RU2311733C1 - Device for search for wideband signals - Google Patents

Device for search for wideband signals

Info

Publication number
RU2311733C1
RU2311733C1 RU2006113898/09A RU2006113898A RU2311733C1 RU 2311733 C1 RU2311733 C1 RU 2311733C1 RU 2006113898/09 A RU2006113898/09 A RU 2006113898/09A RU 2006113898 A RU2006113898 A RU 2006113898A RU 2311733 C1 RU2311733 C1 RU 2311733C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
block
signal
key
Prior art date
Application number
RU2006113898/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Викторович Майоров (RU)
Виталий Викторович Майоров
Анатолий Валентинович Калинин (RU)
Анатолий Валентинович Калинин
Александр Викторович Кудаев (RU)
Александр Викторович Кудаев
Герман Васильевич Долгун (RU)
Герман Васильевич Долгун
Сергей Юрьевич Стрельченко (RU)
Сергей Юрьевич Стрельченко
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" filed Critical Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие"
Priority to RU2006113898/09A priority Critical patent/RU2311733C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2311733C1 publication Critical patent/RU2311733C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Noise Elimination (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, applicable in construction of systems of radio communication, radio navigation, control using wideband signals.
SUBSTANCE: the second gate, the second cycled R.S. flip-flop, the second timer and an OR circuit are introduced in the known device for search for wideband signals. As a result, the device output gets cut off during action of each impulse noise, which prevents a false synchronization to a structure borne noise and an error in the search for widen-band signals.
EFFECT: enhanced noise immunity at a simultaneous action of structure borne impulse noises running in succession.
4 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники и может найти применение при построении систем радиосвязи, радионавигации, управления, использующих широкополосные сигналы.The invention relates to the field of radio engineering and can find application in the construction of radio communication systems, radio navigation, control, using broadband signals.

Известны устройства поиска широкополосных сигналов (см. а.с. №1003372, Н04L 7/02, 1981 г.; №809619, Н04L 7/02, 1979 г.), которым присущ общий недостаток, заключающийся в низкой помехоустойчивости поиска широкополосных сигналов (ШПС) по задержке, а именно в большой вероятности синхронизации устройств поиска на структурные помехи.Known devices for searching for broadband signals (see AS No. 1003372, H04L 7/02, 1981; No. 809619, H04L 7/02, 1979), which have a common disadvantage of low noise immunity for searching for broadband signals ( SHPS) by delay, namely, in the high probability of synchronization of search devices for structural interference.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, описанное в патенте №2268549, Н04В 1/10, Н04L 7/02, принятое за прототип.The closest in technical essence to the proposed is the device described in patent No. 2268549, H04B 1/10, H04L 7/02, adopted as a prototype.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства-прототипа, где приведены следующие обозначения:Figure 1 shows a block diagram of a prototype device, which shows the following notation:

1 - ключ;1 key;

2 - линейная часть;2 - linear part;

3 - согласованный фильтр;3 - matched filter;

3.1 - предварительный фильтр;3.1 - preliminary filter;

3.2 - линия задержки;3.2 - delay line;

3.31 - 3.3n - первый,..., n-ый аттенюаторы;3.3 1 - 3.3 n - first, ..., n-th attenuators;

3.41 - 3.4n - первый,..., n-ый фазовращатели;3.4 1 - 3.4 n - the first, ..., n-th phase shifters;

3.5 и 3.6 - первый и второй сумматоры;3.5 and 3.6 - the first and second adders;

3.71 - 3.7n/2 - первый,..., n/2-й инверторы;3.7 1 - 3.7 n / 2 - first, ..., n / 2nd inverters;

3.8 и 3.9 - первый и второй детекторы;3.8 and 3.9 - the first and second detectors;

3.10. и 3.11 - первый и второй блоки сравнения с порогом;3.10. and 3.11 - the first and second comparison blocks with a threshold;

3.12 - элемент «И»;3.12 - the element "And";

3.13 - элемент «НЕ»;3.13 - the element "NOT";

4 - третий блок сравнения с порогом;4 - the third block of comparison with the threshold;

5 - блок управления переключением каналов (БУПК);5 - channel switching control unit (BUPK);

6 - генератор тактовых импульсов;6 - clock generator;

7 - тактируемый RS-триггер;7 - clocked RS-trigger;

8 - таймер;8 - timer;

9 - логический блок.9 is a logical block.

Устройство-прототип содержит последовательно соединенные ключ 1, линейную часть 2, согласованный фильтр 3, первый детектор 3.8, первый блок сравнения с порогом 3.10, элемент «И» 3.12 и логический блок 9, выход которого является выходом устройства, соединенным с управляющим входом блока управления переключением каналов 5, тактовый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов 6, а выход БУПК 5 соединен со вторым управляющим входом линейной части 2.The prototype device contains a serially connected key 1, a linear part 2, a matched filter 3, a first detector 3.8, a first comparison unit with a threshold of 3.10, an AND element 3.12, and a logical unit 9, the output of which is the output of the device connected to the control input of the control unit switching channels 5, the clock input of which is connected to the output of the clock generator 6, and the output of the BUPK 5 is connected to the second control input of the linear part 2.

Первый вход ключа 1 является входом устройства, соединенным с входом третьего блока сравнения с порогом 4, выход которого соединен со вторым входом ключа 1, первым управляющим входом логического блока 9 и через последовательно соединенные тактируемый RS-триггер 7 и таймер 8 - со вторым управляющим входом электронного коммутатора 9. Кроме того, выход таймера 8 соединен со вторым входом тактируемого RS-триггера 7.The first input of key 1 is the input of the device connected to the input of the third comparison unit with threshold 4, the output of which is connected to the second input of the key 1, the first control input of the logical unit 9, and through the serially connected clocked RS-trigger 7 and timer 8 with the second control input electronic switch 9. In addition, the output of the timer 8 is connected to the second input of the clocked RS-trigger 7.

