CN114337707B - 一种超外差接收机的谐波/交调信号判断电路及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超外差接收机的谐波/交调信号判断电路及方法，所述电路包括功分器、第一～第二带通滤波器、第一～第二检波器、第一～第二比较器、逻辑门单元。射频信号通过功分器输出两路信号，分别输入第一、第二带通滤波器，第一带通滤波器频率范围为fl～fd，第二带通滤波器的频率范围为fd～fh；第一带通滤波器的输出信号经过第一检波器输入第一比较器；第二带通滤波器的输出信号经过第二检波器输入第二比较器；第一比较器、第二比较器的输出端分别接入逻辑门单元，当比较器为正脉冲逻辑时逻辑门单元为与门，当比较器为负脉冲逻辑时逻辑门单元为或门。本发明电路简单，能够有效判断超外差接收机微波链路的谐波和交调信号。
Description
技术领域
本发明涉及雷达侦察设备技术领域，特别是一种超外差接收机的谐波/交调信号判断电路及方法。
背景技术
随着电子信息技术的快速发展，采用频率搜索体制的数字信道化技术越来越多的应用到雷达电子战侦察技术领域。采用频率搜索体制（超外差体制）的窄带数字接收机，其前端微波接收一般由天线、补偿放大和变频电路组成，天线接收到信号后首先需进行补偿放大，然后再变频到窄带中频。补偿放大环节不可避免地会产生谐波、交调等虚假信号，这些虚假信号对于雷达侦察设备而言，必须识别剔除，不然将会产生虚假目标。通常在灵敏度要求不高的情况下，在补偿放大前采用分频滤波措施来避开谐波或交调，该方法的代价是增加了插损，导致信噪比恶化，降低了***灵敏度。
对于雷达侦察设备来说，灵敏度是核心指标，通常需要避免这种损失，则补偿放大就必须放在微波链路的最前端，谐波、交调等问题就须另想办法来规避。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电路简单的超外差接收机的谐波/交调信号判断电路及方法，有效判断超外差接收机微波链路的谐波和交调信号，从而在采用窄带搜索体制的雷达侦察设备中判别剔除谐波或交调信号。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种超外差接收机的谐波/交调信号判断电路，包括功分器、第一带通滤波器、第二带通滤波器、第一检波器、第二检波器、第一比较器、第二比较器、逻辑门单元；
射频信号通过功分器输出两路信号，分别输入第一带通滤波器、第二带通滤波器，第一带通滤波器为频率范围fl~fd的带通滤波器，第二带通滤波器为频率范围fd~fh的带通滤波器；第一带通滤波器的输出信号经过第一检波器输入第一比较器，第一比较器的门限为G1；第二带通滤波器的输出信号经过第二检波器输入第二比较器，第二比较器的门限为G2；第一比较器、第二比较器的输出端分别接入逻辑门单元，当比较器为正脉冲逻辑时逻辑门单元为与门，当比较器为负脉冲逻辑时逻辑门单元为或门。
进一步地，根据fl确定fd，fd为两倍fl。
进一步地，G2比G1取值大10~15dB。
进一步地，功分器输入的射频信号，通过以下方式产生：
天线接收外界信号经补偿放大后，功分为两路射频信号，一路射频信号微波变频至中频直接发送至接收机；另一路射频信号输入至谐波/交调信号判断电路的功分器，最终经过谐波/交调信号判断电路处的与门输出谐波/交调标志并发送至接收机。
一种超外差接收机的谐波/交调信号判断方法，该方法基于所述的超外差接收机的谐波/交调信号判断电路，包括以下步骤：
步骤1，确定侦察设备接收机频率覆盖范围为fl~fh，带宽超过倍频程但不超过三倍频程；
步骤2，根据fl确定fd，fd为两倍fl；
