Многоканальное устройство для приема дискретных частотных сигналов

 

Использование: прием дискретных частотных сигналов. Сущность изобретения: устройство содержит N полосовых фильтров 1, N управляемых блоков 2 интегрирования сигналов, N пороговых блоков 3, N амплитудных детекторов 4, (N + 1) усилителей 5, 6 и 9 с регулируемым коэффициентом передачи, блоки 10 и 11 опорного напряжения, блок 12 поиска, слежения и демодуляции, N частотных каналов 7, что позволяет обеспечить выигрыш в отношении сигнал/помеха по мощности. 9-1-5-6-12, 5-4-3-2-5, 10-2, 11-2, 2-6, 2-8. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для приема дискретных частотных сигналов в условиях воздействия узкополосных помех.

Цель изобретения повышение помехоустойчивости многоканального устройства для приема дискретных частотных каналов вследствие повышения точности взвешивания сигналов в каналах устройства.

Функциональная схема предлагаемого устройства представлена на чертеже, где обозначено полосовой фильтр 1, управляемый блок 2 интегрирования сигналов, пороговый блок 3, амплитудный детектор 4, первый 5 и второй 6 усилители с регулируемым коэффициентом передачи, частотный канал 7, блок 8 выбора экстремального сигнала, усилитель 9 с регулируемым коэффициентом передачи, первый 10 и второй 11 блоки опорного напряжения и блок 12 поиска, слежения и демодуляции.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал поступает через регулируемый усилитель 9 на объединенные входы каналов 7. Полосовые фильтры 1 в каналах разбивают полосу частот входного сигнала на N равных, примыкающих друг к другу полос, образуя тем самым N параллельных частотных каналов на приемной стороне, настроенных на элементы дискретного частотного сигнала.

Регулируемый усилитель 5 охвачен кольцом АРУ. Благодаря включению управляемого блока 2 интегрирования в цепь АРУ уровень узополосных помех на выходе усилителя 5 меняться не будет при изменении их входного уровня. Кроме того, уровень помех на выходе усилителя 5 будет слабо меняться при изменении уровня дискретного частотного сигнала на входе устройства.

Предположим вначале, что полезный сигнал на входе отсутствует, т.е. Р_вх5 P_n5. Обозначим через уровень выходного сигнала усилителя 5, при котором напряжение на выходе детектора 4 огибающей равно порогу срабатывания порогового блока 3. Предположим, что уровень помех на входе усилителя 5 увеличился. Следовательно, напряжение на выходе детектора 4 станет больше порога срабатывания порогового блока 3.

Предположим, что коэффициенты передачи регулируемых усилителей 5,6 и 9 уменьшаются с увеличением входных управляющих сигналов. Тогда в соответствии со сказанным выше начнет уменьшаться сигнал на выходе управляемого блока 2 интегрирования сигналов. Это будет приводить к уменьшению коэффициента передачи регулируемого усилителя 5 до тех пор, пока сигнал на выходе амплитудного детектора 4 не станет меньше порога срабатывания порогового блока 3. Это приведет к увеличению сигнала на выходе управляемого блока 2 и коэффициента передачи усилителя 5 до тех пор, пока сигнал на выходе детектора 4 не станет больше порога срабатывания порогового блока 3.

Предположим, что коэффициенты передачи регулируемых усилителей 5,6 и 9 уменьшаются с увеличением входных управляющих сигналов. Тогда в соответствии со сказанным выше начнет уменьшаться сигнал на выходе управляемого блока 2 интегрирования сигналов. Это будет приводить к уменьшению коэффициента передачи регулируемого усилителя 5 до тех пор, пока сигнал на выходе амплитудного детектора 4 не станет меньше порога срабатывания порогового блока 3. Это приведет к увеличению сигнала на выходе управляемого блока 2 и коэффициента передачи усилителя 5 до тех пор, пока сигнал на выходе детектора 4 не станет больше порога срабатывания порогового блока 3. Таким образом, малейшее отклонение сигнала на выходе детектора 4 от порога будет приводить к изменению коэффициента передачи усилителя 5 таким образом, чтобы сигнал на выходе детектора 4 стал равен значению порога в пороговом блоке 3. Значит, при уровне входного сигнала, равном P_n5, коэффициент передачи регулируемого усилителя 5 автоматически устанавливается равным K₅= Предположим, что полезный сигнал на входе присутствует.