При этом согласованный фильтр 3 содержит последовательно соединенные предварительный фильтр 3.1, вход которого также является входом согласованного фильтра 3, и линию задержки 3.2, (n-1) выходов которой (где n - четное число) соединены соответственно с входами со второго по n-й аттенюаторов 3-32-3.3n, выходы которых соединены соответственно с входами со второго по n-й фазовращателей 3.42-3.4n, выходы которых соединены с второго по n-й входами первого сумматора 3.5 соответственно, а вход линии задержки 3.2 через последовательно соединенные первый аттенюатор 3.31 и первый фазовращатель 3.41 соединен с первым входом первого сумматора 3.5, выход которого является также и выходом согласованного фильтра 3.In this case, the matched filter 3 contains a pre-filter 3.1 connected in series, the input of which is also the input of the matched filter 3, and a delay line 3.2, (n-1) of the outputs of which (where n is an even number) are connected respectively to the inputs from the second to the n-th attenuators 3-3 2 -3.3 n , the outputs of which are connected respectively to the inputs from the second to the n-th phase shifters 3.4 2 -3.4 n , the outputs of which are connected to the second to the n-th inputs of the first adder 3.5, respectively, and the input of the delay line 3.2 through sequentially united first attenua Op 1 3.3 3.4 and a first phase shifter 1 is connected to a first input of the first adder 3.5, which is also the output and the output of the matched filter 3.

Кроме того, выходы с первого по n/2-й фазовращателей 3.41 - 3.4n/2 через соответствующие с первого по n/2-й инверторы 3.71-3.7n/2 соединены с первой группой n/2 входов второго сумматора 3.6 соответственно, а выходы с (n/2+1)-го по n-й фазовращателей 3.4n/2+1-3.4n соединены соответственно со второй группой n/2 входов второго сумматора 3.6, выход которого через последовательно соединенные второй детектор 3.9, второй блок сравнения с порогом 3.11 и элемент «НЕ» 3.13 соединен со вторым входом элемента «И» 3.12.In addition, the outputs from the first to n / 2nd phase shifters 3.4 1 - 3.4 n / 2 through the corresponding first to n / 2-second inverters 3.7 1 -3.7 n / 2 are connected to the first group of n / 2 inputs of the second adder 3.6, respectively and the outputs from the (n / 2 + 1) th through the n-th phase shifters 3.4 n / 2 + 1 -3.4 n are connected respectively to the second group of n / 2 inputs of the second adder 3.6, the output of which is through the second detector 3.9 connected in series, the second block comparison with the threshold 3.11 and the element "NOT" 3.13 is connected to the second input of the element "And" 3.12.

Устройство-прототип работает следующим образом.The prototype device operates as follows.

На вход устройства поступает входной сигнал, при отсутствии импульсной помехи он без изменения проходит через блок 1 и поступает на первый вход блока 2. С выхода блока 2 сигнал поступает на вход блока 3, где через блок 3.1 поступает на вход блока 3.2 и через последовательно соединенные блоки 3.31 и 3.41 - на первый вход блока 3.5. С (n-1) выходов блока 3.2 через соответствующие последовательно соединенные блоки 3.32-3.3n и 3.42-3.4n элементы сигнала поступают на соответствующие со второго по n-й входы блока 3.5. Параметры блока 3.2, блоков 3.31-3.3n и 3.41-3.4n выбираются таким образом, чтобы на выходе блока 3.5 элементы сигнала складывались в фазе и выражали значение функции автокорреляции полезного сигнала, тогда на выходе блока 3.6 получается значение огибающей функции автокорреляции (АКФ) полезного сигнала. Превышение порога в блоке 3.10 приводит к тому, что на второй вход блока 3.12 поступит логическая единица.An input signal is input to the device, in the absence of impulse noise, it passes through block 1 without change and goes to the first input of block 2. From the output of block 2, the signal goes to the input of block 3, where through block 3.1 it goes to the input of block 3.2 and through series-connected blocks 3.3 1 and 3.4 1 - to the first input of block 3.5. From (n-1) outputs of block 3.2, through the corresponding series-connected blocks 3.3 2 -3.3 n and 3.4 2 -3.4 n , the signal elements are sent to the corresponding second to n-th inputs of block 3.5. The parameters of block 3.2, blocks 3.3 1 –3.3 n and 3.4 1 –3.4 n are selected so that at the output of block 3.5 the signal elements add up in phase and express the value of the autocorrelation function of the desired signal, then the output of block 3.6 gives the envelope of the autocorrelation function (ACF ) useful signal. Exceeding the threshold in block 3.10 leads to the logical unit arriving at the second input of block 3.12.

Одновременно с выходов блоков 3.41-3.4n/2 элементы сигнала через соответствующие блоки 3.71-3.7n/2 поступают на n/2 входов блока 3.6 соответственно. С выходов блоков 3.4n/2+1-3.4n элементы сигнала поступают на другие n/2 входов блока 3.6 соответственно.Simultaneously with the outputs of blocks 3.4 1 -3.4 n / 2 , the signal elements through the corresponding blocks 3.7 1 -3.7 n / 2 enter the n / 2 inputs of block 3.6, respectively. From the outputs of blocks 3.4 n / 2 + 1 -3.4 n , the signal elements arrive at the other n / 2 inputs of block 3.6, respectively.

Это приводит к тому, что в момент времени, когда на выходе блока 3.5 все n элементов сигнала сложатся синфазно, то на выходе блока 3.6 n/2 элементов сложатся синфазно, а n/2 остальных элементов сигнала сложатся с противоположной фазой, т.е. значение АКФ сигнала на выходе блока 3.6 будет близко к нулю. Соответственно, не будет превышен порог в блоке 3.11 и с выхода блока 3.13 на блок 3.12 поступит логическая единица. Следовательно, на выходе блока 3.12 сформируется логическая единица и, пройдя без изменения (если на входе нет импульсной помехи) через логический блок 9, поступит на управляющий вход блока 5, что приведет к фиксации данного канала, так как выход логической единицы с выхода блока 9 означает, что сигнал найден и поиск закончен.This leads to the fact that at the time when at the output of block 3.5 all n signal elements add up in phase, then at the output of block 3.6 n / 2 elements add up in phase, and n / 2 of the remaining signal elements add up with the opposite phase, i.e. the value of the ACF signal at the output of block 3.6 will be close to zero. Accordingly, the threshold in block 3.11 will not be exceeded and a logical unit will arrive at block 3.12 from the output of block 3.13. Therefore, at the output of block 3.12, a logical unit is formed and, passing unchanged (if there is no pulse interference at the input) through logic block 9, it will go to the control input of block 5, which will lead to fixing of this channel, since the output of the logical unit from the output of block 9 means that the signal is found and the search is finished.

