Приемник импульсных радиосигналов и измеритель уровня для него

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в наземных приемоответчиках навигационных дальномерных систем для повышения точности измерения дальности и увеличения радиуса действия систем. Приемник содержит преобразователь 1 частоты, полосовой усилитель 2, компенсирующий усилитель 3, линию 4 задержки, линейный усилитель 5, фильтр 6, буферный усилитель 7, три компаратора 8, 9 и 12, три ключа 10, 11 и 13, дискриминатор 14 каналов, измеритель 15 уровня, устройство 16 управления усилением. Измеритель уровня содержит усилитель 23, N - разрядный регулируемый усилитель 24, первый компаратор 25, формирователь 26 управляющих сигналов, двоичный N-разрядный счетчик 27, N-1 цепей 28 задержки, второй компаратор 29, триггер 30, дифференциатор 31, логический элемент 32 И. Входной сигнал через преобразователь частоты и полосовой усилитель поступает параллельно на измеритель уровня и линию задержки. Измеритель уровня является линейным устройством быстродействующей автоматической регулировки усиления с отрицательной обратной связью и выдает информацию об амплитуде входного сигнала в двоичном коде, который через устройство управления подается на линейный усилитель, идентичный усилителю измерителя уровня, и изменяет усиление линейного усилителя до того, как на его вход поступит радиоимпульс с выхода линии задержки. Усиленный радиоимпульс промежуточной частоты с выхода линейного усилителя через фильтр и буферный усилитель поступает на первый компаратор, где без демодуляции фиксируется фронт радиоимпульса на уровне половины его амплитуды. Второй и третий компараторы фиксируют фронт радиоимпульса на уровнях 0,05 и 0,30 его амплитуды. Выходы компараторов соединены с выходами приемника через ключи, которые открываются дискриминатором каналов, если принимаемый сигнал соответствует заданной частоте. Применение линейного усилителя и трех компараторов, работающих без демодуляции радиоимпульсов, уменьшает погрешность фиксации фронта радиоимпульса, а обратная связь в измерителе и идентичность линейного и измерительного усилителей ослабляют воздействие дестабилизирующих факторов. Две петли обратной связи в измерителе уровня увеличивают динамический диапазон приемника. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для приема импульсных радиосигналов, амплитуда которых изменяется в большом динамическом диапазоне, в частности, в приемоответчиках навигационных и посадочных систем.

Известен приемник, содержащий последовательно соединенные преобразователь частоты, фильтр, усилитель промежуточной частоты с демодулятором и устройство обработки сигнала (патент ФРГ N 2751223, кл G 01 S 9/56 от 17.05.79).

Усилитель промежуточной частоты содержит N последовательно соединенных усилителей, N демодуляторов, входы которых соединены с выходами соответствующих усилителей, N линий задержки, входы которых соединены с выходами соответствующих демодуляторов, N переключателей, соединяющих вход устройства обработки сигнала с выходом одной из N линий задержки.

Кроме этого, усилитель промежуточной частоты содержит N компараторов, N одновибраторов, N инверторов и N-1 логических элементов И, которые осуществляют выбор и подключение к выходу устройства обработки на время прохождения кодовой группы импульсов той линии задержки, где сигнал имеет максимальный уровень, но не ограничен по амплитуде.

Приемник обеспечивает линейный режим усиления сигнала в большом динамическом диапазоне, однако очень сложен, требует точного сопряжения коэффициентов усиления N усилителей и порогов срабатывания N компараторов.

Помимо этого, нелинейность и разброс параметров N демодуляторов вносит погрешность в фиксацию фронта импульса при воздействии дестабилизирующих факторов (температуры и влажности среды, процессов старения, нестабильности напряжения питания).

В другом известном приемнике с целью увеличения динамического диапазона дополнительно введены второй преобразователь частоты, направленный ответвитель, ответвляющий часть входной мощности на второй преобразователь, M усилителей, M линий задержки, M+1 демодуляторов и изменена схема выбора и подключения линий задержки к устройству обработки сигнала. (авт.св. N 1395105, кл H 04 B 1/10 от 01.09.86).

Кроме этого, N+M линий задержки подключены непосредственно к выходам усилителей, а M+1-й демодулятор осуществляет детектирование сигнала, снимаемого с одной из N+M линий задержки, что исключает разброс параметров демодуляторов.

