Устройство для формирования сигнала

 

(ii) 576659

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ.ПЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Ресоублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.02.76 (21) 2321693/21 с присоединением заявки № (51) М. Кл.- "Н ОЗК 5/13

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.374(088.8) Опубликовано 15.10.77. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 25.11.77 (72) Авторы изоб.ретения

В. В. Забенкин и Г. Г. Трофимов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛА

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в импульсных радионавигационных системах и в измерительных системах, где осуществляется слежение за импульсными сигналами.

В импульсно-фазовых радионавигационных системах (ИФРНС) благодаря использованию фазовой информации измерение временного положения сигнала производится с точностью долей периода несущей частоты. Однако при этом возникает мноозначность фазового отсчета, для устранения которой используются системы слежения за огибающей сигнала. Сигнал импульсно-фазовых радионавигационных систем представляет собой последовательность радиоимпульсов вида

>c () = У, { ) соз{, +.Г()+ -), (1) где Уа(Г) и у(/) — известные законы модуляции амплитуды и фазы; аза — несущая частота радиосигнала; тр — начальная фаза.

Принятый сигнал импульсно-фазовой радионавигационной системы с выхода приемника поступает на устройство, которое формирует напряжение с одной переменной знака огибающей в пределах переднего фронта принимаемого сигнала.

Точка перемены знака огибающей, называемая характерной точкой огибающей (ХТО), используется для слежения за огибающей в

ГосУдаРственный комитет (23) Приоритет системе устранения многозначности фазового отсчета.

Для слежения за огибающей широко используются следящие системы стробового типа. Точностные характеристики таких систем зависят как от крутизны сформированного сигнала в районе характерных точек огибающей, так и от отношения сигнал/шум (с/ш) в точках стробирования.

10 Повышение точностных требований к аппаратуре заствляет искать наиболее оптимальные с этой точки зрения устройства формирования характерных точек огибающей.

Для формирования характерных точек огп15 бающей (ХТО) применяются различные усгройства. Известны устройства для формирования сигнала с заданным моментом перехода огибающей через нулевой уровень, содержащие сумматор, дпфференцирующпй инвертор, 20 контур и аттенюатор (1).

Однако такие системы имеют недостаточно высокое значение сигнал/шум в точках стробированпя.

25 Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для формирования сигнала с заданным моментом перехода огибающей через нулевой уровень, содержащее сумматор и одиночный

ЗО узкополосный контур (2).

576659

60

Однако это устройство не обеспечивает достаточно высоких точностей измерения временногоо положения сигнала.

Цель изобретения — улучшение выходного отношения сигнал/шум.

Указанная цель обеспечивается за счеттого, что в устройство для формирования сигнала с заданным моментом перехода огибающей через нулевой уровень, содержащее сумматор, один вход которого подключен ко входной шине через одиночный узкополосный контур, введена широкополосная линия задержки, вход которой соединен со входной шиной, а выход подключен ко второму входу сумматора.

Сущность предлагаемого устройства заключается в использовании одиночного узкополосного контура, настроенного на несущую частоту принимаемого сигнала импульсно-фазовой радионавигационной системы и широкополосной линии задержки, определяющим уровень формирования характерных точек огибающей. Такое схемное решение позволяет обеспечить независимость точностных характеристик от уровня формирования характерных точек огибающей.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 †временные диаграммы, поясняющие его работу. Для наглядности принята линейная аппроксимация переднего фронта сигнала импульсно-фазовой радионавигационной системы (на фиг.

2 г, д показаны только огибающие сигналов).

Устройство для формирования сигнала с заданным моментом перехода огивающей через нулевой уровень состоит из сумматора 1, широкополосной линии задержки 2 и узкополосного контура 3. Работает устройство дляформирования сигнала следующим образом.

На вход устройства подается с приемника сигнал импульсно-фазовой радионавигационной системы, который поступает на первый вход сумматора 1 через линию задержки 2, время задержки которой определяет уровень формирования характерных точек огибающей (ХТО) — /ХТО, а на второй вход сумматора

1 — через узкополосный контур 3, ограничивающий уровень шумов и преобразующий форму огибающей сигнала (фиг. 2в). На выходе сумматора 1 формируется разнополярный сигнал (фиг. 2г) с заданным уровнем формирования характерных точек огибающей (ХТО), отношение сигнал/шум в точкахстробирования которого лучше, чем в прототипе и не зависит от уровня формирования характерных точек огибающей (ХТО) .

Из фиг. 2 видно, что крутизна сформированного сигнала в районе характерных точек огибающей (угол а фиг. 2д) не зависит от уровня формирования характерных точек огибающей (ХТО) (tXTO) а — — а2, как углы при пересечении двух параллельных прямых третьей, поэтому амплитуды сформированного на разных уровнях сигнала равны, т. е, U

4

=U3 и У2=У„(фиг. 2д), Точки стробирования 1 и 2, 3 и 4 отстоят от характерных точек огибающей на одинаковое расстояние М= — ", 2 где 4 — период несущей частоты сигнала импульсно-фазовой радионавигационной системы.

Отношение сигнал/шум в точках стробироB3HHSI сформированного сигнала Р вых

Р,,„, = U; (хто J) (1)

Gl вых где У;(4„J) — амплитуда сформированного сигнала в -ой точке стробирования при j-ом уровне формирования характерных точекогибающей; G< — уровень шумов на выходе предлагаемого устройства.

Так как выше было показано, что U;(t„o j) не зависит от уровня формирования 4» j, то

У; (пихто j) = У .

Из фиг. 2д следует, что амплитуды в точках стробирования 1 и 2 на выходе устройства равны, а в точках 3 и 4 больше, чем на выходе лрототипа (ЛЗ).

В первом приближении можно пренебречь корреляцией шумов на первом и втором входах сумматора 1, тогда

/ 2 2

G вых: I G„+ G„зб.пепи (2) где 62лв — дисперсия шумов,на выходе ЛЗ.

Так как широкополосная линия задержки не изменяет дисперсии () Клз) =1), то лз=

= вх (&изg цепи дисперсия шумов на вы ходе избирательной цепи).

Тогда выражение (1) можно записать в виде (3)

Р,=

Таким образом, получаем, что при равных вх H G H3O. цепи ВСЕГДа ОТНОШЕНИЕ Сигиал/Шум у данного устройства больше, чем у прототипа и не зависит от уровня формирования

ХТО, так как в выражение (3) не входятчлены, зависящие от 4» j.

Формула изобретения

Устройство для формирования сигнала с заданным моментом перехода огибающей через нулевой уровень, содержащее сумматор, один вход которого подключен ко входной шине через одиночный узкополосный контур, отличающееся тем, что, с целью улучшения выходного отношения сигнал/шум, в него введена широкополосная линия задержки, вход которой соединен со входной шиной, а выход подключен ко второму входу сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP¹311392, кл. Н ОЗК 3/80, 1970.

2. Смирновский А. Ф. «Курс кораблевождения», т. 5, «Радионавигация», Л., 1967, с. 476.

576659

ixod

Фиг. 1

Составитель В. Назарова

Техред И. Рыбкина Корректор Л. Денискина

Редактор Н, Каменская

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3000 13 Изд. У,о 810 Тнракк 1080

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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