Если на вход устройства поступит смесь полезного сигнала и структурной помехи, то, как и в случае только с полезным сигналом, превышение порога суммой огибающих функций автокорреляции сигнала и функции взаимной корреляции (ВКФ) помехи в блоке 3.10 приведет к поступлению на второй вход блока 3.12 логической единицы. Вероятность того, что в этот же момент значение функции ВКФ не превысит порог в блоке 3.11, достаточно мала. То есть с выхода блока 3.13 на первый вход блока 3.12 поступает логический нуль. Следовательно, на выходе блока 3.12 будет логический нуль и он, без изменения (при отсутствии на входе устройства импульсной помехи) пройдя через логический блок 9, поступит на управляющий вход блока 5. Логический нуль означает, что сигнал не найден, переключение каналов может быть продолжено, поиск полезного сигнала будет продолжен.If a mixture of a useful signal and structural noise arrives at the input of the device, then, as in the case of only a useful signal, exceeding the threshold by the sum of the envelopes of the signal autocorrelation functions and the mutual correlation function (CCF) of the interference in block 3.10 will result in a logical units. The probability that at the same moment the value of the VKF function does not exceed the threshold in block 3.11 is quite small. That is, from the output of block 3.13, a logical zero arrives at the first input of block 3.12. Therefore, at the output of block 3.12 there will be a logical zero and it, without changing (if there is no impulse noise at the input of the device), passing through logic block 9, will go to the control input of block 5. Logical zero means that the signal is not found, channel switching can be continued , the search for the desired signal will continue.

Если на вход устройства поступит структурная помеха, то вероятность того, что в момент отсчета будет превышен порог как в блоке 3.8, так и в блоке 3.9 достаточно велика. Это значит, что на первый вход блока 3.12 поступит логический нуль, а на второй вход блока 3.12 поступит логическая единица. С выхода блока 9 на управляющий вход блока 5 поступит логический нуль и поиск сигнала будет продолжен на других каналах.If there is structural interference at the input of the device, then the probability that the threshold will be exceeded at the moment of counting both in block 3.8 and in block 3.9 is quite large. This means that the first input of block 3.12 will receive a logical zero, and the second input of block 3.12 will receive a logical one. From the output of block 9 to the control input of block 5 will be a logical zero and the search for the signal will continue on other channels.

Если на входе присутствует мощная импульсная помеха, то блок 4 закроет ключ 1 и блок 9 отключит выход (на выходе будет логический нуль), на управляющий вход блока 5 поступит логический нуль и поиск сигнала будет продолжен на других каналах. Но так как импульсная помеха уже прошла в тракт, то она вызовет ошибку в расчете корреляционной функции на время 2Т (где Т - длительность сигнала), в этом случае блок 8 подключит выход через блок 9 только по прошествии времени 2Т, а блок 7 обеспечит отсчет не сразу, а по срезу импульсной помехи.If there is a powerful impulse noise at the input, then block 4 will close the key 1 and block 9 will turn off the output (there will be a logical zero on the output), a logical zero will go to the control input of block 5 and the search for the signal will continue on other channels. But since the impulse noise has already passed into the path, it will cause an error in calculating the correlation function for 2T time (where T is the signal duration), in this case block 8 will connect the output through block 9 only after 2T has passed, and block 7 will provide a countdown not immediately, but by cutting off the impulse noise.

Если на входе устройства, кроме полезного сигнала, присутствуют структурные и идущие подряд импульсные помехи, часть сигнала и часть структурной помехи по времени будут вырезаны. Это вызвано тем, что при воздействии следующей импульсной помехи функция АКФ сигнала и ВКФ полезного сигнала со структурной помехой будут искажены и на временном участке, превышающем интервал 2Т. Соотношение между АКФ полезного сигнала и ВКФ помехи в этом случае изменятся. Появляется вероятность, что устройство поиска выдаст решение, что обнаружен полезный сигнал, когда полезного сигнала на входе нет.If at the input of the device, in addition to the useful signal, there are structural and consecutive impulse noise, part of the signal and part of the structural noise in time will be cut out. This is due to the fact that under the action of the next impulse noise, the function of the ACF signal and the VKF of the useful signal with structural interference will be distorted in the time interval exceeding the 2T interval. The ratio between the ACF of the useful signal and the VKF interference in this case will change. There is a possibility that the search device will give a decision that a useful signal is detected when there is no useful signal at the input.

Блок 9 управляется с помощью двух сигналов, один из которых поступает с выхода блока 4 на первый управляющий вход, а другой - с выхода блока 8 на второй управляющий вход. По своей сути блок 9 - это сложный ключ, который в дальнейшем будем называть электронным коммутатором 9.Block 9 is controlled by two signals, one of which comes from the output of block 4 to the first control input, and the other from the output of block 8 to the second control input. At its core, block 9 is a complex key, which in what follows will be called electronic switch 9.

Кроме того, учитывая функциональное назначение совокупности блоков 3.1-3.13, целесообразно объединить их в один блок, который в дальнейшем будем называть блоком согласованной фильтрации и предварительной обработки сигнала 3.In addition, taking into account the functional purpose of the aggregate of blocks 3.1-3.13, it is advisable to combine them into one block, which in the future will be called the coordinated filtering and signal preprocessing block 3.