Однако нелинейность N+1-го модулятора остается, усложняется сопряжение коэффициентов усиления усилителей и порогов компараторов при воздействии дестабилизирующих факторов.

Для уменьшения влияния дестабилизирующих факторов требуется многоуровневый калибровочный модуль.

Известен приемник, содержащий последовательно соединенные преобразователь частоты, семикаскадный логарифмический усилитель промежуточной частоты с семью демодуляторами и суммирующим усилителем, 50%-ный пиковый компаратор, осуществляющий обработку сигнала, и выходной ключ, дискриминатор каналов, вход которого соединен с выходом логарифмического усилителя, а выход соединен с вторым входом выходного ключа. (см. Руководство по эксплуатации наземного радиомаяка DME, тип FSD-10 и FSD-15. Перевод N 16395 1, часть B, 1987 г. ЦООПТИ/ВПО, лист 118).

Этот приемник наиболее простой, в нем отсутствует многоуровневый калибровочный модуль, его точность удовлетворяет требованиям к оборудованию навигационных систем. Однако при сжатии сигнала по логарифмическому закону вносится погрешность кусочно-линейной аппроксимации, погрешность нелинейности и разброса параметров семи демодуляторов, а также семикратное увеличение нестабильности порога 50%-ного пикового компаратора, обусловленное сжатием амплитуды сигнала.

Наиболее близкий по технической сущности приемник, выбранный в качестве ближайшего аналога, содержит последовательно соединенные преобразователь частоты, полосовой усилитель, линию задержки, линейный усилитель, фильтр, буферный усилитель, демодулятор и компаратор, логарифмический измеритель уровня, вход которого соединен с выходом полосового усилителя, устройство управления усилением, вход которого соединен с выходом измерителя, а выход соединен с входом управления линейного усилителя, дискриминатор каналов, второй демодулятор и второй компаратор (см. K.Becker, A.Muller, M.Vogel "Precision Distance Measuring Equipment for the Microwave Landing System", Electrical Communication, 1984, Vol.58, n.3, p.338).

Линейный регулируемый усилитель упрощает схему, уменьшает погрешность фиксации фронта импульса, обусловленную нестабильностью порога компаратора, однако кусочно-линейная аппроксимация логарифмического измерителя и нелинейность демодуляторов вносят погрешность, которая изменяется при воздействии дестабилизирующих факторов. Кроме того, сопряжение логарифмического измерителя с линейным усилителем требует применения сложного многоуровневого калибровочного модуля.

Известно устройство автоматической регулировки усиления, содержащее последовательно соединенные N разрядный регулируемый усилитель, компаратор, формирователь управляющих сигналов и N разрядный двоичный счетчик, N выходов которого соединены с управляющими входами усилителя (см. aвт.cв. N 1578803, кл. N 03 G 3/20 от 06.06.88). При этом N-1 младших разрядов счетчика соединены с входами усилителя через цепи задержки отключения. Регулируемый усилитель выполнен в виде N последовательно соединенных каскадов усиления, параллельно выходу каждого из которых включены последовательно соединенные резистор и ключ, а формирователь управляющих сигналов выполнен в виде делителя частоты с переменным коэффициентом деления, входного элемента И-НЕ и одновибратора.

Устройство предназначено для использования в качестве усилителя ПЧ приемника, поддерживает на выходе режим линейного усиления, охвачено отрицательной обратной связью, компенсирующей воздействие дестабилизирующих факторов, его быстродействие обеспечивает регулировку усиления по первому импульсу кодовой группы импульсов.

Регулировка последовательным уменьшением усиления по одной ступени наиболее устойчива к шумам. Однако увеличение динамического диапазона путем увеличения числа разрядов увеличивает время регулирования вдвое на каждый дополнительный разряд, кроме этого, устройство искажает форму фронта первого импульса и не может использоваться непосредственно в качестве усилителя ПЧ в приемниках, где информация передается временным положением фронта первого импульса.

Устройство автоматической регулировки усиления выбрано в качестве ближайшего аналога измерителя уровня для приемника.

Решаемая изобретением задача состоит: в уменьшении погрешности фиксации фронта импульса, в том числе при воздействии дестабилизирующих факторов, для обеспечения требований как навигационных, так и посадочных систем без применения многоуровневого калибровочного модуля; в расширении динамического диапазона входных сигналов измерителя уровня без существенного увеличения времени измерения и погрешности измерения.

