УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПОВЕЩЕНИЯ О ПАВОДКЕ ИЛИ СЕЛЕ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПОВЕЩЕНИЯ О ПАВОДКЕ ИЛИ СЕЛЕ


RU (11) 2190255 (13) C2

(51) 7 G08B23/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2002.09.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2000132315/09 
(22) Дата подачи заявки: 2000.12.13 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.12.13 
(45) Опубликовано: 2002.09.27 
(56) Аналоги изобретения: RU 2150751 C1, 10.06.2000. RU 2039066 C1, 09.07.1995. SU 938294 A, 23.06.1982. JP 03172999 A, 26.07.1991. JP 05334585 А, 17.12.1993. 
(71) Имя заявителя: Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы 
(72) Имя изобретателя: Рогалев В.А.; Денисов Г.А.; Дикарев В.И. 
(73) Имя патентообладателя: Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы 
(98) Адрес для переписки: 199026, Санкт-Петербург, 26 линия, 9А, а/я 966, Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПОВЕЩЕНИЯ О ПАВОДКЕ ИЛИ СЕЛЕ 

Изобретение относится к сигнальной аппаратуре, предупреждающей население об опасности стихийного бедствия. Техническим результатом изобретения является повышение помехоустойчивости радиоприемника путем устранения неидентичности приемных каналов. Устройство содержит радиопередатчик, мультивибратор, датчики уровня, чувствительные элементы, реле, выходное реле, резистор, источник питания, задающий генератор, телеграфный ключ, генератор модулирующего кода, фазовый манипулятор, передающую антенну, радиоприемник, приемную антенну, блок поиска, смесители, измерители ширины спектра, амплитудные детекторы, калибровочный генератор, регулируемые фазовращатели, вычитатель, фильтр нижних частот, фазовые детекторы, инверсные усилители и управляющий элемент. За счет устранения неидентичности приемных каналов путем применения амплитудно-фазовой модуляции для идентификации оно позволяет принимать достоверные сообщения. 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к сигнальной аппаратуре, предупреждающей население об опасности стихийного бедствия.

Известны устройства для оповещения о паводке или селе (Авт. свид. СССР 432562, 938294; патент РФ 2039066, 2150751; Димаксян А.М. Радиооповеститель селя. Л.: Гидрометеоиздат, 1966, с.25 и другие).

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является "Устройство для оповещения о паводке или селе" (патент РФ 2150751, G 08 В 23/00, 1999), которое и выбрано в качестве прототипа.

Указанное устройство обеспечивает передачу на пункт оповещения не только звуковых сигналов, по характеру которых судят об уровне паводка или селя, но и данных о географических координатах места возникновения паводка или селя, чем повышается надежность оповещения населения о грозном стихийном бедствии. Это достигается использованием сложного фазоманипулированного (ФМн) сигнала, который излучается радиопередатчиком, принимается и селектируется радиоприемником, детектируется и используется для определения географических координат места возникновения паводка или селя. При этом радиопередатчики устанавливаются в паводкоопасных и селеопасных районах, а радиоприемник устанавливается на пункте оповещения.

Использование сложного ФМн-сигнала позволяет применять новый вид селекции - структурную селекцию, которая обеспечивает более высокую помехоустойчивость, электромагнитную совместимость и надежность выделения указанного сигнала среди других сигналов и помех, действующих в той же полосе частот и в те же промежутки времени.

Признаками определения географических координат места возникновения паводка или селя служат частоты и цифровой код, передаваемый с помощью ФМн-сигнала.

Известное устройство, кроме того, обеспечивает повышение помехоустойчивости радиоприемника и устранение неоднозначности измерения несущей частоты и других параметров сигналов. Это достигается подавлением ложных сигналов (помех), принимаемых по каналу прямого прохождения на частоте пр, по зеркальному каналу на частоте 3, по первому и второму комбинационным каналам на частотах к1 и к2. Причем для подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по каналу прямого прохождения на частоте пр и по зеркальному каналу на частоте 3 используется фазокомпенсационный метод. Для подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по комбинационным каналам на частотах Wк1 и Wк2, используется метод узкополосной фильтрации.