При превышении выходным сигналом детектора 4 значения в пороговом блоке 3 под действием полезного сигнала происходит заряд управляемого блока 2 интегрирования от первого блока 10 опорного сигнала. Причем величина выходного сигнала первого блока 10 выбирается такой, чтобы за время действия импульса полезного сигнала блок 2 не успевал зарядиться настолько, чтобы произошло заметное уменьшение коэффициента передачи регулируемых усилителей 5 и 6.

После исчезновения импульса полезного сигнала происходит быстрый разряд блока 2 до первоначального уровня благодаря тому, что величина выходного сигнала второго блока 11 выбирается значительно больше, чем величина выходного сигнала первого блока 10.

Таким образом, присутствие дискретно-частотного полезного сигнала практически не приводит к изменению коэффициента передачи регулируемого усилителя 5.

Регулируемые усилители 5 и 6 выполняются одинаковыми. Тогда при коэффициенте передачи полосового фильтра 1, равном единице (что не принципиально), коэффициент передачи канала 7 будет равен K K₅K₆= K²₅= т.е. автоматически устанавливается обратно пропорционально мощности помех в канале, что является оптимальным.

Управляющие сигналы с выходов блока 2 интегрирования поступают на входы блока 8 выбора экстремального сигнала. С выхода блока 8 сигнал поступает на управляющий вход усилителя 9 с регулируемым коэффициентом передачи. Благодаря этому поддерживается постоянным уровень помех на входе регулируемого усилителя 5 в канале с минимальным уровнем помех и устройство способно работать в широком диапазоне изменения уровней входных сигналов.

Выходные сигналы каналов 7 поступают на блок 12, который осуществляет поиск полезного сигнала, слежение за обнаруженным сигналом, а также его демодуляцию.

Предложенное устройство позволяет повысить точность взвешивания сигналов в каналах устройства и, как следствие, повысить помехоустойчивость приема дискретных частотных сигналов при воздействии узкополосных помех.

Формула изобретения

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ДИСКРЕТНЫХ ЧАСТОТНЫХ СИГНАЛОВ, содержащее первый блок опорного напряжения, последовательно соединенные блок выбора экстремального сигнала и усилитель с регулируемым коэффициентом передачи, сигнальный вход которого является входом устройства, N частотных каналов, входы которых объединены, при этом каждый из N частотных каналов содержит последовательно соединенные полосовой фильтр, вход которого является входом частотного канала, первый усилитель с регулируемым коэффициентом передачи и амплитудный детектор, а также второй усилитель с регулируемым коэффициентом передачи, выход которого является выходом частотного канала, отличающееся тем, что в него введены второй блок опорного напряжения, блок поиска, слежения и демодуляции, кроме того, в каждый из N частотных каналов введены последовательно соединенные пороговый блок и управляемый блок интегрирования сигналов, причем выход первого усилителя с регулируемым коэффициентом передачи соединен с входом второго усилителя с регулируемым коэффициентом передачи, первые входы управляемых блоков интегрирования сигналов всех N частотных каналов объединены и соединены с выходом блока опорного напряжения, вторые входы управляемых блоков интегрирования сигналов объединены и соединены с выходом второго блока опорного напряжения, управляющий вход управляемого блока интегрирования каждого из N частотных каналов соединен с выходом порогового блока, вход которого соединен с выходом амплитудного детектора, выход каждого управляемого блока интегрирования сигналов соединен с управляющими входами первого и второго усилителей с регулируемым коэффициентом передачи и соответствующим входом блока выбора экстремального сигнала, выходы N частотных каналов соединены с соответствующими входами блока поиска, слежения и демодуляции.

РИСУНКИ

Рисунок 1