步骤3，射频信号输入功分器被分成两路，分别进行滤波处理，第一路经频率范围fl~fd的第一带通滤波器后经第一检波器输出射频进入第一比较器，与预先设置的门限G1进行比较，信号超过门限则第一路输出数字逻辑电平的波门；第二路经频率范围fd~fh的带通滤波器后经第二检波器输出射频进入第二比较器，与预先设置的门限G2进行比较，信号超过门限则第二路输出数字逻辑电平的波门；
步骤4，第一路输出波门和第二路输出波门经过逻辑门单元，当第一路输出波门和第二路输出波门同时存在时，谐波标志输出置位，否则谐波标志输出复位。
进一步地，所述步骤3中，门限G1、G2根据信号幅度以及基波、谐波幅度关系确定，G2比G1大10~15dB。
进一步地，所述步骤4中，当射频信号同时存在频率F大于fd的大信号、F小于fd的小信号和F小于fd的大信号，门限为G1的第一比较器在F小于fd的小信号和F小于fd的大信号处产生两个正脉冲，门限为G2的第二比较器电路在F大于fd的大信号和F小于fd的大信号处产生两个正脉冲，逻辑门单元为与门，经过与门后，仅在F小于fd的大信号处产生一个正脉冲，即为谐波/交调标志。
进一步地，所述步骤4中，当射频信号同时存在频率F大于fd的大信号、F小于fd的小信号和F小于fd的大信号，门限为G1的第一比较器电路在F小于fd的小信号和F小于fd的大信号处产生两个负脉冲，门限为G2的第二比较器电路在F大于fd的大信号和F小于fd的大信号处产生两个负脉冲，逻辑门单元为或门，经过或门后，仅在F小于fd的大信号处产生一个负脉冲，即为谐波/交调标志。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：（1）通过采用功分器、频分滤波器、检波、比较器电路、与门（或门）电路的方法，能够有效判断宽频段范围内的微波链路是否存在谐波/交调信号，如果存在谐波/交调信号，则给出谐波/交调信号标志，此标志为后端信息处理剔除虚假信号提供有效依据；（2）采用分频段宽带检测信号进行逻辑判断的方法，可以在不超过三倍频程的窄带接收***中判别谐波或交调信号，具有电路简单、可有效判断超外差接收机微波链路的谐波和交调信号的优点。
附图说明
图1是本发明超外差接收机的谐波/交调信号判断电路的结构原理图。
图2是本发明超外差接收机的谐波/交调信号判断方法的原理图。
图3是本发明实施例中X频段谐波/交调判断电路组成示意图。
图4是本发明实施例中正脉冲谐波/交调标志产生逻辑关系图。
图5是本发明实施例中负脉冲谐波/交调标志产生逻辑关系图。
具体实施方式
结合图1，假设侦察设备的频率覆盖范围为fl~fh，带宽超过倍频程但不超过三倍频程（即fl≤fh-f1≤3fl），本发明一种超外差接收机的谐波/交调信号判断电路，包括功分器、第一带通滤波器、第二带通滤波器、第一检波器、第二检波器、第一比较器、第二比较器、逻辑门单元；
射频信号通过功分器输出两路信号，分别输入第一带通滤波器、第二带通滤波器，第一带通滤波器为频率范围fl~fd的带通滤波器，第二带通滤波器为频率范围fd~fh的带通滤波器；第一带通滤波器的输出信号经过第一检波器输入第一比较器，第一比较器的门限为G1；第二带通滤波器的输出信号经过第二检波器输入第二比较器，第二比较器的门限为G2；第一比较器、第二比较器的输出端分别接入逻辑门单元，当比较器为正脉冲逻辑时逻辑门单元为与门，当比较器为负脉冲逻辑时逻辑门单元为或门。
进一步地，根据fl确定fd，fd为两倍fl。
进一步地，G2比G1取值大10~15dB。
进一步地，功分器输入的射频信号，通过以下方式产生：
天线接收外界信号经补偿放大后，功分为两路射频信号，一路射频信号微波变频至中频直接发送至接收机；另一路射频信号输入至谐波/交调信号判断电路的功分器，最终经过谐波/交调信号判断电路处的与门输出谐波/交调标志并发送至接收机。