Однако полное подавление ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному каналу на частоте 3, возможно только при идентичности приемных каналов. Реальные усилители промежуточной частоты и другие элементы, входящие в состав каналов, имеют отличающиеся характеристики. Это обстоятельство приводит к снижению помехоустойчивости радиоприемника.

Технической задачей изобретения является повышение помехоустойчивости радиоприемника путем устранения неидентичности приемных каналов.

Поставленная задача решается тем, что в устройство, содержащее три датчика уровня, в каждом из которых чувствительный элемент подключен к одному выводу реле, другие выводы реле объединены и подключены к первому источнику питания, мультивибратор, выход которого подключен к радиопередатчику, подключенному к второму источнику питания через замыкающий контакт реле первого датчика уровня, замыкающий контакт реле второго датчика уровня включен последовательно с резистором в одно из плеч мультивибратора, замыкающие контакты реле третьего датчика уровня подключены соответственно в цепь телеграфного ключа радиопередатчика и третьего источника питания, замыкающие контакты реле мультивибратора подключены параллельно замыкающему контакту реле третьего датчика уровня и телеграфному ключу радиопередатчика, радиопередатчик, состоящий из последовательно соединенных задающего генератора, телеграфного ключа, фазового манипулятора, второй вход которого соединен с выходом генератора модулирующего кода, усилителя мощности и передающей антенны, и радиоприемник, состоящий из последовательно соединенных приемной антенны, второго узкополосного фильтра, фазоинвертора, первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом приемной антенны и первого смесителя, второй вход которого через последовательно соединенные блок поиска и гетеродин подключен к выходу порогового блока, к второму выходу гетеродина последовательно подключены первый фазовращатель на 90o и второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора, к выходу первого усилителя промежуточной частоты последовательно подключены второй сумматор, второй вход которого через второй фазовращатель на 90o соединен с выходом второго усилителя промежуточной частоты, перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора, третий узкополосный фильтр, первый амплитудный детектор, третий ключ, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора, удвоитель частоты, второй измеритель ширины спектра, блок сравнения, второй вход которого через первый измеритель ширины спектра соединен с выходом третьего ключа, пороговый блок, второй вход которого через линию задержки соединен с его выходом, первый ключ, второй вход которого соединен с выходом третьего ключа, первый фазовый детектор, второй вход которого через последовательно включенные делитель частоты на два и первый узкополосный фильтр соединен с выходом удвоителя частоты, и блок регистрации, к первому выходу гетеродина последовательно подключены второй ключ, второй вход которого соединен с выходом порогового блока, и измеритель частоты, к выходу порогового блока подключен звуковой сигнализатор, введены калибровочный генератор, два регулируемых фазовращателя, два инверсных усилителя, вычитатель, фильтр нижних частот, управляющий элемент, четвертый и пятый узкополосные фильтры, второй и третий амплитудные детекторы и второй фазовый детектор, причем к выходу первого смесителя подключен первый регулируемый фазовращатель, второй вход которого соединен с выходом калибровочного генератора, а выход подключен к первому усилителю промежуточной частоты, к выходу которого последовательно подключены четвертый узкополосный фильтр, второй амплитудный детектор, вычитатель, фильтр нижних частот и первый инверсный усилитель, два выхода которого соединены с вторыми входами первого и второго усилителей промежуточной частоты, к выходу второго смесителя подключен второй регулируемый фазовращатель, второй вход которого соединен с выходом калибровочного генератора, а выход подключен к второму усилителю промежуточной частоты, к выходу которого последовательно подключены пятый узкополосный фильтр и третий амплитудный детектор, выход которого соединен с вторым входом вычитателя, к выходу четвертого узкополосного фильтра последовательно подключены второй фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом пятого узкополосного фильтра, управляющий элемент и второй инверсный усилитель, два выхода которого соединены с третьими входами регулируемых фазовращателей.

Структурная схема предлагаемого устройства представлена на фиг.1, временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства, изображены на фиг.2, частотная диаграмма, поясняющая принцип образования дополнительных каналов приема, показаны на фиг.3.

