Пристрій для передачі активного спектра обвідної змішано-модульованих сигналів

Пристрій для передачі активного спектра обвідної змішано-модульованих сигналів, який містить при лінійному амплітудному детекторі відомий оптимальний амплітудно-фазовий модулятор (ОАФМ), у який в основному входять послідовно з'єднані блок логарифмування, перетворювач Гі 3 вими смугами, то звичайним лінійним амплітудним детектором без значних перекручувань одержується первинний моделюючий сигнал. Але цим пристроєм при підвищенні перешкодостійкості одержується частотна компресія вихідного модульованого сигналу лише у два рази. Технічною задачею, яка вирішується корисною моделлю, є задача одержання на основі ОАФМ при підвищенні перешкодостійкості більш чим у два рази частотну компресію шляхом передачі активного (інформаційного) спектра обвідної модульованих сигналів без передачі пасивного (зайвого) спектра функції миттєвої фази або миттєвої частоти. Ця задача вирішується пристроєм для передачі активного спектра обвідної змішаномодульованих сигналів, який містить при лінійному амплітудному детекторі відомий оптимальний амплітудно-фазовий модулятор (ОАФМ), у який в основному входять послідовно з'єднані блок логарифмування, перетворювач Гільберта, фазовий модулятор, на другому вході якого знаходиться задавальний генератор синусоїдальних коливань певної частоти, та амплітудний модулятор (AM), другий вхід якого з'єднано зі входом блока логарифмування, вхід якого є входом ОАФМ, виходом якого є вихід AM. Новим є те, що ОАФМ знаходиться на приймальній стороні пристрою, на передавальній стороні якого уведено послідовно з'єднані обмежувач перешкод, одно-смуговий модулятор, лінійний амплітудний детектор та канальний фільтр нижніх частот, вихід якого є виходом передавальної частини, входом якої є вхід обмежувача перешкод. Відома реалізація обмежувача перешкод [Туник В. Ф. Пристрій для оптимально узгодженої фільтрації сигналів. Патент на корисну модель № 44479, Бюл. № 19, 2009 р.] та перетворювача Гільберта [Одесский В. Я. Построение безиндуктивного преобразователя Гільберта по условию минимума квадратичной ошибки. «Радиотехника», Т. 24, № 5, 1969 г.]. На кресленні, що додається, наведені структурні електричні схеми пристрою, який на передавальної стороні фіг. 1 містить послідовно з'єднані обмежувач перешкод (ОП) 1, одно-смуговий модулятор (ОМ) 2, лінійний амплітудний детектор (АД) 3 та канальний фільтр нижніх частот (ФНЧ) 4, вихід якого є виходом передавальної сторони, входом якої є вхід ОП 1. На приймальній стороні фіг. 2 пристрій містить послідовно з'єднані блок логарифмування (БЛ) 5, перетворювач Гільберта (ПГ) 6, фазовий модулятор (ФМ) 7, на другому вході якого знаходиться задавальний генератор (ЗГ) 8 синусоїдальних коливань певної частоти, та амплітудній модулятор (AM) 9, другий вхід якого з'єднано зі входом БЛ 5, вхід якого є входом приймальної сторони, виходом якої є вихід AM 9. Працює запропонований пристрій таким чином: Напруга змішано-модульованого сигналу, який потрібно передавати, надходить на вхід обмежувача перешкод ОП 1, принцип роботи якого відомий [Туник В. Ф. Метод синтеза оптимальных линейных систем для следящей фильтрации 64743 4 активного спектра нестационарных процессов. - К.: «Известия ВУЗов. Радиоэлектроника», Т. 53, № 12, 2010 г.]