УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ АМПЛИТУДЫ СИНХРОНИЗИРУЮЩИХ ИМПУЛЬСОВ

Полезная модель относится к области синхронных систем передачи информации и может быть использована в широкополосных системах связи для коррекции синхронизирующих видеоимпульсов на выходе корреляторов в условиях радиоэлектронной борьбы, когда воздействуют интенсивные преднамеренные (имитационные) помехи.
Известно устройство для восстановления параметров видеоимпульсов, в том числе и синхроимпульсов, которое является примером реализации известного способа регенерации видеоимпульсов, содержащее коррелятор, элемент ИЛИ, ключ и пороговый релейный элемент [1] с задержкой на включение. При появлении нежелательного сдвига фазы между коррелируемыми видеоимпульсами включается пороговый релейный элемент, который с помощью ключа формирует корректирующий сигнал для восстановления среднего значения выходного сигнала коррелятора.
Недостаток известного устройства для восстановления параметров синхроимпульсов состоит в его низкой помехозащищенности, особенно на частотах помехи, период появления которой кратен времени задержки на срабатывание порогового реле.
Наиболее близким известным техническим решением к предлагаемому является устройство для ограничения синхроимпульсов, содержащее амплитудный ограничитель, источник напряжения постоянного тока, суммирующий инвертирующий интегратор, сумматор на два входа, источник опорных синхроимпульсов и ключ [2]. За счет низкочастотной фильтрации с помощью интегратора и ограничения амплитуды синхронизирующих импульсов на заданном уровне амплитудным ограничителем улучшаются условия работы логических элементов решающей схемы приемника информации.
Недостаток прототипа состоит в том, что в условиях воздействия интенсивной преднамеренной помехи в процессе интегрирования и амплитудного ограничения принимаемых синхроимпульсов появляется нежелательное их фазовое запаздывание и происходит нежелательное уменьшение их среднего значения, которое приводит, в свою очередь, к уменьшению быстродействия регенераторов и к сбоям в работе оконечных блоков приемников.
Целью полезной модели является восстановление амплитуды синхроимпульсов и уменьшение их фазового запаздывания в условиях воздействия интенсивной преднамеренной помехи за счет формирования корректирующего сигнала в интервалы времени длительности синхроимпульсов.
Поставленная цель достигается тем, что, кроме амплитудного ограничителя, сумматора на два входа, источника напряжения постоянного тока и суммирующего инвертирующего интегратора, предлагаемое устройство для восстановления амплитуды синхронизирующих импульсов содержит инвертор, линию задержки, дополнительный источник напряжения постоянного тока, замыкающий ключ и диод, включенный в цепь обратной связи суммирующего инвертирующего интегратора, выход которого подключен к аноду диода непосредственно и к входу амплитудного ограничителя через инвертор и сумматор по одному его входу, другой вход сумматора соединен с входом устройства и с первым входом суммирующего инвертирующего интегратора, второй вход которого подключен к выходу источника напряжения постоянного тока непосредственно, а третий вход суммирующего инвертирующего интегратора подключен к выходу дополнительного источника напряжения постоянного тока через замыкающий ключ, управляющий вход которого связан через линию задержки с выходом амплитудного ограничителя, напряжение источника постоянного тока равно напряжению амплитудного ограничения и полярность совпадает с полярностью дополнительного источника напряжения постоянного тока, напряжение которого значительно превышает напряжение источника постоянного тока.
Новизна изобретения состоит в том, что предлагаемое устройство для восстановления амплитуды синхронизирующих импульсов содержит инвертор, линию задержки, дополнительный источник напряжения постоянного, замыкающий ключ и диод, включенный в цепь обратной связи суммирующего инвертирующего интегратора, выход которого подключен к аноду диода непосредственно и к входу амплитудного ограничителя через инвертор и сумматор по одному его входу, другой вход сумматора соединен с входом устройства и с первым входом суммирующего инвертирующего интегратора, второй вход которого подключен к выходу источника напряжения постоянного тока непосредственно, а третий вход суммирующего инвертирующего интегратора подключен к выходу дополнительного источника напряжения постоянного тока через замыкающий ключ, управляющий вход которого связан через линию задержки с выходом амплитудного ограничителя, напряжение источника постоянного тока равно выходному напряжению амплитудного ограничения и полярность совпадает с полярностью дополнительного источника напряжения постоянного тока, напряжение которого значительно превышает напряжение источника постоянного тока, что обеспечивает восстановление амплитуды синхроимпульсов и уменьшение их фазового запаздывания в условиях воздействия интенсивной преднамеренной помехи.
Электрическая функциональная схема заявляемого устройства для восстановления амплитуды синхронизирующих импульсов изображена на фиг. 1, эпюры сигналов, поясняющие работу предлагаемого устройства, показаны на фиг. 2.