结合图2，本发明一种超外差接收机的谐波/交调信号判断方法，该方法基于所述的超外差接收机的谐波/交调信号判断电路，包括以下步骤：
步骤1，确定侦察设备接收机频率覆盖范围为fl~fh，带宽超过倍频程但不超过三倍频程；
步骤2，根据fl确定fd，fd为两倍fl；
步骤3，射频信号输入功分器被分成两路，分别进行滤波处理，第一路经频率范围fl~fd的第一带通滤波器后经第一检波器输出射频进入第一比较器，与预先设置的门限G1进行比较，信号超过门限则第一路输出数字逻辑电平的波门；第二路经频率范围fd~fh的带通滤波器后经第二检波器输出射频进入第二比较器，与预先设置的门限G2进行比较，信号超过门限则第二路输出数字逻辑电平的波门；
步骤4，第一路输出波门和第二路输出波门经过逻辑门单元，当第一路输出波门和第二路输出波门同时存在时，谐波标志输出置位，否则谐波标志输出复位。
进一步地，所述步骤3中，门限G1、G2根据信号幅度以及基波、谐波幅度关系确定，G2比G1大10~15dB。
进一步地，所述步骤4中，当射频信号同时存在频率F大于fd的大信号、F小于fd的小信号和F小于fd的大信号，门限为G1的第一比较器在F小于fd的小信号和F小于fd的大信号处产生两个正脉冲，门限为G2的第二比较器电路在F大于fd的大信号和F小于fd的大信号处产生两个正脉冲，逻辑门单元为与门，经过与门后，仅在F小于fd的大信号处产生一个正脉冲，即为谐波/交调标志。
进一步地，所述步骤4中，当射频信号同时存在频率F大于fd的大信号、F小于fd的小信号和F小于fd的大信号，门限为G1的第一比较器电路在F小于fd的小信号和F小于fd的大信号处产生两个负脉冲，门限为G2的第二比较器电路在F大于fd的大信号和F小于fd的大信号处产生两个负脉冲，逻辑门单元为或门，经过或门后，仅在F小于fd的大信号处产生一个负脉冲，即为谐波/交调标志。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
实施例
结合图1~图2，天线接收外界信号经补偿放大后，功分两路，一路进行微波变频到中频进入接收机，另一路进入谐波判断电路，有谐波/交调产生时，给出谐波/交调标志送入接收机；
结合图3，该图为本发明给出的一种X频段谐波判断电路组成示意图，X频段射频经过X频段功分器分为两路，第一路进入带通滤波器1，第二路进入带通滤波器2，两路滤波后的射频信号分别经过检波后形成两路视频信号，第一路视频信号经过门限为G1的比较器电路，第二路信号经过门限为G2的比较器电路；
结合图4，该图为正脉冲谐波/交调标志产生逻辑关系图，如图所示，当外界脉冲信号同时存在频率F大于fd的大信号、F小于fd的小信号和F小于fd的大信号，则经过图1和图2所示的电路后，门限为G1的比较器电路在F小于fd的小信号和F小于fd的大信号处产生两个正脉冲，门限为G2的比较器电路在F大于fd的大信号和F小于fd的大信号处产生两个正脉冲，经过与门电路后，仅在F小于fd的大信号处（对应二次谐波或交调）产生一个正脉冲，即为谐波/交调标志。
结合图5，该图为负脉冲谐波/交调标志产生逻辑关系图，如图所示，当外界脉冲信号同时存在频率F大于fd的大信号、F小于fd的小信号和F小于fd的大信号，则经过图1和图2所示的电路后，门限为G1的比较器电路在F小于fd的小信号和F小于fd的大信号处产生两个负脉冲，门限为G2的比较器电路在F大于fd的大信号和F小于fd的大信号处产生两个负脉冲，图2所示的与门则需要改为或门电路，两路经过比较器后的脉冲经或门电路后仅在F小于fd的大信号处（对应二次谐波或交调）产生一个负脉冲，即为谐波/交调标志。