Устройство для оповещения о паводке или селе содержит радиопередатчик 1, мультивибратор 2, первый 3, второй 4 и третий 5 датчики уровня с первым 6, вторым 7 и третьим 8 чувствительными элементами, первое 9, второе 10 и третье 11 реле, первые 12, вторые 13, третьи 14, четвертые 15 и пятые 17 нормально открытые контакты, выходное реле 16 мультивибратора 2, резистор 18, первый 19, второй 20 и третий 21 источники питания. Радиопередатчик 1 содержит последовательно включенные задающий генератор 22.1, телеграфный ключ 22.2, фазовый манипулятор 24, второй вход которого соединен с выходом генератора 23 модулирующего кода, усилитель 25 мощности, передающую антенну 26. Радиоприемник 27 содержит последовательно включенные приемную антенну 28, второй узкополосный фильтр 48, фазоинвертор 49, первый сумматор 50, второй вход которого соединен с выходом приемной антенны 28, первый смеситель 30, второй вход которого через последовательно включенные блок 29 поиска и гетеродин 31 соединен с выходом порогового блока 38, первый регулируемый фазовращатель 61, второй вход которого соединен с выходом калибровочного генератора 60, первый усилитель 32 промежуточной частоты, четвертый узкополосный фильтр 63, второй амплитудный детектор 65, вычитатель 67, фильтр 68 нижних частот и первый инверсный усилитель 69, два выхода которого соединены с вторыми входами первого 32 и второго 53 усилителей промежуточной частоты. К второму выходу гетеродина 31 последовательно подключены первый фазовращатель 51 на 90o, второй смеситель 52, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора 50, второй регулируемый фазовращатель 62, второй вход которого соединен с выходом калибровочного генератора 60, второй усилитель 53 промежуточной частоты, пятый узкополосный фильтр 64 и третий амплитудный детектор, выход которого соединен с вторым входом вычитателя 67. К выходу узкополосного фильтра 63 последовательно подключены второй фазовый детектор 70, второй вход которого соединен с выходом узкополосного фильтра 64, управляющий элемент 71 и второй инверсный усилитель 72, два выхода которого соединены с третьими входами регулируемых фазовращателей 61 и 62. К выходу усилителя 32 промежуточной частоты последовательно подключены второй сумматор 55, второй вход которого через второй фазовращатель 54 на 90o соединен с выходом усилителя 53 промежуточной частоты, перемножитель 56, второй вход которого соединен с выходом сумматора 50, третий узкополосный фильтр 57, первый амплитудный детектор 58, третий ключ 59, второй вход которого соединен с выходом сумматора 55, удвоитель 35 частоты, второй измеритель 36 ширины спектра, блок 37 сравнения, второй вход которого через первый измеритель 34 ширины спектра соединен с выходом ключа 59, пороговый блок 38, второй вход которого через линию 40 задержки соединен с его выходом, первый ключ 39, второй вход которого соединен с выходом ключа 59, первый фазовый детектор 44, второй вход которого через последовательно включенные делитель 42 частоты на два и первый узкополосный фильтр 43 соединен с выходом удвоителя частоты 35, и блок 45 регистрации. К первому выходу гетеродина 31 последовательно подключены второй ключ 46, второй вход которого соединен с выходом порогового блока 38, и измеритель 47 частоты. К выходу порогового блока 38 подключен звуковой сигнализатор 41.

Принцип оповещения о паводке или селе основан на использовании сложного ФМн-сигнала, который излучается радиопередатчиком, принимается и селектируется радиоприемником, детектируется и используется для включения звукового сигнализатора. Причем характер звуковых сигналов свидетельствует об уровне паводка или селя, а зарегистрированный код свидетельствует о географических координатах места возникновения паводка или селя. При этом радиопередатчики устанавливаются в паводкоопасных и селеопасных районах, а радиоприемник размещается на пункте оповещения. Использование сложного ФМн-сигнала позволяет применять новый вид селекции - структурную селекцию, которая обеспечивает более высокую помехоустойчивость и надежность выделения указанного сигнала среди других сигналов и помех, действующих в той же полосе частот и в те же промежутки времени.

