Устройство компенсации узкополосной помехи

Устройство компенсации узкополосной помехи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО КСЙ1ПЕНСАЦИИ УЗКОПОЛОСНОЙ ПОМЕХИ, содержащее вычитатель , вход которого, является входом, а выход. - выходом устройства, перестраиваемый по частоте генератор и квадратурный фильтр, первый и второй опорные входы которого соединены соответствующими выхсдцами перестраиваемого по-;частоте генератора, о т л и чающе . ее я тем, что, с целью уменьшения искажений полезного сигнала при изменении уровня помехи, между выходом вычитателя и сигнальным входом квадратурного фильтра включен нормализатор амплитуды, между выхо-. дом квадратурного фильтра и другим входом вычитателя включен управляемый аттенюатор, между выходом квадратурного фильтра и управляшшм входом управляемого аттенюатора включены последовательно амплитудный детектор, дополнительный вычитатель, другой вход которого является входом постоянного опорного напряжения, и иктег- & ратор.

СОКА СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИН у(59 Н 04 В 1 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3397871/18-09 (22) 17. 02.82 (46) 23.05.83 ..Вюл, 9 19 (72) .Ю.В,Зыков и B.Â,×óðêêí (7Х) Кировский политехнический институт (53) 621.396.669(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 497738, кл. Н 04 В 1/10, 1974.

2. Патент США В 3633117, кл. 328166, 1971 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО КОМПЕНСАЦИИ УЗКОПОЛОСНОЙ ПОМЕХИ, содержащее вычитатель, вход которого, является эходом, а выход " выходом устройства, пере страиваемый по частоте генератор и квадратурный фильтр, первый и второй опорные входы которого соединены со„.Su„„1019648 А отэетстэукщими выходами перестраивае" мого по :частоте генератора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью уменъщения искажений полезного сигнала. при изменении уровня помехи, между выходом вычитателя и сигналъньве входом кведратурного фильтра включен нормализатор амплитуды, между выхо-. дом квадратурного фильтра и другим входом вычитателя включен управляе.мый аттенюатор, между выходом квадратурного фильтра и управляющим входом управляемого аттенюатора включены последовательно амплитудный детектор, дополнительный вычитатель, другой вход которого является входом постоянного опорного напряжения, и интег- Я ратор.

1019648

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в ссс. тазе радионавигационных приемоиндика торов .

Известно устройство компенсации узкополосных помех, содержащее вычитатель, генератор, настраиваемый на частоту узкополосной помехи, и блок автоматической регулировки усилв" ния 113.

Однако данное устройство обладает 10 низким динамическим диапазоном подавляемых помех, что обусловлено линей" ностью петли регулирования амплитуды компенсирующего сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст" ройство компенсации узкопосной помехи, содержащее вычитатель, вход которого является входом, а выход - выходом устройства, перестраиваемый по частоте генератор и квадратурный фильтр, первый и второй опорные вхо- . цы которого соединены с соответствую щими вы-.îäàìè перестраиваемого по частоте генератора f2j.

Однако в известном устройстве существует зависимость полосы .подавля" емых частот помех от .амплитуды помехи, что, в конечном счете, приводит к от-. носительно большим искажениям полезного сигнала в широком амплитудном

О диапазоне подавляемых помех.

Цель изобретения - уменьшение ис>кажений полезного сигнала при изменении уровня помехи.

Поставленная цеаь достигается тем, что в устройстве компенсации узкопо-. лосной помехи, содержащем вычитатель, вход которого является входом, а выход — выходом устройства, пврестраиваемый но частоте генератор и квад- 4О ратурный фильтр, первый и второй опорные входы которого соединены соответcTBóþùèMH выходами пврестраиваемого по частоте генератора, между выходоМ вычитателя и сигнальным входом квадратурного фильтра включен.нормализатор амплитуды, между выходом квадратурного фильтра и другим входом вычитателя включен управляемый аттенюатор, между выходом квадратурного фильтра 5О и управляющим входом управляемого аттенюатора включены последовательно амплитудный детектор, дополнительный вычитатель, другой вход которого является входом постояйного опорного напряжения, и интегратор.

