УСТРОЙСТВО ОБНАРУЖЕНИЯ МОДУЛЯЦИИ НЕСУЩЕЙ ЧАСТОТЫ ИМПУЛЬСОВ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
APPARATUS FOR DETECTING PERIODIC SEQUENCE PULSE CARRIER FREQUENCY MODULATION

Устройство относится к области электронной обработки сигналов и предназначено для использования в радиоприемных системах.
Известно устройство определения (измерения) начальной фазы электрического импульсного сигнала (см., например, Варакин Л.Е. Теория систем сигналов. - М.: Сов. радио, 1978, с.58). Все параметры импульсного сигнала считаются известными, кроме начальной фазы, которая может принимать два значения 0 или π. Устройство включает два канала обработки, параллельно подключенные к входу устройства. В состав каждого канала входят последовательно соединенные устройство умножения сигналов (умножитель) и интегратор (коррелятор). На первый вход каждого умножителя подается входной импульсный сигнал, а на второй - импульсный сигнал от опорного генератора. Сигналы от опорного генератора идентичны входному импульсу и могут отличаться только начальной фазой (0 или π). В каждом канале формируется корреляционный интеграл входного и опорного сигналов. Выходы первого и второго каналов (выходы соответствующих интеграторов) подсоединены к устройству сравнения, в котором сравниваются значения корреляционных интегралов, соответствующих начальным фазам (0 или π), и по максимальному из интегралов определяется, какое значение начальной фазы было у принятого импульса.
Недостатком такого устройства является отсутствие возможности обнаружения модуляции (манипуляции) несущей частоты импульсов импульсной последовательности.
вых.1
вых.2
вых.1
вых.2
Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является устройство обнаружения модуляции начальной фазы импульсов периодической последовательности (см. патент RU С1, 2497143, опубл. 27.10.2013 г.). Устройство содержит два канала обработки, каждый из которых включает последовательно соединенные перемножитель, первый вход которого является входом устройства, и интегратор, а также устройство сравнения, подключенное к выходам интеграторов каждого канала, а выход является выходом устройства, и линию задержки, подключенную между входом устройства и вторым входом перемножителя первого канала, а второй вход перемножителя второго канала объединен с входом устройства, время задержки в линии задержки равно периоду последовательности, а решение о наличии модуляции начальной фазы импульсов периодической последовательности принимается при условии выполнения неравенства U<U для любых двух импульсов последовательности, где U и U - выходные сигналы интеграторов первого и второго каналов соответственно.
Недостатком такого устройства является отсутствие возможности однозначного обнаружения модуляции несущей частоты импульсов периодической последовательности.
Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности однозначного обнаружения модуляции несущей частоты импульсов импульсной последовательности.
вых.1
вых.2
Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве обнаружения модуляции начальной фазы импульсов периодической последовательности, содержащем два канала обработки, каждый из которых включает последовательно соединенные перемножитель и интегратор, а также устройство сравнения, первый и второй входы которого подключены к выходам интеграторов каждого канала, а выход является выходом устройства, и линию задержки, выход которой подключен к второму входу перемножителя первого канала, а вход объединен с первым входом перемножителя первого канала, время задержки в линии задержки равно периоду последовательности, а решение о наличии модуляции принимается при условии выполнения неравенства U<U для любых двух импульсов последовательности, в устройство введен блок возведения в квадрат, вход которого является входом устройства, а выход параллельно подключен к первому входу перемножителя первого канала, входу линии задержки, а также первому и второму входам перемножителя второго канала.
Сущность изобретения состоит в следующем. Каждый импульс входной последовательности проходит установленный на входе блок возведения в квадрат, где осуществляется его квадратичное преобразование. Затем импульсы делятся на два канала. В 1-м канале формируется взаимокорреляционная функция квадрата i+1-го и квадрата i-го импульсов входной последовательности, где i=1…I, I - количество импульсов входной последовательности, а во 2-м канале - автокорреляционная функция квадрата i+1-го импульса входной последовательности. Если импульсы входной периодической последовательности имели модуляцию начальной фазы (0, π), то при возведении в квадрат начальные фазы всех импульсов станут одинаковыми и равными 0 или 2π, т.е. фазовая модуляция пропадет. Частотная же модуляция несущей частоты импульсов остается,но значение несущих частот увеличиваются в два раза. Очевидно, что если несущие частоты квадратов i+1-го и i-го импульсов одинаковы (модуляция несущей частоты импульсов последовательности отсутствует), то амплитуды выходных сигналов каналов будут одинаковыми, а если несущие частоты разные (модуляция несущих частот импульсов присутствует), то амплитуда выходного сигнала второго канала будет больше, чем амплитуда выходного сигнала первого канала.
На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.
Предлагаемое устройство содержит: 1 - блок возведения в квадрат; 2 - линия задержки; 3.1, 3.2 - перемножители первого и второго каналов соответственно; 4.1, 4.2 - интеграторы первого и второго каналов соответственно; 5 - устройство сравнения.
Вход устройства соединен с блоком возведения в квадрат 1. Выход блока возведения в квадрат 1 соединен с входом перемножителя первого канала 3.1, линией задержки 2, двумя входами перемножителя второго канала 3.2. Выход линии задержки 2 соединен с вторым входом перемножителя первого канала 3.1. Выход перемножителя первого канала 3.1 соединен с входом интегратора первого канала 4.1. Выход перемножителя второго канала 3.2 соединен с входом интегратора второго канала 4.2. Выходы первого и второго интеграторов 4.1 и 4.2 соединены с первым и вторым входами устройства сравнения 5 соответственно.
Устройство работает следующим образом. Входная последовательность импульсов преобразуется в блоке возведения в квадрат 1 и поступает на первый вход перемножителя 3.1 и на первый и второй входы перемножителя 3.2. На второй вход перемножителя 3.1 поступают квадраты импульсов входной последовательности, задержанные на величину, равную периоду повторения импульсов в последовательности. Таким образом, когда в первом канале на выходе перемножителя 3.1 формируется произведение квадратов i+1-го и i-го импульсов, то во втором - квадрат квадратов i+1-го импульса. Произведение квадратов импульсов первого канала интегрируется по времени в интеграторе 4.1 первого канала, а квадрат квадратов i+1-го импульса - в интеграторе 4.2 второго канала. Результаты интегрирования поступают на первый и второй входы устройства сравнения 5 соответственно. Если амплитуды выходных сигналов интеграторов первого и второго каналов одинаковы, то это свидетельствует о том, что несущие частоты импульсов в последовательности одинаковы, а если выходной сигнал интегратора первого канала меньше выходного сигнала интегратора второго канала, то присутствует модуляция несущих частот импульсов последовательности.
Для реализации предлагаемого устройства могут быть использованы широко известные радиотехнические элементы, выпускаемые промышленностью.