Подавление ложных сигналов (помех), принимаемых по каналу прямого прохождения на частоте пр и по зеркальному каналу на частоте 3, основано на использовании фазокомпенсационного метода.

Подавление ложных сигналов (помех), принимаемых по комбинационным каналам на частотах к1 и к2, основано на использовании метода узкополосной фильтрации.

Для устранения неидентичности приемных каналов вводится комплексная (амплитудно-фазовая) система идентификации, которая использует гармонический калибровочный сигнал отдельного генератора, частота к которого отличается от промежуточной частоты пр на некоторую величину . При малой величине калибровочный сигнал несет информацию о неидентичности приемных каналов на промежуточной частоте пр в силу корреляции близких значений частотных характеристик.

Если на входы усилителей промежуточной частоты двух приемных каналов подать одинаковые по амплитуде и фазе калибровочные сигналы, то на их выходах из-за разных коэффициентов передачи сигналы будут отличаться. При этом разность амплитуд выходных калибровочных сигналов можно использовать для управления модулем коэффициента передачи каждого усилителя промежуточной частоты, а разность фаз - для управления фазовыми сдвигами в усилителях промежуточной частоты.

Устройство работает следующим образом.

При заполнении чувствительного элемента 6 датчика 3 уровня водой цепь реле 9 замыкается на землю, реле 9 срабатывает и замыкает контакты 12, через которые напряжение питания подается на радиопередатчик 1 и мультивибратор 2. При этом мультивибратор 2 работает в несимметричном режиме. Контакты 17 реле 16 мультивибратора 2 периодически через равные промежутки времени, например 10 с, замыкают цепь телеграфного ключа 22.2 радиопередатчика 1, который и посылает в пространство радиосигналы через тот же интервал времени.

После включения радиопередатчика 1 высокочастотное колебание (фиг.2а)

U1(t) = Vccos(ct+c), 0tTc,

где Vc, c c, Tc - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность высокочастотного колебания;

с выхода задающего генератора 22.1 через телеграфный ключ 22.2 поступает на первый вход фазового манипулятора 24, на второй вход которого подается модулирующая функция (код) M(t) (фиг. 2б) с выхода генератора 23 модулирующего кода. В результате фазовой манипуляции на выходе фазового манипулятора 24 образуется ФМн-сигнал (фиг.2в)

U2(t) = Vccos[ct+л(t)+c], 0t Тс,

где к(t) = {0, } - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M(t), причем к(t) = const при Kэ<t<(K+1)э и может изменяться скачком при t = Kэ, т.е. на границах между элементарными посылками (К = 0, 1,..., N-1); э, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Tc(Tc = Nэ).

Этот сигнал после усиления в усилителе 25 мощности излучается передающей антенной 26 в эфир.

Если ФМн-сигнал принимается по основному каналу на частоте c, то он через сумматор 50, на втором входе которого напряжение отсутствует, поступает на первые входы смесителей 30, 52 и перемножителя 56. На вторые входы смесителей 30 и 52 подаются напряжения с выходов гетеродина 31 и фазовращателя 51 на 90o:

Uг1(t) = Vгcos(гt+t2+г],

Uг2(t) = Vгcos(гt+t2+г+90), 0tTп,

где Vг, г, г - амплитуда, начальная частота и начальная фаза напряжения гетеродина, - скорость изменения частоты гетеродина (скорость перестройки), где Df - диапазон просматриваемых частот; Тп - период перестройки.

На выходе смесителей 30 и 52 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 32 и 53 выделяется напряжение промежуточной (разностной) частоты:

Uпр1(t) = Vпр1cos[прt+к(t)-t2+пр],

Uпр2(t) = Vпр2cos[прt+г(t)-t2+пр-90], 0tTc,

где K1, К2 - коэффициенты передачи преобразователей частоты двух приемных каналов соответственно.

