5.4. Виды сложных сигналов

Сигнал с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ) представляет собой радиоимпульс, частота которого линейно изменяется (увеличивается или уменьшается) от начала к концу импульса. Фильтр, оптимальный для ЛЧМ-радиоимпульса должен иметь импульсную характеристику в виде ЛЧМ-импульса, зеркально отображенного относительно сигнала. Если у исходного радиоимпульса сгущения были справа, а разрежения – слева (левый график на рис. 5.3),

Рис. 5.3. Вид ЛЧМ сигналов

то у импульсной характеристики расположение сгущений и разрежения должно быть противоположным (правый график на том же рисунке). Реализуется фильтр на основе линии задержки с неравностоящими отводами, полосового фильтра и интегратора. Отводы должны быть расположены в соответствии с требуемой импульсной характеристикой. На рис. 5.4 приведены эпюры напряжений оптимального фильтра для сигнала без внутриимпульсной модуляции (слева) и сигналов с ЛЧМ (справа). Рис. 5.4.Принцип работы фильтров для тонального и ЛЧМ сигналов

Для простого радиоимпульса без внутриимпульсной модуляции отводы линии задержки должны быть расположены равномерно. С каждого отвода снимается частотно-модулированный импульc. Сигналы с отводов линии задержки суммируются. Расположение отводов подобрано так, чтобы в момент окончания импульсов на выходе линии задержки происходило суммирование всех положительных полупериодов. Амплитуда результирующего колебания в другие моменты времени близка к нулю. Длительность выходного импульса существенно меньше длительности входного.

Корреляционная функция или отклик СФ имеет вид

.

Фазоманипулированный сигнал. Кроме плавного изменения частоты сигнала, как это бывает в случае ЛЧМ, также возможно изменение фазы сигнала. Технически проще реализуется дискретное изменение фазы. Такой сигнал называется фазоманипулироваанным. Наибольшее распространение получила фазовая манипуляция по равномерным кодам (Хэмминга, Баркера и др.). Таким образом, радиоимпульс с фазовой манипуляцией представляет собой дискретный сигнал, обычно с прямоугольной огибающей, фаза которого в дискретные моменты времени скачком меняет свое значение по определенному коду. Пример такого сигнала приведен на рис. 5.5а, а закон манипуляции – на рис. 5.5б. В верхней части рис. 5.5 приведена структурная схема фильтра, согласованного с указанным сигналом. Фильтр построен на основе линии задержки с отводами. В цепи отводов помещены усилители с единичным коэффициентом усиления, но с инверсией или без нее. Знаки коэффициентов усиления - импульсная характеристика фильтра - устанавливаются зеркальными относительно сигнала. Таким образом, К1 =1, К2= -1, К3=1, К4=1. Здесь единица означает усиление без инверсии, минус единица – усиление с инверсией. Для четырехэлементного кода импульс укорачивается в 4 раза. Использование такого фильтра позволяет работать при мощности шума, превышающей мощность сигнала на входе в 2-3 раза. На выходе такого звена обычно ставят фильтр, согласованный с одиночным элементарным радиоимпульсом.

Рис. 5.5. Принцип работы СФ фазоманипулированного сигнала