Согласно вышеизложенному устройство-прототип в укрупненном виде представлено на фиг.2, где введены следующие обозначения:According to the foregoing, the prototype device in an enlarged form is presented in figure 2, where the following notation is introduced:

1 - ключ;1 key;

2 - линейная часть;2 - linear part;

3 - блок согласованной фильтрации и предварительной обработки сигнала;3 - block matched filtering and preliminary signal processing;

4 - блок сравнения с порогом;4 - block comparison with the threshold;

5 - блок управления переключением каналов (БУПК);5 - channel switching control unit (BUPK);

6 - генератор тактовых импульсов;6 - clock generator;

7 - тактируемый RS-триггер;7 - clocked RS-trigger;

8 - таймер;8 - timer;

9 - электронный коммутатор (логический блок).9 - electronic switch (logical unit).

Укрупненный прототип содержит последовательно соединенные ключ 1, линейную часть 2, блок согласованной фильтрации и предварительной обработки сигнала 3 и электронный коммутатор 9, выход которого является выходом устройства, соединенным с управляющим входом блока управления переключением каналов (БУПК) 5, тактовый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов 6, а выход БУПК 5 соединен со вторым управляющим входом линейной части 2.The enlarged prototype contains a serially connected key 1, a linear part 2, a matched filtering and signal preprocessing unit 3 and an electronic switch 9, the output of which is the device output connected to the control input of the channel switching control unit (BPC) 5, whose clock input is connected to the output the clock generator 6, and the output of the BUPK 5 is connected to the second control input of the linear part 2.

Первый вход ключа 1 является входом устройства, соединенным с входом блока сравнения с порогом 4, выход которого соединен со вторым входом ключа 1, первым управляющим входом электронного коммутатора 9 и через последовательно соединенные тактируемый RS-триггер 7 и таймер 8 - со вторым управляющим входом электронного коммутатора 9. Кроме того, выход таймера 8 соединен со вторым входом тактируемого RS-триггера 7.The first input of key 1 is the input of the device connected to the input of the comparison unit with threshold 4, the output of which is connected to the second input of the key 1, the first control input of the electronic switch 9 and through the serial-connected clocked RS-trigger 7 and the timer 8 - with the second control input of the electronic switch 9. In addition, the output of timer 8 is connected to the second input of the clocked RS-trigger 7.

Укрупненный прототип работает следующим образом.An enlarged prototype works as follows.

На вход устройства поступает полезный сигнал, при отсутствии импульсной и структурной помех он без изменения проходит через блок 1 и поступает на первый вход блока 2. С выхода блока 2 сигнал поступает на вход блока 3, где происходит его согласованная фильтрация и предварительная обработка, в результате чего на выходе блока 3 будет уровень логической единицы, и так как импульсная помеха на входе отсутствует, то эта логическая единица без изменения пройдет через блок 9 и поступит на выход устройства, что свидетельствует об успешном окончании поиска, а также на управляющий вход блока 5, что приведет к фиксации данного канала.A useful signal arrives at the input of the device, in the absence of pulsed and structural interference, it passes through block 1 without change and goes to the first input of block 2. From the output of block 2, the signal goes to the input of block 3, where it is filtered and pre-processed, as a result of which at the output of block 3 there will be a level of a logical unit, and since there is no impulse noise at the input, this logical unit will pass through block 9 without change and go to the output of the device, which indicates the successful completion of claim, as well as to the control input of block 5, which will lead to the fixation of this channel.

Если на вход устройства поступает смесь полезного сигнала и структурной помехи или одна структурная помеха, то на выходе блока 3 будет сигнал уровня логического нуля, который без изменения пройдет через блок 9 и поступит на управляющий вход блока 5, что приведет к переключению каналов и продолжению поиска полезного сигнала.If the input of the device receives a mixture of the useful signal and structural interference or one structural interference, then at the output of block 3 there will be a signal of the logic zero level, which without change passes through block 9 and goes to the control input of block 5, which will lead to channel switching and continue searching useful signal.

Если на входе присутствует мощная импульсная помеха, то блок 4 закроет ключ 1 и блок 9 отключит выход (на выходе будет логический нуль), на управляющий вход блока 5 поступит логический нуль и поиск сигнала будет продолжен на других каналах; при этом блок 8 подключит выход через блок 9 только по прошествии времени 2Т относительно заднего фронта (среза) импульсной помехи.If there is a powerful impulse noise at the input, then block 4 will close the key 1 and block 9 will turn off the output (the output will be a logical zero), a logical zero will go to the control input of block 5 and the search for the signal will continue on other channels; in this case, block 8 will connect the output through block 9 only after a 2T time has elapsed relative to the trailing edge (cutoff) of the pulse interference.

Если на входе устройства, кроме полезного сигнала, присутствуют структурные и идущие подряд импульсные помехи, то при воздействии следующей импульсной помехи часть сигнала и часть структурной помехи (если она присутствует на входе) по времени будут вырезаны. Это приведет к тому, что АКФ полезного сигнала и ВКФ полезного сигнала со структурной помехой будут искажены и на временном участке, превышающем интервал 2Т. Соотношение между АКФ полезного сигнала и ВКФ помехи в этом случае изменится. Появляется вероятность, что устройство поиска выдаст решение, что обнаружен полезный сигнал, когда полезного сигнала на входе нет.If at the input of the device, in addition to the useful signal, there are structural and consecutive impulse noise, then when the next impulse noise is applied, part of the signal and part of the structural noise (if it is present at the input) will be cut out in time. This will lead to the fact that the ACF of the useful signal and the VKF of the useful signal with structural noise will be distorted in the time interval exceeding the interval 2T. The ratio between the ACF of the useful signal and the VKF interference in this case will change. There is a possibility that the search device will give a decision that a useful signal is detected when there is no useful signal at the input.

Таким образом, недостатком устройства-прототипа является низкая помехоустойчивость при одновременном воздействии структурных и идущих подряд импульсных помех.Thus, the disadvantage of the prototype device is low noise immunity with simultaneous exposure to structural and consecutive impulse noise.