Задача уменьшения погрешности фиксации положения фронта импульса в приемнике импульсных радиосигналов, содержащем преобразователь частоты, первый вход которого является входом приемника, а второй вход является входом сигнала гетеродина, полосовой усилитель, вход которого соединен с выходом преобразователя частоты, последовательно соединенные линию задержки, линейный регулируемый усилитель, фильтр и буферный усилитель, первый и второй компараторы, дискриминатор каналов, устройство управления усилением, измеритель уровня, вход которого соединен с выходом полосового усилителя, решается тем, что, во первых, в качестве измерителя уровня с целью исключения погрешности логарифмического преобразователя и компенсации воздействия дестабилизирующих факторов применено линейное устройство автоматической регулировки усиления с отрицательной обратной связью; во вторых, с целью взаимной компенсации нестабильностей от воздействия дестабилизирующих факторов линейный регулируемый усилитель выполнен по смехе и параметрам, идентичным усилителю устройства автоматической регулировки усиления; в третьих, фиксация положения фронта импульса на заданном уровне относительно его амплитуды выполняется компаратором, работающим на промежуточной частоте без демодуляции, что исключает погрешность за счет нелинейности демодулятора и нестабильности от воздействия дестабилизирующих факторов. Кроме этого, с целью определения виртуальной точки импульсов в режиме посадки в приемник дополнительно введен третий компаратор, входы которого соединены с выходом линейного усилителя, дополнительно введены первый, второй и третий ключи, первые входы которых соединены с выходами соответствующих компараторов, вторые входы соединены с выходом дискриминатора каналов, а выходы являются выходами приемника, компенсирующий усилитель, вход которого соединен с выходом полосового усилителя, а выход соединен с входом линии задержки. При этом первый вход дискриминатора каналов соединен с выходом линейного усилителя, а второй вход соединен с выходом фильтра.

Устройство управления усилением содержит дифференциатор, вход которого соединен с выходом разрешения измерителя уровня, триггер подавления, первый вход которого соединен с выходом дифференциатора, М логических элементов ИЛИ, первые входы которых соединены с выходом триггера подавления, а выходы соединены с М входами управления линейного усилителя, регистр памяти, М информационных входов которого соединены с М информационными выходами измерителя уровня, а М информационных выходов соединены с вторыми входами М элементов ИЛИ, одновибратор, выход которого соединен с входом сброса регистра памяти, демодулятор, вход которого соединен с выходом промежуточной частоты измерителя уровня, а выход соединен с входом записи регистра памяти, входом запуска одновибратора и вторым входом триггера подавления, причем вход стробирования измерителя уровня соединен с вторым входом одновибратора и является входом подавления дальних эхо-сигналов приемника.

Каждый из трех компараторов приемника содержит общую плюсовую и минусовую шины питания, линию задержки, вход которой является входом компаратора, последовательно соединенные первый и второй резисторы, включенные между входом линии задержки и общей шиной, третий резистор, включенный между выходом линии задержки и общей шиной, согласованную пару транзисторов, эмиттеры которых соединены между собой, конденсатор, включенный между точкой соединения эмиттеров и общей шиной, стабилизатор тока, включенный между точкой соединения эмиттеров и минусовой шиной, два резистора, соединяющие коллекторы транзисторов с плюсовой шиной, причем база первого транзистора соединена с точкой соединения первого и второго резисторов, а база второго транзистора соединена с выходом линии задержки, потенциометр, включенный между плюсовой и общей шинами, первый преобразователь уровня, инверсный вход которого соединен с подвижным контактом потенциометра, а прямой вход соединен с коллектором второго транзистора, второй преобразователь уровня, инверсный вход которого соединен с выходом линии задержки, последовательно соединенные шестой и седьмой резисторы, включенные между выходом второго преобразователя уровня и общей шиной, причем точка соединения шестого и седьмого резисторов соединена с прямым входом второго преобразователя уровня, первый триггер, D-вход которого соединен с общей шиной, S-вход соединен с выходом первого преобразователя уровня, а C-вход соединен с выходом второго преобразователя уровня, второй триггер, D-вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, а C-вход соединен с выходом второго преобразователя уровня, M-разрядный счетчик, R-вход которого соединен с прямым выходом второго триггера, c-вход соединен с выходом второго преобразователя уровня, а выход M-го разряда является выходом компаратора.