Калибровочный генератор формирует гармонический сигнал

Uk(t) = Vkcos(kt+k),

который через регулируемые фазовращатели 61 и 62 поступает на входы усилителей 32 и 53 промежуточной частоты. На выходах указанных усилителей калибровочные сигналы выделяются узкополосными фильтрами 63 и 64, частота настройки н3 которых выбирается равной частоте к калибровочного генератора 60 и после детектирования в амплитудных детекторах 65 и 66 поступают на вычитатель 67 системы амплитудной идентификации

При неравенстве модулей коэффициентов передачи приемных каналов (K1 К2) на частоте к на выходе вычитателя 67 образуется напряжение (положительное или отрицательное), которое через фильтр 68 и инверсный усилитель 69 воздействует на вторые входы усилителей 32 и 53 промежуточной частоты, изменяя их коэффициенты передачи таким образом, что напряжение на выходе вычитателя 67 стремится к нулю.

С выходов узкополосных фильтров 63 и 64 калибровочные сигналы поступают на систему фазовой идентификации, состоящую из фазового детектора 70, управляющего элемента 71, инверсного усилителя 72 и двух регулируемых фазовращателей 61, 62.

При наличии фазовой неидентичности приемных каналов на выходе фазового детектора 70 появляется напряжение (положительное или отрицательное), которое через управляющий элемент 71 и инверсный усилитель 72 воздействует на третьи входы регулируемых фазовращателей 61 и 62, изменяя фазовые сдвиги, калибровочных сигналов так, что выходное напряжение фазового детектора 70 стремится к нулю. Так достигается фазовая индентификация приемных каналов.

Наличие сильной корреляции между модулями коэффициентов передачи и между их аргументами на частотах пр и к позволяет утверждать практическое равенство модулей коэффициентов передачи и равенство их аргументов на промежуточной частоте пр(K1 = K2 = K).

Напряжение Uпр2(t) с выхода усилителя 53 промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 54 на 90o, на выходе которого образуется напряжение

0tTс,

где 

Это напряжение представляет собой сложный сигнал с комбинированной фазовой манипуляцией и линейной частотной модуляцией (ФМн-ЛЧМ).

Напряжение Uпр1(t) и Uпр3(t) поступают на два входа сумматора 55, на выходе которого образуется суммарное напряжение

U1(t) = V1cos[прt+к(t)-t2+пр], 0tТс,

где V1 = 2Vпр.

Это напряжение подается на второй вход перемножителя 56, на выходе которого образуется гармоническое напряжение

U3(t) = V3cos(гt+г), 0tТс,

где K3 - коэффициент передачи перемножителя.

Частота настройки н1 узкополосного фильтра 48 выбирается равной промежуточной частоте пр

н1 = пр.

Частота настройки н2 узкополосного фильтра 57 выбирается равной начальной частоте г гетеродина 31

н2 = г.

Поэтому в полосу пропускания узкополосного фильтра 57 попадает гармоническое напряжение U3(t), которое после детектирования в амплитудном детекторе 58 поступает на управляющий вход ключа 59, открывая его. В исходном состоянии ключи 39, 46 и 59 всегда закрыты.

Напряжение U1(t) с выхода сумматора 55 через открытый ключ 59 поступает на вход обнаружителя 33, состоящего из измерителей 34 и 36 ширины спектра, удвоителя 35 частоты, блока 37 сравнения, порогового блока 38 и ключа 39.

На выходе удвоителя 35 частоты образуется напряжение

U4(t) = V1cos(2прt-2t2+2пр), 0tТс.

Так как 2к(t) = {0,2}, то в указанном напряжении манипуляция фазы уже отсутствует.

Ширина спектра f2 второй гармоники определяется длительностью Тс сигнала f2 = 1/Tc тогда как ширина спектра fc ФМн-сигнала определяется длительностью э его элементарных посылок f2 = 1/э т.е. ширина спектра f2 второй гармоники сигнала в N раз меньше ширины спектра fc входного сигнала fc/f2 = N.

Следовательно, при удвоении частоты ФМн-сигнала его спектр "сворачивается" в N раз. Это и позволяет обнаружить ФМн-сигнал среди помех и шумов даже тогда, когда его мощность на входе радиоприемника 27 меньше мощности помех и шумов.

