SU949825A1 - Приемное устройство - Google Patents

Description

(54) ПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано дл  приема аналоговых и импульсных сигналов при высоком уровне флуктуационных и импульсных помех малой длительности.

Известно устройство дл  подавлени  5 импульсных помех, содержащее широкополосный усилитель и два канала обработки 1.

Однако известное устройство обладает недостаточной помехозащищенностью.)о

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  приемное устройство, содержащее широкополосный усилитель, усилитель, демодул тор и вычитатель, к входам которого подключены соединенные по входам первый и второй каналы обработки, причем первый 5 канал обработки выполнен в виде последовательно соединенных первого в высокодобротного избирательного элемента, первого элемента задержки и первого сумматора, другой вход которого соединен с выходом пер- 20 вого высокодобротного избирательного элемента , второй канал обработки выполнен в виде соединенных последовательно второго элемента задержки, второго сумматора, другой вход которого соединен с входом

второго элемента задержки, и второго высокодобротного избирательного элемента, между выходами высокодобротных избирательных элементов обоих каналов и общей шиной включены соответственно первый и второй ключи, к точке соединени  управл ющих входов которых подключен генератор тактовых импульсов 2.

Недостатками известного устройства  вл ютс  невысока  помехозащищенность по отношению к флуктуационным и импульсным помехам и ограниченность области его применени  бинарными сигналами.

Цель изобретени  - повышение помехозащищенности и расщирение области применени  устройства на любые амплитудномодулированные сигналы.

Дл  достижени  указанной цели в приемном устройстве, содержащем широкополосный усилитель, усилитель, демодул тор и вычитатель, к входам которого подключены соединенные по входам первый и второй каналы обработки , причем первый канал обработки выполнен в виде последовательно соединенных первого высокодобротного избирательного элемента, первого элемента задержки и первого сумматора, другой вход

которого соединен с выходом первого высокодобротного избирательного элемента, второй канал обработки выполнен в виде соединенных последовательно второго элемента задержки, второго сумматора, другой вход которого соединен с входом второго элемента задержки, и второго высокодобротного избирательного элемента, между выходами высокодобротных избирательных элементов обоих каналов и общей шиной включены соответственно первый н второй ключи , к точке соединени  управл ющих входов которых подключен генератор тактовых импульсов , между выходом щирокополосного усилител  и точкой соединени  входов первого и второго каналов обработки включены последовательно преобразователь частоты и третий ключ, между выходом вычитател  и входом усилител  включен четвертый ключ, между выходом усилител  и входом демодул тора включен фильтр промежуточной частоты, а управл ющие входы третьего и четвертого ключей соединены с выходом генератора тактовых импульсов.

На фиг. представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы, по сн ющие его работу.

Приемное устройство содержит широкополосный усилитель 1, демодул тор 2, вычитатель 3, первый высокодобротный избирательный элемент 4, первый элемент 5 задержки , первый сумматор б, второй элемент 7 задержки, второй сумматор 8, второй высокодобротный избирательный элемент 9, первый ключ 10, второй ключ 11, генератор 12 тактовых импульсов, преобразователь 13 частоты, третий ключ 14, четвертый ключ 15, фильтр 16 промежуточной частоты и усилитель 17.

Приемное устройство работает следующим образом.

Широкополосный усилитель 1 имеет посто нную времени 1у с Т, где Т - длительность полезного амплитудномодулированного . импульса. Полоса пропускани  фильтра 16 выбираетс  равной -. Генератор 12 вырабатывает последовательность импульсов с частотой следовани  fp -If- и скважностью . Если приемное устройство используетс  в бинарной синхронной системе св зи, в качестве генератора 12 может быть использован блок тактовой синхронизации .

Первый высокодобротный избирательный элемент 4 настраиваетс  на промежуточную частоту fnp и имеет посто нную времени . Врем  задержки первого элемента 5 задержки выбираетс  равным А t Параметры элементов второго канала обрГаботкк идентичны параметрам элементов первого канала обработки, за исключением частоты настройки второго избирательного элемента 9 - fд , удовлетвор ющей услови м /fnp - ГА / (Дпр-Гд / ГПР ) «1.

Если устройство предназначено дл  работы в диапазоне, требующем защиты от собственного шума, коэффициент усилени  усилител  1 выбирают достаточно большим чтобы отнощение сигнал/щум, полученное на его выходе, существенно не измен лось в последующем участке приемного тракта. Ввиду линейности обоих каналов обработки короткие помеховые импульсы ослабл ютс  независимо от-их амплитуды и частоты.

Поступающий на вход приемного устройства полезный сигнал в виде примоугольного импульса длительностью Т с частотой высокочастотного заполнени  f,. усиливаетс  широкополосным усилителем 1 с относительно малой деформацией (раст жением) его фронтов (фиг. 26). Выходной сигнал преобразовател  13 с разностной частотой fnp проходит через третий ключ 14, вырезающий из импульса относительно короткий участок во времени запирани  третьего ключа 14 управл ющим импульсом генератора 12 (фиг. 2а), расположенным внутри интервала сигнального импульса (фиг. 2 в), на первый и второй каналы обработки.