Задача расширения динамического диапазона входных сигналов измерителя уровня решается тем, что в устройство, содержащее N-разрядный регулируемый усилитель, компаратор, первый вход которого соединен с выходом N-разрядного регулируемого усилителя, а второй вход является входом для подачи эталонного напряжения, формирователь управляющих сигналов, первый вход которого соединен с выходом компаратора, N-разрядный двоичный счетчик, счетный вход которого соединен с первым выходом формирователя управляющих сигналов, N-1 цепи задержки отключения, выходы которых соединены с соответствующими управляющими входами N-разрядного регулируемого усилителя, причем выход N-го разряда двоичного счетчика соединен с соответствующим входом N-разрядного регулируемого усилителя, N-1 выходов N-разрыдного двоичного счетчика соединены с соответствующими информационными входами формирователя управляющих сигналов и с входами соответствующих цепей задержки, выход N-разрядного регулируемого усилителя является выходом промежуточной частоты измерителя уровня, второй выход формирователя управляющих сигналов является выходом разрешения, а второй вход является входом стробирования измерителя уровня, дополнительно введены регулируемый усилитель N+1-ого разряда, вход которого является входом измерителя уровня, а выход соединен с входом N-разрядного регулируемого усилителя, второй компаратор, первый вход которого соединен с выходом регулируемого усилителя N+1-ого разряда, а второй вход является входом для подачи эталонного напряжения, триггер N+1-ого разряда, первый вход которого соединен с выходом компаратора, а выход соединен с входом управления регулируемого усилителя N+1-ого разряда, дифференциатор, вход которого соединен с выходом триггера N+1-ого разряда, логический элемент И, первый вход которого соединен с выходом дифференциатора, а выход соединен с входом сброса N-разрядного двоичного счетчика, причем второй выход формирователя управляющих сигналов соединен с вторыми входами элемента И и триггера N+1-ого разряда, N выходов двоичного N-разрядного счетчика и выход триггера N+1-ого разряда являются М информационными выходами измерителя уровня, коэффициент K регулирования усиления усилителя N+1-ого разряда меньше значения k 2^N, где k коэффициент регулирования усиления первого разряда, на величину не менее суммарной нестабильности коэффициента передачи измерителя уровня, а порог второго компаратора находится в диапазоне от K до k 2^N.

По сравнению с ближайшим аналогом в приемнике отсутствует логарифмическое преобразование сигнала, что исключает погрешность за счет аппроксимации характеристики преобразования, исключено влияние нелинейности демодуляторов путем фиксации положения фронта импульса на промежуточной частоте.

Введение усилителей N+1 разряда, триггера, второго компаратора, формирователя и элемента И увеличивает динамический диапазон сигнала (в децибелах) в два раза без существенного увеличения времени измерения.

Быстродействующий автоматический регулятор усиления (АРУ), используемый в качестве измерителя уровня, обеспечивает стабильность при воздействии дестабилизирующих факторов.

АРУ при условии перекрытия диапазонов N-разрядного усилителя и усилителя N+1 разряда компенсирует нестабильность преобразователя частоты и предшествующих приемнику фильтров, тракта, антенного переключателя в диапазоне частот входных сигналов.

Идентичный измерителю уровня канал линейного усилителя промежуточной частоты (ПЧ) и компенсирующий усилитель обеспечивают взаимную компенсацию воздействия дестабилизирующих факторов, причем первоначальный разброс параметров выбирается компенсирующим усилителем, а остаточный разброс компенсируется обработкой в компараторах на ПЧ.

При изготовлении и настройке приемника сопряжение двух каналов с дискретным изменением коэффициента усиления значительно проще, чем логарифмического и линейного.

Дополнение приемника третьим компаратором позволяет (в режиме посадки) определять положение виртуальной (исходной) точки импульса по фиксациям временного положения двух точек фронта импульса на уровнях 5 и 30% от амплитуды импульса, причем фиксация положения точек при низком уровне синусоидального сигнала посредством второго преобразователя уровня в компараторе исключает дополнительную погрешность, которая может достигать 1/2 периода ПЧ.

Два D-триггрера и счетчик устраняют прохождение коротких помеховых импульсов на выход приемника.