Для устранения указанных недостатков в устройство поиска широкополосных сигналов, содержащее последовательно соединенные первый ключ, линейную часть, блок согласованной фильтрации и предварительной обработки сигнала и электронный коммутатор, выход которого является выходом устройства; последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и блок управления переключением каналов, выход которого соединен со вторым, управляющим входом линейной части; последовательно соединенные блок сравнения с порогом, первый тактируемый RS-триггер и первый таймер, выход которого соединен со вторым входом первого тактируемого RS-триггера и вторым управляющим входом электронного коммутатора, выход которого соединен с управляющим входом блока управления переключением каналов, причем первый вход ключа является входом устройства, соединенным с входом блока сравнения с порогом, выход которого соединен со вторым входом ключа и первым управляющим входом электронного коммутатора, согласно изобретению введены последовательно соединенные второй ключ, второй тактируемый RS-триггер, второй таймер и элемент «ИЛИ», при этом выход блока сравнения с порогом соединен со вторым входом второго ключа, первый вход которого соединен с выходом первого тактируемого RS-триггера, выход первого таймера соединен со вторым входом элемента «ИЛИ», выход которого соединен со вторым входом второго тактируемого RS-триггера; в электронном коммутаторе дополнительно введен третий управляющий вход, соединенный с выходом второго таймера.To eliminate these shortcomings, a broadband signal search device comprising a first key, a linear part, a matched filtering and signal preprocessing unit, and an electronic switch, the output of which is the output of the device; serially connected clock generator and channel switching control unit, the output of which is connected to the second control input of the linear part; a series-connected comparison unit with a threshold, the first clocked RS-trigger and the first timer, the output of which is connected to the second input of the first clocked RS-trigger and the second control input of the electronic switch, the output of which is connected to the control input of the channel switching control unit, the first key input being the input of the device connected to the input of the comparison unit with a threshold, the output of which is connected to the second input of the key and the first control input of the electronic switch, according to the invention given the second key in series, the second clocked RS-trigger, the second timer and the element "OR", while the output of the comparison unit with the threshold is connected to the second input of the second key, the first input of which is connected to the output of the first clocked RS-trigger, the output of the first timer is connected with the second input of the element "OR", the output of which is connected to the second input of the second clocked RS-trigger; in the electronic switch, a third control input is additionally connected, connected to the output of the second timer.

Функциональная схема предлагаемого устройства представлена на фиг.3, где введены следующие обозначения:Functional diagram of the proposed device is presented in figure 3, where the following notation is introduced:

1 и 10 - первый и второй ключи;1 and 10 - the first and second keys;

2 - линейная часть;2 - linear part;

3 - блок согласованной фильтрации и предварительной обработки сигнала;3 - block matched filtering and preliminary signal processing;

4 - блок сравнения с порогом;4 - block comparison with the threshold;

5 - блок управления переключением каналов (БУПК);5 - channel switching control unit (BUPK);

6 - генератор тактовых импульсов;6 - clock generator;

7 и 11 - первый и второй тактируемый RS-триггеры;7 and 11 - the first and second clocked RS-triggers;

8 и 12 - первый и второй таймеры;8 and 12 - the first and second timers;

9 - электронный коммутатор;9 - electronic switch;

13 - элемент «ИЛИ».13 - the element "OR".

Предлагаемое устройство содержит последовательно соединенные первый ключ 1, линейную часть 2, блок согласованной фильтрации и предварительной обработки сигнала 3 и электронный коммутатор 9, выход которого соединен с управляющим входом блока управления переключением каналов (БУПК) 5, тактовый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов 6, а выход БУПК 5 соединен со вторым управляющим входом линейной части 2; последовательно соединенные второй ключ 10, второй тактируемый RS-триггер 11 и второй таймер 12, выход которого соединен с третьим управляющим входом электронного коммутатора 9 и первым входом элемента «ИЛИ» 13, выход которого соединен со вторым входом второго тактируемого RS-триггера 11; последовательно соединенные блок сравнения с порогом 4, первый тактируемый RS-триггер 7 и первый таймер 8, выход которого соединен со вторым управляющим входом электронного коммутатора 9, вторым входом элемента «ИЛИ» 13 и вторым входом первого тактируемого RS-триггера 7, выход которого соединен с первым входом второго ключа 10. Первый вход первого ключа 1 является входом устройства, соединенным с входом блока сравнения с порогом 4, выход которого соединен со вторыми входами первого 1 и второго 10 ключей, а также с первым управляющим входом электронного коммутатора 9, выход которого является выходом устройства.The proposed device contains a series-connected first key 1, a linear part 2, a unit for coordinated filtering and preliminary signal processing 3 and an electronic switch 9, the output of which is connected to the control input of the channel switching control unit (BPC) 5, the clock input of which is connected to the output of the clock 6, and the output of the BUPK 5 is connected to the second control input of the linear part 2; the second key 10, the second clocked RS-trigger 11 and the second timer 12, the output of which is connected to the third control input of the electronic switch 9 and the first input of the OR element 13, the output of which is connected to the second input of the second clocked RS-trigger 11, are connected in series; serially connected comparison unit with threshold 4, the first clocked RS-trigger 7 and the first timer 8, the output of which is connected to the second control input of the electronic switch 9, the second input of the OR element 13 and the second input of the first clocked RS-trigger 7, the output of which is connected with the first input of the second key 10. The first input of the first key 1 is the input of the device connected to the input of the comparison unit with a threshold 4, the output of which is connected to the second inputs of the first 1 and second 10 keys, as well as the first control input electron switch 9, the output of which is the output of the device.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

На вход устройства поступает полезный сигнал, при отсутствии импульсной и структурной помех он без изменения проходит через блок 1 и поступает на первый вход блока 2. С выхода блока 2 сигнал поступает на вход блока 3, где происходит его согласованная фильтрация и предварительная обработка. В результате чего, на выходе блока 3 будет уровень логической единицы, и так как импульсная помеха на входе отсутствует, то эта логическая единица без изменения пройдет через блок 9 и поступит на управляющий вход блока 5, что приведет к фиксации данного канала, так как выход логической единицы с выхода блока 9 означает, что сигнал найден и поиск закончен.A useful signal arrives at the input of the device; in the absence of pulsed and structural interference, it passes through block 1 without change and goes to the first input of block 2. From the output of block 2, the signal goes to the input of block 3, where it is filtered and pre-processed. As a result, the output of block 3 will be the level of a logical unit, and since there is no pulse interference at the input, this logical unit will pass through block 9 without change and will go to the control input of block 5, which will fix this channel, since the output logical unit from the output of block 9 means that the signal is found and the search is finished.