Ширина спектра fc входного ФМн-сигнала изменяется с помощью измерителя 34, а ширина спектра f2 второй гармоники сигнала измеряется с помощью измерителя 36. Напряжение V1 и V2, пропорциональные fc и f2 соответственно, с выходов измерителей 34 и 36 ширины спектра поступают на два входа блока 37 сравнения. Так как 1 >> V2, то на выходе блока 37 сравнения образуется положительное напряжение, которое превышает пороговый уровень Vпор в пороговом блоке 38. Пороговое напряжение Vпор выбирается таким, чтобы его не превышали случайные помехи. При превышении порогового уровня Vпор в пороговом блоке 38 формируется постоянное напряжение, которое поступает на управляющий вход блока 29 поиска, выключая его, на вход линии 40 задержки, на вход звукового сигнализатора 41 и на управляющие входы ключей 39 и 46, открывая их.

С этого момента времени процесс поиска ФМн-сигналов в заданном диапазоне частот Df прекращается на время анализа и регистрации обнаруженного ФМн-сигнала, которое определяется временем задержки з линии задержки 40. При этом звуковой сигнализатор 41 подает звуковые сигналы с интервалом в 10 с (Тп = 10 с), что свидетельствует о начале паводка или селя и достижении уровня в створе первого расчетного значения.

Блок 29 поиска служит для "просмотра" заданного диапазона частот Df и поиска в нем ФМн-сигналов, соответствующих определенным паводкоопасным и селеопасным районам. В качестве блока 29 поиска может быть использован генератор пилообразного напряжения.

При прекращении перестройки гетеродина 31 усилителями 32 и 53 промежуточной частоты выделяются следующие напряжения:

Uпр4(t) = Vпрcos[прt+k(t)+пр],

Uпр5(t) = Vпрcos[прt+k(t)+пр+90], 0tTс.

При этом на выходе сумматора 55 образуется суммарное напряжение (фиг.2г)

0tTс,

которое через открытые ключи 59 и 39 поступает на первый вход фазового детектора 44.

На выходе удвоителя 35 частоты в этом случае образуется гармоническое напряжение (фиг.2д)

U5(t) = V1cos(2прt+2пр), 0tТс,

которое поступает на вход делителя 42 частоты на два, на выходе которого образуется гармоническое напряжение (фиг.2, е)

U6(t) = V1cos(прt+пр), 0tTс.

Это напряжение выделяется узкополосным фильтром 43, используется в качестве опорного и поступает на второй вход фазового детектора 44, на выходе которого образуется низкочастотное напряжение (фиг.2ж)

Гн?е% = Мнcosk(t), 0tTc,

где К4 - коэффициент передачи фазового детектора; соответствующее по форме модулирующему коду M(t) (фиг.2б). Указанное напряжение фиксируется блоком 45 регистрации. Данное напряжение содержит в цифровой форме данные о географических координатах места возникновения паводка или селя.

Одновременно напряжение гетеродина 31 через открытый ключ 46 поступает на вход измерителя 47 частоты, где измеряется частота радиодатчика, установленного в месте образования паводка или селя.

Для повышения достоверности приема сложного ФМн-сигнала последний дублируется несколько раз с интервалом в 10 секунд (Тп = 10 с). Это обеспечивается соответствующим выбором времени задержки з линии задержки 40. По истечении этого времени напряжение с выхода линии задержки 40 поступает на вход сброса порогового блока 38 и сбрасывает его содержимое на нулевое значение. При этом звуковой сигнализатор 41 прекращает свою работу, а ключи 39 и 46 закрываются, т. е. переводятся в свое исходное состояние. С этого момента времени процесс просмотра заданного диапазона частот Df и поиск ФМн-сигналов продолжается. При попадании очередного ФМн-сигнала в полосу пропускания fп радиоприемника 27 работа устройства происходит аналогичным образом.