Ключи на выходе приемника, управляемые дискриминатором, полностью подавляют сигналы соседних каналов независимо от усиления ПЧ, при этом подавление определяется только уровнем подавления дискриминатора. Совмещение узкополосного фильтра с дискриминатором упрощает схему и настройку приемника.

Большое количество ступеней регулирования (2^{N + 1}- 2), наличие информационных выходов и обратная связь в измерителе уровня позволяют вводить поправку в задержку приемоответчика без применения сложного многоуровневого калибровочного модуля и контролировать задержку при одном уровне контрольного сигнала.

Некоторое увеличение функциональных устройств в схеме приемника не является негативным фактором, так как большинство из них цифровые, т.е. просты в изготовлении и настройке и более надежны в работе.

Это относится также и к усилителю ПЧ с дискретным изменением коэффициента усиления.

Предлагаемое техническое решение обладает "новизной", так как характеризуется наличием отличительных признаков.

Заявителем были проведены патентные исследования, в результате которых были отобраны технические решения, содержащие вышеназванные отличительные признаки. Анализ этих решений показал, что отличительные признаки в этих решениях не указывают на какие-либо преобразования, совпадающие с преобразованиями, обусловленными наличием этих признаков в заявляемом решении, поэтому данное решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Приемник импульсных радиосигналов предназначен для использования в наземных приемоответчиках дальномерных систем, которые могут быть составной частью навигационных систем VOR/DME и посадочных систем ILS и MLS.

Опытные образцы приемников в составе наземного радиомаяка VOR/DME в процессе заводских и государственных испытаний подтвердили соответствие своих параметров и характеристик техническим нормам ICAO (Международной организации гражданской авиации).

Приемник выполнен на отечественных комплектующих элементах, габаритные размеры приемника примерно в два раза меньше размеров отечественного аналога.

Приемник внедряется в серийное производство в составе дальномерного радиомаяка РМД-90.

На фиг. 1 дана структурная электрическая схема приемника импульсных радиосигналов; на фиг. 2 структурная электрическая схема измерителя уровня; на фиг. 3 принципиальная электрическая схема компаратора.

Приемник импульсных радиосигналов (фиг. 1) содержит преобразователь 1 частоты, полосовой усилитель 2, компенсирующий усилитель 3, линию 4 задержки, линейный усилитель 5, фильтр 6, буферный усилитель 7, первый компаратор 8, первый ключ 9, второй компаратор 10, второй ключ 11, третий компаратор 12, третий ключ 13, дискриминатор 14 каналов, измеритель 15 уровня, устройство 16 управления усилением.

Устройство управления усилением содержит дифференциатор 17, триггер 18 подавления, M логических элементов 19 ИЛИ, регистр 20 памяти, демодулятр 21, одновибратор 22.

Измеритель 15 уровня (фиг. 2) содержит усилитель 23 N+1-ого разряда, N-разрядный регулируемый усилитель 24, первый компаратор 25 измерителя, формирователь 26 управляющих сигналов, двоичный N-разрядный счетчик 27, N-1 цепей 28 задержки отключения, второй компаратор 29 измерителя, триггер 30 N+1-ого разряда, дифференциатор 31, логический элемент 32 И.

Каждый из трех компараторов 8, 10 и 12 приемника (фиг. 3) содержит плюсовую шину 33 питания, минусовую шину 34 питания, общую шину 35, линию 36 задержки, резисторы 37 39, транзисторы 40 и 41, конденсатор 42, стабилизатор 43 тока, резисторы 44 и 45, потенциометр 46, преобразователи 47 и 48 уровня, резисторы 49 и 50, D-триггеры 51 и 52, двоичный M-разрядный счетчик 53.

Приемник работает следующим образом.