. Можна показати, що любий дійсний низькочастотній сигнал є сигналом зі змішаною амплітуднофазовою (частотною) модуляцією зі взаємозв'язаними обвідною та миттєвою фазою (частотою). Низькочастотними (НЧ) називають таки сигнали, основна (ефективна) смуга спектральних частот яких зосереджена достатньо близько до началу координат і може мати також і нульову частоту. Ефективна ж смуга частотного спектра - це такий інтервал спектральних частот, на якому зосереджена основна енергія сигналу, за межею якої спектральна енергія «хвостів» спектра достатньо мала. Такі сигнали мають особливе значення [Кадук Б. Г., Круковський-синевич К. Б., Садовсъкий В. В. Спектральний аналіз із стисненням масштабу часу. - К.: «Техніка», 1968 р., Розд.1, п.1], тому саме їх виміряний активний (інформаційний) спектр обвідної необхідно передавати без пасивного (зайвого) спектра миттєвої фази (частоти), а на приймальній стороні згідно зі вказаному взаємозв'язку необхідно відновлювати НЧ сигнал за виміряної інформації на передавальної стороні. Напруга сигналу з виходу обмежувача перешкод ОП 1 надходить на вхід одно-смугового модулятора ОМ 2, на виході якого одержується високочастотний одно-смуговий радіосигнал, форма обвідної якого, як відомо, досить точно зберігається [Верзунов М. В. Однополосная модуляция в радиосвязи. - М.: «Воениздат», 1972 г., (1.13) и (1.22)]. Одержаний сигнал з виходу модулятора ОМ 2 надходить на вхід лінійного амплітудного детектора АД 3, на виході якого одержується потрібна обвідна вхідного НЧ сигналу виміряної інформації (ВИ), яка має лише активний спектр. Таким чином, ця обвідна саме і є сигналом ВИ для НЧ сигналу, що передається. На відміну від відомих методів скорочення надлишковості модульованих сигналів завдяки взаємозв'язку обвідної та миттєвої фази (частоти) для встановлення переданого сигналу достатньо мати лише активний спектр обвідної. Напруга цього сигналу надходить на вхід канального ФНЧ 4, який відфільтровує ВЧ складові, які є наслідком побічних продуктів перетворень у блоках ОМ 2 та АД 3. Одержаний на виході ФНЧ 4 сигнал передається по каналу передачі з відповідно вузькою смугою більше чим у два разі в залежності від умов конкретної технічної задачі. Якщо змішано-модульований сигнал розглядати як добуток двох функцій обвідної та фазовомодульованого або частотно-модульованого сигналу, то згідно із особливостями згортки функцій, як відомо, ефективна смуга спектра такого сигналу мінімум у два рази більше чим смуга спектра співмножників. Це означає, що смуга спектра обвідної та фазо-модульованого або частотномодульованого сигналу мінімум у два рази є меншими ефективного спектра. З виходу каналу передачі прийнятий сигнал надходить на вхід блока логарифмування БЛ 5. Оскільки функція логарифмування є нелінійною, то смуга активного спектра обвідної є значно мен 5 шою, чим смуга зайвого спектра миттєвої фази (частоти). З виходу блока БЛ 5 напруга надходить на вхід перетворювача Гільберта ПГ 6, на виході якого одержується напруга миттєвої фази у повної відповідності до вище вказаного взаємозв'язку її з обвідною. З виходу блока ПГ 6 напруга надходить на сигнальний вхід фазового модулятора ФМ 7, на другий вхід якого надходить з виходу задавального генератора ЗГ 8 синусоїдальна напруга заданої постійної частоти. У результаті на виході модулятора ФМ 7 одержується фазово-модульований сигнал, напруга якого находить на вхід амплітудного модулятора AM 9 - звичайного перемножителя сигналів, на другий вхід якого зі входу прийма Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 64743 6 льної частині надходить прийнята обвідна переданого змішано-модульованого НЧ сигналу ВИ, який у принципі встановлюється на виході цього модулятора. Отже можна стверджувати, що запропонований пристрій дійсно у принципі і реально дозволяє вирішувати проблемну задачу передачі активного спектра обвідної саме змішано-модульованих сигналів при більш чим двократному скороченні ефективного спектра та підвищенні перешкодостійкості їх, що саме і визначає практичну корисність упровадження його у науку і техніку для автоматичного телекерування реальними фізичними об'єктами. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601