综上所述，本发明通过采用功分器、频分滤波器、检波、比较器电路、与门（或门）电路的方法，能够有效判断宽频段范围内的微波链路是否存在谐波/交调信号，如果存在谐波/交调信号，则给出谐波/交调信号标志，此标志为后端信息处理剔除虚假信号提供有效依据。本发明还采用分频段宽带检测信号进行逻辑判断的方法，可以在不超过三倍频程的窄带接收***中判别谐波或交调信号，具有电路简单、可有效判断超外差接收机微波链路的谐波和交调信号的优点。
Claims (4)
1.一种超外差接收机的谐波/交调信号判断电路，其特征在于，包括功分器、第一带通滤波器、第二带通滤波器、第一检波器、第二检波器、第一比较器、第二比较器、逻辑门单元；
射频信号通过功分器输出两路信号，分别输入第一带通滤波器、第二带通滤波器，第一带通滤波器为频率范围fl~fd的带通滤波器，第二带通滤波器为频率范围fd~fh的带通滤波器；第一带通滤波器的输出信号经过第一检波器输入第一比较器，第一比较器的门限为G1；第二带通滤波器的输出信号经过第二检波器输入第二比较器，第二比较器的门限为G2；第一比较器、第二比较器的输出端分别接入逻辑门单元，当比较器为正脉冲逻辑时逻辑门单元为与门，当比较器为负脉冲逻辑时逻辑门单元为或门；
根据fl确定fd，fd为两倍fl；
G2比G1取值大10~15dB；
功分器输入的射频信号，通过以下方式产生：
天线接收外界信号经补偿放大后，功分为两路射频信号，一路射频信号微波变频至中频直接发送至接收机；另一路射频信号输入至谐波/交调信号判断电路的功分器，最终经过谐波/交调信号判断电路处的与门输出谐波/交调标志并发送至接收机。
2.一种超外差接收机的谐波/交调信号判断方法，其特征在于，该方法基于权利要求1所述的超外差接收机的谐波/交调信号判断电路，包括以下步骤：
步骤1，确定侦察设备接收机频率覆盖范围为fl~fh，带宽超过倍频程但不超过三倍频程；
步骤2，根据fl确定fd，fd为两倍fl；
步骤3，射频信号输入功分器被分成两路，分别进行滤波处理，第一路经频率范围fl~fd的第一带通滤波器后经第一检波器输出射频进入第一比较器，与预先设置的门限G1进行比较，信号超过门限则第一路输出数字逻辑电平的波门；第二路经频率范围fd~fh的带通滤波器后经第二检波器输出射频进入第二比较器，与预先设置的门限G2进行比较，信号超过门限则第二路输出数字逻辑电平的波门；
步骤4，第一路输出波门和第二路输出波门经过逻辑门单元，当第一路输出波门和第二路输出波门同时存在时，谐波标志输出置位，否则谐波标志输出复位；
门限G1、G2根据信号幅度以及基波、谐波幅度关系确定，G2比G1大10~15dB。
3.根据权利要求2所述的超外差接收机的谐波/交调信号判断方法，其特征在于，所述步骤4中，当射频信号同时存在频率F大于fd的大信号、F小于fd的小信号和F小于fd的大信号，门限为G1的第一比较器在F小于fd的小信号和F小于fd的大信号处产生两个正脉冲，门限为G2的第二比较器电路在F大于fd的大信号和F小于fd的大信号处产生两个正脉冲，逻辑门单元为与门，经过与门后，仅在F小于fd的大信号处产生一个正脉冲，即为谐波/交调标志。
4.根据权利要求2所述的超外差接收机的谐波/交调信号判断方法，其特征在于，所述步骤4中，当射频信号同时存在频率F大于fd的大信号、F小于fd的小信号和F小于fd的大信号，门限为G1的第一比较器电路在F小于fd的小信号和F小于fd的大信号处产生两个负脉冲，门限为G2的第二比较器电路在F大于fd的大信号和F小于fd的大信号处产生两个负脉冲，逻辑门单元为或门，经过或门后，仅在F小于fd的大信号处产生一个负脉冲，即为谐波/交调标志。
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