На фиг. 1 и 2 обозначено: 1 - суммирующий инвертирующий интегратор (интегратор); 2 - инвертор; 3 - сумматор на два входа (сумматор); 4 - амплитудный ограничитель; 5 - источник напряжения постоянного тока, напряжение которого равно выходному напряжению амплитудного ограничения; 6 - замыкающий ключ; 7 - дополнительный источник напряжения постоянного тока, напряжение которого значительно превышает напряжение источника 5; 8 - линия задержки на время, равное заданной длительности синхроимпульса; 9 - диод; 10 - конденсатор; 11, 12 и 13 - резисторы.
В исходном положении выход суммирующего инвертирующего интегратора 1 подключен через инвертор 2 и сумматор 3 к входу амплитудного ограничителя 4. Клемма источника напряжения постоянного тока 5 связана с одним входом интегратора 1, другой вход которого подключен через замыкающий ключ 6 к клемме дополнительного источника напряжения постоянного тока 7. Управляющий вход замыкающего ключа 6 подключен через линию задержки 8 к выходу амплитудного ограничителя 4. Диод 9 и конденсатор 10 включены в цепь обратной связи интегратора 1, во входные цепи которого подключены резисторы 11, 12 и 13 одинакового номинала.
Устройство для восстановления амплитуды синхроимпульсов работает следующим образом. При отсутствии помехи принимаемый синхроимпульс, например, положительной полярности, проходит через сумматор 3 и амплитудный ограничитель 4 без какого-либо искажения и корректирующий сигнал на выходе интегратора 1 не формируется, так как через диод 9 интегратор 1 зашунтирован. Включение замыкающего ключа 6 для обнуления интегратора 1 не оказывает влияния на работу устройства.
0
При появлении интенсивной преднамеренной помехи, например, в ходе радиоэлектронной борьбы, когда период появления помехи почти совпадает с периодом следования синхроимпульсов, происходит уменьшение амплитуды А синхроимпульсов. Возникают сбои в работе систем синхронизации, так как уменьшается мощность синхроимпульсов из-за нарушения прямоугольной формы их вершин.
0
В моменты превышения принятой смеси синхроимпульса и преднамеренной интенсивной помехи уровня амплитудного ограничения А интегратор 1 интегрирует и накапливает ограниченную часть этой принятой смеси положительной полярности, которая проиллюстрирована на фиг. 2 в виде полуволн, заштрихованных штриховыми линиями одного наклона. Уровень амплитудного ограничения задает источник напряжения постоянного тока 5, полярность которого противоположна полярности синхроимпульса. Диод 9 не оказывает шунтирующего влияния на работу интегратора 1, который выполняет роль накопителя электрического заряда. Выходной сигнал интегратора 1 после инвертирования инвертором 2 суммируется с принимаемым синхроимпульсом на входах сумматора З.и ограничивается амплитудным ограничителем 4.
0
0
0
1
Как только принятая смесь синхроимпульса и преднамеренной интенсивной помехи опустится ниже уровня амплитудного ограничения А, то интегратор 1 начинает уменьшать свой ранее накопленный заряд, так как на его входе изменилась полярность разностного сигнала между уровнем ограничения А и суммарной амплитудой принятой смеси. Процесс разряда интегратора 1 проиллюстрирован на фиг. 2 полуволнами, которые заштрихованы штриховыми линиями другого наклона. Выходной сигнал интегратора 1 после инвертирования инвертором 2 суммируется с принимаемыми синхроимпульсами на входах сумматора 3, но не ограничивается амплитудным ограничителем 4, что позволяет восстановить амплитуду синхроимпульсов до значения, при котором А≈A. Интегратор 1 выполняет в этом режиме работы функцию формирователя компенсирующего сигнала, задерживая состояние насыщения амплитудного ограничителя 4.
В процессе задерживания состояния насыщения амплитудного ограничителя 4 возможно появление нежелательной фазовой задержки спада синхроимпульса. Для исключения этого нежелательного режима работы предлагаемого устройства включается линия временной задержки 8 при появлении каждого синхроимпульса. Время задержки линии 8 равно заранее заданной длительности синхроимпульсов. По истечению времени задержки интегратор 1 обнуляется с помощью замыкающего ключа 6, который подключает дополнительный источник 7 с высоким напряжением. Высокое напряжение источника 7 с помощью диода 9 зашунтирует интегратор 1 и компенсирующее влияние интегратора 1 прекратится.
Промышленная осуществимость полезной модели обосновывается тем, что в ней использованы известные в аналоге и прототипе узлы и элементы по своему прямому функциональному назначению. В организации-заявителе разработана модель заявляемого устройства в 2012 году.
Положительный эффект от использования полезной модели состоит в том, что восстанавливается на 80…90% амплитуда синхронизирующих импульсов, так как отношение их амплитуд, как следует из фиг. 2, удовлетворяет неравенству вида: .
Кроме того, исключается нежелательное фазовое запаздывание синхроимпульсов в процессе регенерации их амплитуды, так как время задержки линии временной задержки 8 равна длительности регенерируемого синхроимпульса.
Источники информации:
1. Способ регенерации видеоимпульсов, авт. свид. СССР, 1800652, МПК H04N 5/14, 1993 г., (аналог).
2. Устройство для ограничения синхроимпульсов, авт. свид. СССР, 1529470, МПК H04N 5/16, 1987 г., (прототип).