Входной импульсный радиосигнал поступает на первый вход преобразователя 1 частоты, который является входом приемника. На второй вход преобразователя частоты поступает сигнал гетеродина. С выхода преобразователя снимается сигнал ПЧ, который фильтруется и усиливается полосовым усилителем 2. Сигнал с выхода полосового усилителя разветвляется и поступает на измеритель 15 уровня и на компенсирующий усилитель 3. Сигнал с выхода компенсирующего усилителя поступает через линию 4 задержки на линейный регулируемый усилитель 5, который в исходном состоянии имеет максимальный коэффициент усиления. Если напряжение входного сигнала мало, измеритель уровня не реагирует и не изменяет коэффициент усиления линейного усилителя. Сигнал с выхода усилителя 5 через узкополосный фильтр 6 и буферный усилитель 7 поступает на компаратор 8, в котором производится фиксация положения точки фронта импульса на уровне 0,5 его амплитуды и селекция импульса по его длительности. Сигнал с выхода компаратора 8 подается на первый вход ключа 9, который открывается по второму входу сигналом разрешения от дискриминатора 14 каналов, если частота сигнала находится в заданной полосе пропускания. Если частота сигнала отличается от заданной, дискриминатор закрывает ключ, который не пропускает сигнал на выход приемника. Входы компараторов 10 и 12 подключены к выходу линейного усилителя, то есть к широкополосной части приемника, и предназначены для фиксации положения точек фронта импульса на уровнях 0,05 и 0,3 его амплитуды для последующего определения положения виртуальной (исходной) точки импульса с помощью внешнего вычислителя. Ключи 11 и 3 работают аналогично ключу 9.

При увеличении напряжения входного сигнала выше заданного порога включается в работу измеритель 15 уровня и на его выходе разрешения устанавливается уровень логической "1". При переходе от уровня логического "0" к "1" дифференциатор 17 переключает триггер 18 подавления, уровень логической "1" с его выхода через элементы 19 ИЛИ уменьшает усиление линейного усилителя 5 до минимального значения. В течение времени, равного половине длительности импульса, измеритель уровня измеряет амплитуду входного импульса. Информация об амплитуде в двоичном коде с M информационных выходов измерителя поступает на информационные входы регистра 20 памяти.

С выхода ПЧ измерителя импульс ПЧ поступает на вход демодулятора 21, где он преобразуется в видеоимпульс, запускающий своим фронтом одновибратор 22, с выхода которого уровень логической "1" разрешает работу регистра памяти по входу сброса R на время прохождения кодовой группы импульсов. Спадом видеоимпульса информации об амплитуде входного импульса переносится на выходы регистра памяти и одновременно переключает триггер 18 подавления. При этом коэффициент усиления линейного усилителя 5 устанавливается таким, что приходящий затем сигнал с линии 4 задержки усиливается в линейном режиме без ограничений и искажений его формы.

По окончании строба на выходе одновибратора 22 и на выходах регистра 20 памяти появляются логические "0", вследствие чего вновь устанавливается максимальный коэффициент усиления в линейном усилителе 5, обеспечивая готовность к приему следующей группы импульсных радиосигналов.

Измеритель 15 уровня работает следующим образом.

Входной сигнал ПЧ усиливается усилителем 23 N+1 -ого разряда, N-разрядным усилителем 24 и сравнивается компаратором 25 с эталонным напряжением.

Если уровень сигнала превышает эталонное напряжение, с выхода компаратора поступают импульсы с частотой ПЧ на вход формирователя 26 управляющих сигналов. Первый импульс устанавливает на выходе разрешения уровень логической "1", разрешая работу счетчика 27 и триггера 30. Второй импульс с выхода компаратора 25 через формирователь 26 поступает на счетный вход счетчика 27 и записывает в него число 1. При этом уровень логического "0" с инверсного выхода 1-ого разряда счетчика через цепь 28 уменьшает усиление N-разрядного усилителя на одну ступень. После этого выходное напряжение сравнивается с эталонным, и в случае превышения в счетчик записывается число 2 в двоичном коде, вследствие чего усиление уменьшается еще на одну ступень, и так до тех пор, пока напряжение на выходе N-разрядного усилителя не окажется меньше эталонного. С целью обеспечения быстродействия и точности регулирования формирователь 26 изменяет интервалы между сравнениями в зависимости от номера включаемого разряда. После включения старших разрядов интервалы сравнения увеличиваются формирователем 26 управляющих сигналов. Для этого информация о включенных разрядах поступает с выходов двоичного счетчика на N-1 информационных входов формирователя. Цепи 28 задержки отключения обеспечивают уменьшение паразитных колебаний при переключении коэффициента усиления N-разрядного усилителя. При уровне входного сигнала, превышающем возможности регулировки N-разрядного усилителя, срабатывает компаратор 29, импульсы с выхода которого переключают триггер 30, уменьшая усиление усилителя 23. Одновременно через дифференциатор 31 и элемент 32 И счетчик 27 устанавливается в исходное состояние, чем исключаются ошибки одновременного срабатывания двух компараторов. После переключения усилителя 23 на минимальное усиление, а усилителя 24 на максимальное происходит сравнение на компараторе 25 и регулировка усиления усилителя 24.

