконтроля в широкой полосе частот. Достигаемый технический результат - повышение помехозащищенности и эффективности панорамного радиоприемника при приеме и контроле радиосигналов с различными видами модуляции. Панорамный радиоприемник содержит управляемый аттенюатор, высокочастотный тракт, аналого-цифровой преобразователь, блок цифровой обработки сигналов, содержащий набор из m цифровых фильтров-демодуляторов, вход управления УА подключен к выходу формирователя управляющего воздействия, который связан с шиной управления БЦОС, персональную электронно-вычислительную машину, соединенную с БЦОС, блок перестраиваемых режекторных фильтров, соединенный с УА, ВЧТ и ФУВ, а ФУВ дополнительно соединен с АЦП, при этом mΔfΔF, Δf - ширина полосы пропускания ВЧТ, ΔF - ширина полосы пропускания каждого ЦФД, БЦОС также содержит решающее устройство, вычислительное устройство и запоминающее устройство. 1 ил.

Наверх