Сигнал, поступающий в первый канал обработки на выходе первого высокодобротного избирательного элемента 4, имеет вид колебаний частоты fnp с возрастающей амплитудой, приращение которой за полупериод равно амплитуде исходного сигнала, т. е. интегрируетс  на высокой частоте. Это колебание прерываетс  (т. е. амплитуда резко падает до нул ) в момент воздействи  на первый ключ 10 управл ющего импульса, расположенного внутри интервала сигнального импульса, а после окончани  действи  сигнального импульса на входе канала переходит в колебание с посто нной амплитудой, существующее до прихода следующего импульса генератора 12 (фиг. 2). Этот сигнал складываетс  в первом сумматоре 6 с таким же сигналом, задержанным первьш элементом 5 задержки на полупериод его колебани  (фиг. 2 г), что равнозначно нахождению изменени  колебани  за полупериод (т. е. дифференцированию на высокой частоте). В результате на выходе первого сумматора б получают сигнал, отличающийс  от исходного только противофазными выбросами амплитуды на интервалах, соответствующих времени разр да первого высокодобротного избирательного элемента 4 (фиг. 2д). Этот сигнал поступает на первый вход вычитател  3.

Сигнал, поступающий во второй канал обработки, складываетс  во втором сумматоре 8 с таким же сигналом, сдвинутым вторым элементом 7 задержки на полупериод его колебани  (фиг. 2е), что равнозначно высокочастотному дифференцированию исходного сигнала, в результате чего на выходе второго сумматора 8 сигнал имеет вид коротких импульсов (фиг. 2 ж). При поступлении этих импульсов на вход второго высокодобротного избирательного элемента 9 они возбуждают в нем свободные колебани  частоты Гд с амплитудой Uc исходного сигнала (фиг. 2з.) на интервале, соответствующем исходному сигнальному импульсу, а на последующем интервале, ограниченном моментом разр да второго высокодобротного избирательного элемента 9, в результате суперпозиции колебаний амплитуда может отличатьс  от амплитуды исходного сигнала максимально на величину Uc . Полученный на выходе второго высокодобротного избирательного элемента 9 сигнал поступает на второй вход вычитател  3.

На выходе вычитател  3 вследствие его линейности присутствуют оба разночастотных сигнала, поступивших на его входы с выходов обоих каналов обработки, а также выбросы амплитуды первого канала обработки . Выбросы вырезаютс  четвертым ключом 15, а колебание частоты д отфильтровываетс  фильтром 16 (последнее обеспечиваетс  достаточной длительностью интервалов колебаний частоты Гд без изменени  начальной фазы, т. е. выбранным периодом Т следовани  импульсов генератора 12).. Сигнал частоты , усиленный усилителем 17, демодулируетс  амплитудным демодул тором 2. Если устройство примен етс  дл  приема непрерывных сигналов, величина Т в выражени х параметров элементов устройства должна быть заменена величиной Т 1/2Гв , где fg - высща  частота в спектре сообщени .

При воздействии «а вход приемника короткого помехового импульса (.) на выходе широкополосного усилител  1, настроенного на частоту f , он имеет вид затухающего колебани  частоты fc длительностью . После преобразовател  13 этот импульс с разностной частотой fnp проходит через третий ключ 14 (предполагаетс , что помеховый импульс не перекрываетс  во времени с управл ющим импульсом генератора 12) и поступает в равном отношении на первый и второй каналы обработки.

В первом канале обработки помеховый импульс на интервале его существовани  интегрируетс  на промежуточной частоте по его огибающей первым высокодобротным избирательным элементом 4, а выходное напр жение последнего одновременно дифференцируетс  на промежуточной частоте.

В результате этого на выходе первого канала обработки получаетс  импульс, тождественный исходному помеховому импульсу , и выброс напр жени , соответствующий разр ду первого высокодобротного избирательного элемента 4 управл ющим импульсом , следующим после помехового импульса.

Помеховой импульс, поступивший во второй канал обработки, дифференцируетс  на промежуточной частоте и затем поступает на второй высокодобротный избирательный элемент 9. Дл  дифференцированного помехового импульса второй высокодобротный избирательный элемент 9 можно условно считать интегрирующим элементом , учитыва  малую величину его относительной расстройки Дпр / W и малую длительность помехового импульса. Поэтому продукт обработки второго канала обработки сравнительно мало отличаетс  от исходного помехового импульса и,

0 следовательно, от продукта обработки первого канала обработки, исключа  интервал разр да высокодобротных избирательных элементов. Вследствие этого продукты обработки импульсной помехи компенсируютс  в большей своей части в вычитателе 3, и на выход последнего помеха проходит сильно ослабленной по сравнению с ее уровнем на входе устройства, причем имеет частоту Гд , не перекрываемую полосой пропускани  фильтра 16. На выход вычитател  3

проходит также выброс напр жени , образующийс  в первом канале обработки при разр де первого высокодобротного избирательного элемента 4. Так как этот выброс совпадает во времени с управл ющим импульсом , он исключаетс  из приемного тракта четвертым ключом 15. Дл  .того, чтобы помеховый импульс приблизительно одинаково передавалс  обоими каналами, как это описано выше, необходимо, чтобы передний фронт помехового импульса не вырезалс 

0 разр дом высокодобротных избирательных элементов. Поэтому при поступлении на вход приемника помехового импульса, передн   часть которого перекрываетс  во времени управл ющим импульсом, его начало на входе каналов приводитс  к моменту окончани  разр да высокодобротных элементов посредством ключа 14, вырезающего предшествующую этому моменту часть помехового импульса.

Поскольку флуктуационный щум можно рассматривать как суперпозицию коротких помеховых импульсов, можно утверждать, что ослабл ютс  также флуктуационные помехи как внешние, так и собственный щум входного широкополосного усилител .

Таким образом, предлагаемое устройство обладает повышенной помехоустойчивостью при воздействии импульсных помех и выбросов флуктуационного шума.

Claims (2)

1.Патент США № 3876943, кл. 325-475, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 756650, кл. Н 04 В 1/12, 1977 (прототип).

а