Компараторы 8, 10 и 12 работают следующим образом.

Входной импульсный радиосигнал поступает на линию 36 задержки и делитель напряжения на резисторах 37 и 38. Напряжением от средней точки делителя открывается транзистор 40 и заряжается конденсатор 42 (до напряжения 0,5 амплитуды импульса для компаратора 8 с учетом напряжения перехода эмиттер-база). Задержанный линией 36 задержки импульс подается на базу транзистора 41 и в момент, когда напряжение на базе превысит напряжение на конденсаторе 42, транзистор 41 открывается и на его коллекторе появляются импульсы ПЧ отрицательной полярности, которые при условии превышения порога, задаваемого потенциометром 46, преобразуются преобразователем 47 уровня в импульсы установки логической "1" на выходе триггера 51. Этот уровень подается на вход D-триггера 52, а затем переносится по входу C тактовым импульсом с преобразователем 48 уровня на выход триггера 52 и разрешает работу счетчика 53 по входу R. Этот же тактовый импульс устанавливает "0" на выходе триггера 51. Если в промежутке между тактовыми импульсами приходят импульсы на вход S триггера 52, уровень логической "1" постоянно переносится на вход R счетчика 53, а тактовые импульсы суммируются в счетчике. После прохождения 2^M-1 импульсов на выходе старшего разряда появляется импульс, сдвинутый относительно времени фиксации фронта на постоянную величину. Когда напряжение спада импульса окажется меньше напряжения на конденсаторе 42, импульсы с выхода преобразователя 47 прекращаются, а тактовые импульсы преобразователя 48, работающего по более низкому уровню, устанавливают "0" на выходе триггера 51, затем на выходе триггера 52 и далее на выходе счетчика 53.

Если на входе компаратора появляется короткий шумовой импульс или импульс с шумовыми провалами на вершине, то до появления импульса на выходе счетчика 53 происходит пропуск установки триггера 51 в состояние "1" и он остается в состоянии "0". При этом триггер 52 устанавливается в "0" следующим тактовым импульсом, что приводит к сбросу счетчика в исходное состояние.

Формула изобретения

1. Приемник импульсных радиосигналов, содержащий преобразователь частоты, первый вход которого является входом приемника, а второй вход является входом гетеродина, полосовой усилитель, вход которого соединен с выходом преобразователя частоты, последовательно соединенные линию задержки, линейный усилитель, фильтр и буферный усилитель, измеритель уровня, вход которого соединен с выходом полосового усилителя, устройство управления усилением, первый и второй компараторы и дискриминатор каналов, отличающийся тем, что измеритель уровня выполнен в виде линейного устройства автоматической регулировки усиления с отрицательной обратной связью, а линейный усилитель приемника идентичен по параметрам с усилителем измерителя уровня, в приемник введены компенсирующий усилитель, вход которого соединен с выходом полосового усилителя, а выход соединен с входом линии задержки, третий компаратор, первый, второй и третий ключи, причем первые входы всех ключей соединены с выходами соответствующих компараторов, а выходы являются первым, вторым и третьим выходами приемника, вход первого компаратора соединен с выходом буферного усилителя, а входы второго и третьего компараторов и первый вход дискриминатора каналов соединены с выходом линейного усилителя, второй вход дискриминатора каналов соединен с выходом фильтра, а выход соединен с вторыми входами трех ключей, М информационных входов, вход разрешения и вход промежуточной частоты устройства управления усилением соединены с соответствующими выходами измерителя уровня, а М информационных выходов устройства управления соединены с соответствующими входами управления линейного усилителя и одновременно являются информационными выходами приемника, входы стробирования измерителя уровня и устройства управления усилением соединены и являются входом стробирования приемника, устройство управления усилением содержит М-разрядный регистр памяти, М входов которого являются информационными входами устройства управления усилением, М логических элементов ИЛИ, первые входы которых соединены с М выходами регистра памяти, а выходы являются информационными выходами устройства управления, дифференциатор, вход которого является входом разрешения устройства управления, триггер подавления, первый вход которого соединен с выходом дифференциатора, а выход соединен с вторыми входами М логических элементов ИЛИ, одновибратор, первый вход которого является входом стробирования устройства управления усилением, а выход соединен с входом сброса регистра памяти, демодулятор, вход которого является входом промежуточной частоты устройства управления, а выход соединен с входом записи регистра памяти и с вторыми входами одновибратора и триггера подавления.