При отсутствии на входе устройства импульсных помех на выходе блока 4 будет логический нуль, который не сможет переключить блок 1 (отключить вход блока 2). Поступив на первый управляющий вход блока 9, логический нуль также не произведет никаких изменений в работе блока 9. Пройдя через блок 7, логический нуль не запустит таймер 8, на его выходе будет также логический нуль, который, поступив на второй управляющий вход блока 9, не произведет никаких изменений в работе блока 9. Логический нуль с выхода блока 7 разомкнет ключ 10 и на его выходе все время будет уровень логического нуля, который, пройдя без изменения через блок 11, оставит в покое второй таймер 12 и на его выходе будет логический нуль, который не произведет никаких изменений в работе блока 9, то есть электронный коммутатор 9 будет все это время замкнут, то есть будет пропускать сигнал на выход устройства.If there is no pulse interference at the input of the device, the output of block 4 will be a logical zero that cannot switch block 1 (disable the input of block 2). Having arrived at the first control input of block 9, a logical zero will also not make any changes to the operation of block 9. Having passed through block 7, a logical zero will not start timer 8, it will also output a logical zero, which, arriving at the second control input of block 9, will not make any changes to the operation of block 9. A logical zero from the output of block 7 will open key 10 and at its output there will always be a level of logical zero, which, passing through without block 11, will leave the second timer 12 alone and will have a logical output zero which n e will not make any changes to the operation of unit 9, that is, the electronic switch 9 will be closed all this time, that is, it will pass a signal to the output of the device.

Если на вход устройства поступает смесь полезного сигнала и структурной помехи при отсутствии на входе импульсных помех, то, пройдя без изменения через блок 1, сигнал поступает на первый вход блока 2. С выхода блока 2 сигнал поступает на вход блока 3, где происходит его согласованная фильтрация и предварительная обработка. В результате этого на выходе блока 3 будет сигнал уровня логического нуля. Так как импульсных помех на входе нет, то этот логический нуль без изменения пройдет через блок 9 и поступит на управляющий вход блока 5. Логический нуль означает, что сигнал не найден, переключение каналов может быть продолжено, поиск полезного сигнала будет продолжен. В этом случае на выходе блока 4 будет логический нуль, который не закроет ключ 1, то есть не отключит вход блока 2. Остальные блоки будут работать так же, как рассмотрено выше. В результате чего электронный коммутатор 9 откроется и будет все это время пропускать сигнал на выход устройства.If the input of the device receives a mixture of the useful signal and structural interference in the absence of impulse noise at the input, then, passing unchanged through block 1, the signal goes to the first input of block 2. From the output of block 2, the signal goes to the input of block 3, where it is matched filtration and pretreatment. As a result of this, at the output of block 3 there will be a signal of a logic zero level. Since there is no pulse interference at the input, this logical zero will pass through block 9 without change and go to the control input of block 5. Logical zero means that the signal is not found, channel switching can continue, the search for the useful signal will continue. In this case, the output of block 4 will be a logical zero, which will not close the key 1, that is, it will not disable the input of block 2. The remaining blocks will work as described above. As a result, the electronic switch 9 will open and will pass the signal to the output of the device all this time.

Если на вход устройства поступит одна лишь структурная помеха, то, пройдя без изменения через замкнутый ключ 1, она поступит на первый вход блока 2. С выхода блока 2 сигнал поступает на вход блока 3, где происходит его согласованная фильтрация и предварительная обработка. В результате на выходе блока 3 будет логический нуль. Так как импульсных помех на входе нет, то этот логический нуль без изменения пройдет через блок 9 и поступит на управляющий вход блока 5. Логический нуль означает, что сигнал не найден, переключение каналов может быть продолжено, поиск полезного сигнала будет продолжен на других каналах. Работа нижних блоков для этого случая ничем не отличается от предыдущих двух.If only structural interference comes to the input of the device, then, passing through the closed key 1 without change, it will go to the first input of block 2. From the output of block 2, the signal goes to the input of block 3, where it is filtered and pre-processed. As a result, the output of block 3 will be a logical zero. Since there is no pulse interference at the input, this logical zero will pass through block 9 without change and will go to the control input of block 5. Logical zero means that the signal is not found, channel switching can continue, the search for the useful signal will continue on other channels. The work of the lower blocks for this case is no different from the previous two.