На чертеже представлена структурная схема предложенного устройства.

Устройство компенсация узкополосной помехи содержит вычитатель 1, нормализатор 2 амплитуды, пврвстраи- 6О ваемый по частоте генератор 3;..амплитудный детектор 4, дополнйтельный вычитатель 5, интегратор б, управляе мый аттенюатор 7, квадратурный фильтр

8, фаэовые детекторы 9, интеграторы 65

10 квадратурного фильтра, перемножители 11 и сумматор 12.

Устройство работает следующим образом.

Вначале производится.настройка перестраиваемого па частоте генератора

3 таким образом, чтобы частота его колебаний совпадала с частотой узкополосной помехи, иредставляющей собой, например, гармоническое колебание.. Перестраивавмый по частоте генератор 3 имеет два выхода, гармонические напряжения на которых сдвинуты по Фазе относительно друг друга на 90. В общем случае ни одно иэ этих напряжений не совпадает по фазе с помехой, постунающвй на вход вычитателя 1.

В первый момент времени напряжение на выходе интегратора 6 равно нулю, поэтому равны нулю выходные напряжения сум атора 12, квадратурного фильтра 8 и амплитудного детектора 4. Коэффициент передачи и выходное напряжение аттенюатора 7, управляемого.выходным напряжением интегратора 6, также равны нулю. поскольку э входного напряжения, содержащего омеху, в вычитателе 1 вычитается равное нулю выходное напряжение, на выходе вычитателя 1 содержится только помеха. Помеха нормируется по амп. литуде s нормализатор 2 и подается на входы фазовых детекторов 9. Поскольку напряжение, поступающее с н< рмалиэатора 2, нормировано, а колебания перестраиваемого по частоте генератора 3 стабильны . по амплитуде, постоянные составляющие напряжений на выходах фазовых детекторов 9 при раэенстве.частот помехи,и колебаний генератора имеют постоянные величины, не зависящие от амплитуды помехи, Поэтому выходные напряжения интеграторов квадратурного фильтра изменяются по линейному закону и скорость этих изменений не зависит от амплитуды помехи. Точно так же по линейному закону возрастают амплитуды выходных напряжений перемножителей ll и сумматора 12. Причем напряжение на выходе сумматора 12 синфаэно с помехой.

Укаэанное напряжение детектируется в амплитудном детекторе 4 и из результата детектирования в дополнитель. ном вычитателе 5 вычитается постоянное опорное напряжение.

Пока напряжение иа выходе сумматора 12 мало по амцлитудв и выходное напряжение амплитудного детектора 4 меньше постоянного опорного напряжения, результирующее напряжение, рав(éîå.разности выходного напряжения амп литудного детектора .4 и постоянйого опорного напряжения, на выходе допол- нительнвго .вычитатвля 5 имеет отрицательную величину. Под действием этого напряжения выходное напряжение

1019648

Тираж 677 Подписное

ВНИИНИ Заказ 3728/54

Филиал ППП "Патент", r. ужгород,ул.Проектная,4 интегратора 6 должно уменьшаться, одНако вследствие ограничения амплитудной характеристики интегратора 6 его выходное напряжение остается равным нулю, а управляемый аттенюатор 7 полностью закрыт для сигнала, проходящего через него с выхода сумматора 12 на другой вход вычитате чя 1, Как только амплитуда напряжения на выходе сумматора 12 достигает по.: роговой величины, при которой выход- 10 ное напряжение амплитудного детектора 4 начнет превышать постоянное опорное напряжение, выходное напряжение интегратора 6 начнет увеличи,ваться. Вместе с ним начнет увеличиваться.коэффициент передачи управляе;

IMoro.аттенюатора 7 и компенсирующее налряжение на ега выходе, синфазное . с помехой. Пока помеха йе полностью скомпенсирована фаза напряжения на 2О выходе выЧитателя 1 по-прежнему оп,ределяется фазой помехи, поэтому напряжение на выходах Фазовых детекторов 9 остается неизменным, и процесс увеличения компенсирующего напряже- ния на выходе управляемого аттенюатора 7 продолжается.