2. Приемник по п.1, отличающийся тем, что каждый из трех компараторов содержит общую, плюсовую и минусовую шины питания, линию задержки, вход которой является входом компаратора, последовательно соединенные первый и второй резисторы, включенные между входом линии задержки и общей шиной питания, третий резистор, включенный между выходом линии задержки и общей шиной питания, согласованную пару транзисторов, эмиттеры которых соединены между собой, конденсатор, включенный между точкой соединения эмиттеров и общей шиной питания, стабилизатор тока, включенный между точкой соединения эмиттеров и минусовой шиной питания, четвертый резистор, включенный между плюсовой шиной питания и коллектором первого транзистора, пятый резистор, включенный между плюсовой шиной питания и коллектором второго транзистора, причем база первого транзистора соединена с точкой соединения первого и второго резисторов, а база второго транзистора соединена с выходом линии задержки, потенциометр, включенный между плюсовой и общей шинами питания, первый преобразователь уровня, инверсный вход которого соединен с подвижным контактом потенциометра, а прямой вход соединен с коллектором второго транзистора, второй преобразователь уровня, инверсный вход которого соединен с выходом линии задержки, последовательно соединенные шестой и седьмой резисторы, включенные между выходом второго преобразователя уровня и общей шиной питания, причем точка соединения шестого и седьмого резисторов соединена с прямым входом второго преобразователя уровня, первый триггер, D-вход которого соединен с общей шиной питания, S-вход соединен с выходом первого преобразователя уровня, а C-вход соединен с выходом второго преобразователя уровня, второй триггер, D-вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, а C-вход соединен с выходом второго преобразователя уровня, M-разрядный счетчик, R-вход которого соединен с прямым выходом второго триггера, C-вход соединен с выходом второго преобразователя уровня, а выход M-ого разряда является выходом компаратора.

3. Измеритель уровня для приемника импульсных радиосигналов, содержащий N-разрядный регулируемый усилитель, компаратор, первый вход которого соединен с выходом N-разрядного регулируемого усилителя, а второй вход является входом для подачи эталонного напряжения, формирователь управляющих сигналов, первый вход которого соединен с выходом компаратора, N-разрядный двоичный счетчик, счетный вход которого соединен с первым выходом формирователя управляющих сигналов, N 1 цепей задержки отключения, выходы которых соединены с соответствующими управляющими входами N-разрядного регулируемого усилителя, причем выход N-ого разряда двоичного счетчика соединен с соответствующим входом N-разрядного регулируемого усилителя, N 1 выходов N-разрядного двоичного счетчика соединены с соответствующими информационными входами формирователя управляющих сигналов и с входами соответствующих цепей задержки, выход N-разрядного регулируемого усилителя является выходом промежуточной частоты измерителя уровня, второй выход формирователя управляющих сигналов является выходом разрешения, а второй вход является входом стробирования измерителя уровня, отличающийся тем, что в него введены регулируемый усилитель (N + 1)-го разряда, вход которого является входом измерителя уровня, а выход соединен с входом N-разрядного регулируемого усилителя, второй компаратор, первый вход которого соединен с выходом регулируемого усилителя (N + 1)-го разряда, а второй вход является входом для подачи эталонного напряжения, триггер (N + 1)-го разряда, первый вход которого соединен с выходом второго компаратора, а выход соединен с входом управления регулируемого усилителя (N + 1)-го разряда, дифференциатор, вход которого соединен с выходом триггера (N + 1)-го разряда, логический элемент И, первый вход которого соединен с выходом дифференциатора, а выход соединен с входом сброса N-разрядного двоичного счетчика, причем второй выход формирователя управляющих сигналов соединен с вторыми входами элемента И и триггера (N + 1)-го разряда, N выходов двоичного N-разрядного счетчика и выход триггера (N + 1)-го разряда являются M-информационными выходами измерителя уровня, коэффициент K регулирования усиления усилителя (N + 1)-го разряда меньше значения K 2^N, где K коэффициент регулирования усиления первого разряда, на величину не менее суммарной нестабильности коэффициента передачи измерителя уровня, а порог второго компаратора находится в диапазоне от K до K 2^N.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3