Если на входе присутствует единичная мощная импульсная помеха, то с выхода блока сравнения с порогом 4 сигнал логической единицы поступит на второй вход первого ключа 1, в результате чего он разомкнется, а также поступит на первый управляющий вход электронного коммутатора 9, в результате чего он не будет пропускать сигнал на выход устройства. На управляющий вход блока 5 поступит логический нуль и поиск сигнала будет продолжен на других каналах. Но так как импульсная помеха уже прошла в тракт, то она вызовет ошибку в расчете корреляционной функции на время 2Т. Поэтому таймер 8 подключит выход через электронный коммутатор 9 только по прошествии времени 2Т, а чтобы отсчет начался не сразу, а только по срезу импульсной помехи, то для этого служит первый триггер 7, на выходе которого будет логическая единица, которая и запустит первый таймер 8 на время 2Т. В продолжение этого времени на второй управляющий вход электронного коммутатора 9 будет поступать сигнал уровня логической единицы, в результате чего блок 9 не будет пропускать сигнал на выход устройства, и на его выходе будет логический нуль в продолжение времени 2Т, после этого первый таймер на своем выходе будет иметь логический нуль. В продолжение времени 2Т на управляющий вход ключа 10 будет поступать сигнал логической единицы, который откроет его, но так как ключ 10 откроется после прохождения первой импульсной помехи на входе, то на его выходе будет логический нуль при условии, если на входе устройства нет второй импульсной помехи. На второй таймер 12 поступает уровень логического нуля. На его выходе будет также сигнал логического нуля, который поступает на третий управляющий вход электронного коммутатора 9, в результате чего на выходе электронного коммутатора 9 в продолжение действия импульсной помехи и затем времени 2Т будет логический нуль, который, поступив на управляющий вход блока 5, приведет к продолжению поиска полезного сигнала на других каналах.If there is a single powerful impulse noise at the input, then from the output of the comparison unit with threshold 4, the signal of the logical unit will go to the second input of the first key 1, as a result of which it will open and also go to the first control input of the electronic switch 9, as a result of which it will pass the signal to the output of the device. Logical zero will arrive at the control input of block 5 and the search for the signal will continue on other channels. But since the impulse noise has already passed into the path, it will cause an error in calculating the correlation function for a time of 2T. Therefore, the timer 8 will connect the output through the electronic switch 9 only after 2T, and so that the counting does not start immediately, but only by cutting off the impulse noise, the first trigger 7 is used for this, the output of which will be a logical unit that will start the first timer 8 at the time of 2T. During this time, the logic unit level signal will be supplied to the second control input of the electronic switch 9, as a result of which unit 9 will not pass the signal to the device output, and its output will be logic zero for 2T, then the first timer will be output will have a logical zero. Over a period of 2T, a logic unit signal will be sent to the control input of key 10, which will open it, but since key 10 will open after passing through the first impulse noise at the input, there will be a logical zero at its output, provided that there is no second impulse at the input of the device interference. The second timer 12 receives the level of logical zero. At its output there will also be a logical zero signal, which is fed to the third control input of the electronic switch 9, as a result of which, at the output of the electronic switch 9, there will be a logical zero during the action of pulse interference and then 2T, which, upon entering the control input of block 5, will to continue searching for a useful signal on other channels.

Если в продолжение времени 2Т на вход устройства поступит вторая мощная импульсная помеха, то сигнал с выхода блока сравнения с порогом 4 разомкнет первый ключ 1, при этом электронный коммутатор 9 не будет пропускать сигнал на выход устройства. Но так как импульсная помеха уже прошла в тракт, то она вызовет ошибку в расчете корреляционной функции еще на время 2Т. Поэтому сигнал логической единицы с выхода блока 4, пройдя через открытый второй ключ 10, попадет на второй тактируемый RS-триггер 11 и по срезу импульсной помехи запустит второй таймер 12 еще на время 2Т, в продолжение которого на третий управляющий вход электронного коммутатора 9 будет поступать сигнал уровня логической единицы, в результате чего он закроется и не будет пропускать сигнал на выход устройства. То есть на выходе устройства сигнал логического нуля будет находиться еще время 2Т, отсчитывая от среза второй импульсной помехи.If during the 2T time a second powerful impulse noise arrives at the input of the device, the signal from the output of the comparison unit with threshold 4 will open the first key 1, while the electronic switch 9 will not pass the signal to the output of the device. But since the impulse noise has already passed into the path, it will cause an error in the calculation of the correlation function for another 2T. Therefore, the signal of the logical unit from the output of block 4, passing through the open second key 10, goes to the second clocked RS-flip-flop 11 and, by cutting off the impulse noise, starts the second timer 12 for a further 2T, during which the third control input of the electronic switch 9 will go a signal of the level of a logical unit, as a result of which it closes and will not pass a signal to the output of the device. That is, at the device output, the logic zero signal will still be 2T, counting from the cutoff of the second impulse noise.

При наличии сигнала логической единицы на выходе первого таймера 8 первый тактируемый RS-триггер 7 перейдет в исходное состояние для возможности работы со следующими поступающими на вход импульсными помехами, а при наличии сигнала логической единицы на выходе либо первого 8, либо второго 12 таймеров второй тактируемый RS-триггер 11 перейдет в исходное состояние.If there is a signal of a logical unit at the output of the first timer 8, the first clocked RS-flip-flop 7 will return to its original state to be able to work with the next impulse noise coming to the input, and if there is a signal of a logical unit at the output of either the first 8 or second 12 timers, the second clocked RS -trigger 11 will return to its original state.

Функциональная схема электронного коммутатора 9 приведена на фиг.4, где введены следующие обозначения:The functional diagram of the electronic switch 9 is shown in figure 4, where the following notation is introduced:

9.1,...,9.4 - первый, ..., четвертый ключи;9.1, ..., 9.4 - the first, ..., fourth keys;

9.5 - блок задержки.9.5 - delay unit.

Электронный коммутатор 9 содержит блок задержки 9.5 и последовательно соединенные первый 9.1, второй 9.2, третий 9.3 и четвертый 9.4 ключи. При этом вход блока задержки 9.5, соединенный со вторым входом второго ключа 9.2, является первым управляющим входом электронного коммутатора 9, сигнальным входом которого является первый вход первого ключа 9.1, вторым управляющим входом электронного коммутатора 9 является вход третьего ключа 9.3, а третьим - вход четвертого ключа 9.4, выход которого является выходом электронного коммутатора 9.The electronic switch 9 contains a delay unit 9.5 and serially connected first 9.1, second 9.2, third 9.3 and fourth 9.4 keys. The input of the delay unit 9.5, connected to the second input of the second key 9.2, is the first control input of the electronic switch 9, the signal input of which is the first input of the first key 9.1, the second control input of the electronic switch 9 is the input of the third key 9.3, and the third is the input of the fourth key 9.4, the output of which is the output of the electronic switch 9.