При дальнейшем поднятии воды в створе и заполнении чувствительного элемента 7 датчика 4 уровня срабатывает реле 10 и его контакты 13 замыкаются и включают в схему мультивибратора 2 резистор 18. Включение резистора 18 в схему мультивибратора 2 переводит его работу в симметричный режим, реле 16 мультивибратора 2 срабатывает через равные интервалы времени, например в 1 секунду, и его контакты 17 замыкают цепь телеграфного ключа 22.2 радиопередатчика 1 через тот же интервал времени (Тп = 1 с).

При достижении уровня паводка или селя третьего значения затапливается чувствительный элемент 8 датчика 5, реле 11 срабатывает, его контактная пара 14 замыкает цепь телеграфного ключа 22.2 радиопередатчика, а контактная пара 15 подключает к аппарату резервный источник 19 питания.

При спаде уровня воды или селя звуковые сигналы будут передаваться радиопередатчиком 1 в обратном порядке.

Описанная выше работа устройства соответствует случаю приема ФМн-сигналов по основному каналу на частоте c (фиг.3).

Если ложный сигнал (помеха) принимается по каналу прямого прохождения на частоте пр, то он выделяется узкополосным фильтром 48, частота настройки н1 которого выбирается равной промежуточной частоте пр(н1 = пр), инвертируется по фазе на 180o в фазоинверторе 49, компенсируется в сумматоре 50. Следовательно, ложный сигнал (помеха), принимаемый по каналу прямого прохождения на частоте пр, подавляется.

Если ложный сигнал (помеха) принимается по зеркальному каналу на частоте 3, то усилителями 32 и 53 промежуточной частоты выделяются следующие напряжения:

Uпр6(t) = Vпр6cos(прt+пр6),

Uпр7(t) = Vпр6cos(прt+пр6+90), 0tTз,

где пр = г-з- промежуточная частота; пр6 = г-з; Vз, з, з- амплитуда, несущая частота и начальная фаза напряжения помехи.

Напряжение Uпр(t) с выхода усилителя 53 промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 54 и 90o, на выходе которого образуется напряжение



Напряжения Uпр6(t) и Uпр8(t), поступающие на два входа сумматора 55, на его выходе компенсируются. Следовательно, ложный сигнал (помеха), принимаемый по зеркальному каналу на частоте з, подавляется.

Если ложный сигнал (помеха) принимается по первому комбинационному каналу на частоте к1, то усилителями 32 и 53 промежуточной частоты выделяются напряжения:

Uпр9(t) = Vпр9cos(прt+пр9),

Uпр10(t) = Vпр9cos(прt+пр9+90), 0tTк1,

где пр = 2г-к1- промежуточная частота; пр9 = г-к1; Vк1, к1, к1- амплитуда, несущая частота и начальная фаза напряжения помехи.

Напряжение Uпр10(t) с выхода усилителя 53 промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 54 на 90o, на выходе которого образуется напряжение

Uпр11(t) = Vпр9cos(прt+пр9), 0tТк1.

Напряжения Uпр9(t) и Uпр11(t), поступающие на два входа сумматора 55, на его выходе компенсируются. Следовательно, ложный сигнал (помеха), принимаемый по первому комбинационному каналу на частоте к1, подавляется.

Если ложный сигнал (помеха) принимается по второму комбинационному каналу на частоте к2, то на выходе сумматора 55 образуется суммарное напряжение

U3(t) = V3cos(прt+пр10), 0tТк2.

где V2 = 2Vпр10; пр = 2к2-г- промежуточная частота; пр10 = к2-г.