8 момент выравнивания амплитуд компенсирующего напряжения и помехи

ыходное напряжения амплитудного.де1 .. ектора 4 выше постоянного опорного напряжения, поэтому напряжение на выходе даполйительного вычитателя 5 имеет положительную полярность, и выходное напряжение интегратора б продолжает увеличиваться, что приводит 35 к перекампенсации помехи. Фаза напря жений на выходе нормализатора 2 изменяется на 180 и постоянные составляющие напряжений на выходах фазовых детекторов 9 меняют знак на противоположный. АбсоЛютные значения напряжений на выходах.©интеграторов 10 начинают уменьшаться. Вместе с ними уменьшается амплитуда напряжения на выходе сумматора 12, что приводит к уменьшению выходного напряжения дополнитеЛьного вычитателя 5, Однако выходное напряжение дополнительного вычитателя 5 остается положительным, поэтому выходное напряжение интегратора 6 и коэффициент передачи управляемога аттенюатора 7 продолжают увеличиваться. За счет увеличения коэффициента передача управляемого аттенюатара 7 компенсирующее напряжение

:.должна увеличиваться и способствовать 55 перекампенсации помехи, ио интеграторы 10, имеющие существенна большие коэффициенты передачи, чем интегратор 6, успевают уменьшать амплитуды напряжений.на выходах перемножителей Я}

11 и сумматора 12 таким обр эом, что бы поддерживать равенство амплитуд компенсирующего сигнала и помехи, т.е. поддерживать подавл ние.помехи.

Переходный процесс заканчивается., когда выходное напряжение амплитудного детектора 4 выравнивается с посто" янным опорным напряжением, выходное напряжение дополнительного вычитателя

5 становится равным нулю, а выходное напряжение интегратора 6 перестает. из меняться. Поскольку помеха на выходе вычитателя 1 полностью скомпенсиравана, постоянные составляющие напряжений на выходах фазовых детекторов 9: равны нулю, и выходные напряжения интеграторов 10 имеют постоянные значения.

В установившемся режиме амплитуда напряжения на выходе сумматора 12 имеет постоянную величину, не завися. щую от амплитуды подавляемой помехи и определяемую только величиной постоянного опорного напряжеаия к коэфФициентом передачи амплитудного детектора 4. Амплитуды напряжений на выходах перемножителей 11 также не зависят от амплитуды подавляемой помехи.

Следовательно, перемножители 11 работают в узком амплитудном диапазоне напряжений и их пороговые свойства не влияют на амплитудный диапазон подавляемых помех.

Требуемая для полной компенсации помехи амплитуда компенсирующего на-, пряжения на другом входе вычитателя 1 устанавливается управляемым атт@ЧюЙтором 7, глубина регулирования коэффициента передачи которого не имеет принципиальных ограничений. Поэтому" управляемый аттенюатор 7 не ограничивает амплитудный диапазон подавляемых помех.

При скачкообразном изменении амп-. литуды помехи напряженйе на выходе

12 изменяется с постоянной скороСтью,не зависящей от амплитуды помехи и величины ее скачка, а .амплитуда и скорость изменения компенсирующего сигнала на выходе управляемого аттенюатора 7 пропорциональна ега коэффициенту передачи, который, в свою очередь, пропорционален амплитуде помехи. Следовательно, скорость переходных процессов в цепях регулирования компенсирующего напряжения пропорциональна амплитуде помехи, а полоса.подавляемых частот не зависит от амплитуды помехи, что, в: конечном счете, обеспечивает уменьшение искажений полезного сигнала и повышение эффективности подавления помех.