Электронный коммутатор 9 управляется с помощью трех сигналов, один из которых поступает с выхода блока сравнения с порогом 4, второй - с выхода первого таймера 8, а третий - с выхода второго таймера 12. Второй ключ 9.2 отключает выход устройства на время действия импульсной помехи, третий ключ 9.3 отключает выход устройства на время действия первого таймера 8, первый ключ 9.1 отключает выход устройства на время между переключением второго 9.2 и третьего 9.3 ключей, а четвертый ключ 9.4 отключает выход устройства на время действия второго таймера 12. Линия задержки 9.5 действует на время длительности импульсной помехи.The electronic switch 9 is controlled by three signals, one of which comes from the output of the comparison unit with threshold 4, the second from the output of the first timer 8, and the third from the output of the second timer 12. The second switch 9.2 disconnects the device’s output for the duration of the pulse interference, the third key 9.3 disables the device output for the duration of the first timer 8, the first key 9.1 disables the device output for the time between switching the second 9.2 and third 9.3 keys, and the fourth key 9.4 disables the device output for the duration of the second timer 12. Line Delay 9.5 acts on the duration of the pulse interference.

Остальные блоки имеют широкое применение. Описание структуры и принципов построения подобных блок-схем можно найти, например, в книге Р.Токхейма «Основы цифровой электроники», перевод с английского под редакцией Е.К.Масловского, Москва, «Мир», 1988 г.The remaining blocks are widely used. A description of the structure and principles of constructing such flowcharts can be found, for example, in R. Tokheim’s book “Fundamentals of Digital Electronics”, translated from English by Editors E.K. Maslovsky, Moscow, Mir, 1988.

Таким образом, введение дополнительных блоков в заявляемое устройство обеспечивает снижение вероятности ложной синхронизации на структурную помеху в условиях одновременного воздействия структурных и подряд идущих импульсных помех за счет отключения выхода устройства на время воздействия идущих подряд импульсных помех.Thus, the introduction of additional units in the inventive device reduces the likelihood of false synchronization on structural interference under conditions of simultaneous exposure to structural and consecutive impulse noise by disabling the output of the device during exposure to consecutive impulse noise.

Claims (1)

Устройство поиска широкополосных сигналов, содержащее последовательно соединенные первый ключ, линейную часть, блок согласованной фильтрации и предварительной обработки сигнала и электронный коммутатор, выход которого является выходом устройства; последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и блок управления переключением каналов, выход которого соединен со вторым, управляющим входом линейной части, последовательно соединенные блок сравнения с порогом, первый тактируемый RS-триггер и первый таймер, выход которого соединен со вторым входом первого тактируемого RS-триггера и вторым управляющим входом электронного коммутатора, выход которого соединен с управляющим входом блока управления переключением каналов, причем первый вход ключа является входом устройства, соединенным с входом блока сравнения с порогом, выход которого соединен со вторым входом ключа и первым управляющим входом электронного коммутатора, отличающееся тем, что введены последовательно соединенные второй ключ, второй тактируемый RS-триггер, второй таймер и элемент ИЛИ, при этом выход блока сравнения с порогом соединен со вторым входом второго ключа, первый вход которого соединен с выходом первого тактируемого RS-триггера, выход первого таймера соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом второго тактируемого RS-триггера, в электронном коммутаторе дополнительно введен третий управляющий вход, соединенный с выходом второго таймера.A broadband signal search device comprising a first key, a linear part, a matched filtering and signal preprocessing unit, and an electronic switch, the output of which is the output of the device; serially connected clock pulse generator and channel switching control unit, the output of which is connected to the second control input of the linear part, the comparison unit with threshold is connected in series, the first clocked RS-trigger and the first timer, the output of which is connected to the second input of the first clocked RS-trigger and the second control input of the electronic switch, the output of which is connected to the control input of the channel switching control unit, the first key input being the input of the device internal with the input of the comparison unit with a threshold, the output of which is connected to the second input of the key and the first control input of the electronic switch, characterized in that the second key, the second clocked RS-trigger, the second timer and the OR element are introduced in series, while the output of the comparison unit with the threshold is connected to the second input of the second key, the first input of which is connected to the output of the first clocked RS-trigger, the output of the first timer is connected to the second input of the OR element, the output of which is connected to the second input of the second of the activated RS-flip-flop, the third control input connected to the output of the second timer is additionally introduced in the electronic switch.
RU2006113898/09A 2006-04-24 2006-04-24 Device for search for wideband signals RU2311733C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006113898/09A RU2311733C1 (en) 2006-04-24 2006-04-24 Device for search for wideband signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006113898/09A RU2311733C1 (en) 2006-04-24 2006-04-24 Device for search for wideband signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2311733C1 true RU2311733C1 (en) 2007-11-27

Family

ID=38960418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006113898/09A RU2311733C1 (en) 2006-04-24 2006-04-24 Device for search for wideband signals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2311733C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2311733C1 (en) Device for search for wideband signals
RU2302693C1 (en) Broadband signal searching device
RU2268549C1 (en) Device for finding broadband signals
RU2244375C1 (en) Broadband signal search device
RU2364022C2 (en) Device of broadband signal search
RU2223606C1 (en) Broadband signal searching device
SU660223A1 (en) Selector of pulses by repetetion period
SU951652A1 (en) Digital filter
SU1169155A1 (en) Device for generating difference frequency pulses
RU2044406C1 (en) Selector of pulses having given duration
RU147526U1 (en) DEVICE FOR SEPARATION OF TWO PULSE SEQUENCES
RU2010314C1 (en) Device for controlling pulse sequences
RU48125U1 (en) PULSE-CODE SIGNAL SELECTOR WITH DISCRETE AUTOMATIC AMPLIFIER ADJUSTMENT
SU978335A1 (en) Pulse duration selector
SU1169186A1 (en) Transmitter of test signals of short-wave radio paths
SU1374228A1 (en) Pulse sequence checking device
SU696626A1 (en) Bipulse signal receiving device
SU1135005A1 (en) Pulse-repetition-frequency discriminator
SU1233271A1 (en) Multichannel device for time discrimination of pulsed signals
SU1084854A1 (en) Device for receiving and processing noise-type signals
RU2292639C1 (en) Pulse-code signal selector incorporating automatic digital gain control
SU1158968A1 (en) Device for time signal correction
RU2257679C1 (en) Demodulator for phase-manipulated signals
SU1226638A1 (en) Pulse discriminator
SU1125737A1 (en) Two-channel single-side-band signal generator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090425