Это напряжение подается на второй вход перемножителя 56, на первый вход которого поступает принимаемый ложный сигнал (помеха). На выходе перемножителя 56 образуется напряжение

0tTк2,

где 

которое не попадает в полосу пропускания узкополосного фильтра 57. Это объясняется тем, что частота настройки н2 узкополосного фильтра 57 выбирается равной начальной частоте г гетеродина 31(н2 = г). Ключ 59 не открывается и ложный сигнал (помеха), принимаемый по второму комбинационному каналу на частоте к1, подавляется.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом обеспечивает повышение помехоустойчивости радиоприемника за счет полного подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному каналу на частоте 3. Это достигается устранением неидентичности приемных каналов путем использования комплексной (амплитудно-фазовой) системы идентификации, которая использует гармонический калибровочный сигнал отдельного генератора, частота к которого отличается от промежуточной частоты пр на некоторую величину . При малой величине калибровочный сигнал несет информацию о неидентичности приемных каналов на промежуточной частоте пр в силу корреляции близких значений частотных характеристик. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Устройство для оповещения о паводке или селе, содержащее три датчика уровня, в каждом из которых чувствительный элемент подключен к одному выводу реле, другие выводы реле объединены и подключены к первому источнику питания, мультивибратор, выход которого подключен к радиопередатчику, подключенному к второму источнику питания через замыкающий контакт реле первого датчика уровня, замыкающий контакт реле второго датчика уровня включен последовательно с резистором в одно из плеч мультивибратора, замыкающие контакты реле третьего датчика уровня подключены соответственно в цепь телеграфного ключа радиопередатчика и третьего источника питания, замыкающие контакты реле мультивибратора подключены параллельно замыкающему контакту реле третьего датчика уровня и телеграфному ключу радиопередатчика, радиопередатчик, состоящий из последовательно соединенных задающего генератора, телеграфного ключа, фазового манипулятора, второй вход которого соединен с выходом генератора модулирующего кода, усилителя мощности и передающей антенны, и радиоприемник, состоящий из последовательно соединенных приемной антенны, второго узкополосного фильтра, фазоинвертора, первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом приемной антенны и первого смесителя, второй вход которого через последовательно соединенные блок поиска и гетеродин подключен к выходу порогового блока, к второму выходу гетеродина последовательно подключены первый фазовращатель на 90o и второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора, к выходу первого усилителя промежуточной частоты последовательно подключены второй сумматор, второй вход которого через второй фазовращатель на 90o соединен с выходом второго усилителя промежуточной частоты, перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора, третий узкополосный фильтр, первый амплитудный детектор, третий ключ, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора, удвоитель частоты, второй измеритель ширины спектра, блок сравнения, второй вход которого через первый измеритель ширины спектра соединен с выходом третьего ключа, пороговый блок, второй вход которого через линию задержки соединен с его выходом, первый ключ, второй вход которого соединен с выходом третьего ключа, первый фазовый детектор, второй вход которого предназначен для поступления на него в качестве опорного, напряжения с выхода узкополосного фильтра, предназначенного для выделения напряжения с делителя частоты на два, напряжение на который поступает с выхода удвоителя частоты, и блок регистрации, к первому выходу гетеродина последовательно подключены второй ключ, второй вход которого соединен с выходом порогового блока, и измеритель частоты, к выходу порогового блока подключен звуковой сигнализатор, отличающееся тем, что в него введены калибровочный генератор, два регулируемых фазовращателя, два инверсных усилителя, вычитатель, фильтр нижних частот, управляющий элемент, четвертый и пятый узкополосные фильтры, второй и третий амплитудные детекторы и второй фазовый детектор, причем к выходу первого смесителя подключен первый регулируемый фазовращатель, второй вход которого соединен с выходом калибровочного генератора, а выход подключен к первому усилителю промежуточной частоты, к выходу которого последовательно подключены четвертый узкополосный фильтр, второй амплитудный детектор, вычитатель, фильтр нижних частот и первый инверсный усилитель, два выхода которого соединены с вторыми входами первого и второго усилителя промежуточной частоты, к выходу второго смесителя подключен второй регулируемый фазовращатель, второй вход которого соединен с выходом калибровочного генератора, а выход подключен к второму усилителю промежуточной частоты, к выходу которого последовательно подключены пятый узкополосный фильтр и третий амплитудный детектор, выход которого соединен с вторым входом вычитателя, к выходу четвертого узкополосного фильтра последовательно подключены второй фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом пятого узкополосного фильтра, управляющий элемент и второй инверсный усилитель, два выхода которого соединены с третьими входами регулируемых фазовращателей.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru