СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ МОДУЛЯЦИИ НЕСУЩЕЙ ЧАСТОТЫ ИМПУЛЬСОВ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
PERIODIC SEQUENCE PULSE CARRIER FREQUENCY MODULATION DETECTION METHOD

Изобретение относится к области электронной обработки сигналов и предназначено для использования в радиоприемных системах.
Известен способ определения (измерения) начальной фазы электрического импульсного сигнала, все параметры которого считаются известными, кроме начальной фазы, которая принимает значения 0 или π (см., например, Варакин Л.Е. Теория систем сигналов. - М.: Сов. радио, 1978, с.58). Способ основан на двухканальной обработке входного сигнала, причем в каждом канале последовательно осуществляют умножение входного сигнала на опорный сигнал, имеющий те же параметры, что входной, и в 1-м канале значение начальной фазы, равное нулю (0), а во 2-м канале - равное пи (π), интегрировании полученных произведений для каждого канала и определении значения начальной фазы путем сравнения амплитуд этих интегралов и выбора канала с наибольшей амплитудой.
Недостатком такого способа является отсутствие возможности обнаружения модуляции (манипуляции) несущей частоты импульсов в импульсной последовательности.
вых.1
вых.2
вых.1
вых.2
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ обнаружения модуляции начальной фазы импульсов периодической последовательности (см. патент RU С1, 2494558, опуб. 27.09.2013 г.). Способ основан на двухканальной обработке импульсов входной последовательности, последовательном умножении каждого импульса входной последовательности в каждом канале на соответствующий импульс опорной последовательности, которую формируют путем задержки импульсов входной последовательности для первого канала на время t=Т, а для второго канала на время t=0, где Т - период повторения импульсов входной последовательности, интегрировании результата умножения, сравнении выходных сигналов каналов для каждого импульса и принятии решения о наличии модуляции начальной фазы импульсов периодической последовательности, при условии выполнения неравенства U<U для любых двух импульсов последовательности, где U, U - амплитуды выходных сигналов первого и второго каналов соответственно. Недостатком такого способа является отсутствие возможности однозначного обнаружения модуляции несущей частоты импульсов периодической последовательности.
Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности однозначного обнаружения модуляции несущей частоты импульсов периодической последовательности.
вых.1
вых.2
вых.1
вых.2
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе обнаружения модуляции начальной фазы импульсов периодической последовательности, основанном на двухканальной обработке импульсов входной последовательности, формировании импульсов опорной последовательности импульсов путем задержки импульсов входной последовательности на время t=T в первом канале и на время t=0 во втором канале, где Т - период повторения импульсов входной последовательности, умножении каждого импульса входной последовательности в каждом канале на соответствующий импульс опорной последовательности, интегрировании результата умножения, сравнении выходных сигналов каналов и принятии решения о наличии модуляции несущей частоты импульсов периодической последовательности при условии выполнения неравенства U<U, где U и U - амплитуды выходных сигналов первого и второго каналов соответственно для любых двух импульсов входной последовательности, исходную последовательность импульсов формируют путем квадратичного преобразования импульсов входной периодической последовательности.
Сущность изобретения состоит в следующем. В предлагаемом способе каждый импульс входной последовательности возводится в квадрат. Затем импульсы входной последовательности 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 (манипуляция) несущей частоты импульсов остается, но значения 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.
Способ может быть реализован, например, с помощью устройства, структурная схема которого представлена на чертеже, где обозначено: 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.
Назначение элементов устройства ясно из их названия. Блок возведения в квадрат 1 предназначен для квадратичных преобразований входных импульсов. Линия задержки 2 предназначена для задержки квадратов импульсов входной последовательности на время t=Т, где Т - период повторения импульсов входной последовательности. Перемножители 3.1 и 3.2 служат для перемножения квадратов импульсов, поступающих на их входы. Каждый из интеграторов 4.1 и 4.2 предназначен для формирования интеграла во времени от сигнала, поступающего на его вход. В устройстве сравнения 5 выполняется сравнение амплитуд выходных сигналов интеграторов первого и второго каналов, на основе которого выдается решение о наличии или отсутствии частотной модуляции импульсов входной последовательности.
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.