Устройство выделения информационных импульсов при наличии помех

Устройство выделения информационных импульсов при наличии помех

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ВЫДЕЛЕНИЯ ИНФОР ..МАЦИОННЫХ ИМПУЛЬСОВ ПРИ НАЛИЧИИ ПОМЕХ, содержащее вымитатель, вход которого является входом устройства, и соединенные пбследовательно вероятностное реле и усилитель, отличающееся тем, что, с целью уменьшения искажения информационных импульсов, усилитель выполнен в вц де усилителя-ограничителя, между входом устройства и другим входом вычитателя, выход которого является выходом устройства, включены последовательно элемент задержки, фильтр нижних частот и блок выборки и хранения , другой вход которого соединен с выходом усилителя-ограничителя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3393798/18-09 (22) 15 02.82 . (46) 07.10.83. Бюл. М 37 (72) Ю.М. Коршунов, В.В. Симкин и Ю.Н. Попов (71) Рязанский радиотехнический институт (53) 621.396.621 (088.8 ) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 678677, кл . H 04 В 1/10, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 1 2906793/18-09 кл. Н 04 В 1/10, 1980 (прототип ). (54)(57) YCTPOACTBO ВЫДЕЛКНИЯ ИнфОР

МАЦИОННЫХ ИМПУЛЬСОВ ПРИ НАЛИЧИИ

„„SU„„> 046944 A

ПОМЕХ, содержащее вычитатель, вход которого является входом устройства, и соединенные п4следовательно вероятностное реле и усилитель, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью ! уменьшения искажения информационных импульсов, усилитель выполнен в виде усилителя-ограничителя, между входом устройства и другим входом вычитателя, выход которого является выходом устройства, включены последовательно элемент задержки, фильтр нижних частот и блок выборки и хранения, другой вход которого соединен с выходом усилителя-ограничителя.

1046944

Т > .Т понт НЧ )) Т (2) 1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для обработки импульсных сигналов с большой крутизной фронтов, произвольной амплитудой и Формой вершины, искаженными низкочастотными и высокочастотными .помехами в t системах передачи информации, в радиотехнических системах.

Известно устройство выделения информационных. импульсов, содержащее соединенные последовательно йычитающее устройство, фильтр верхних частот, сумматор, статический формирователь прямоугольных 15 импульсов (вероятностное реле ), выход кото рого соединен с дру гими входами вычитающего устройства и сумматора l1) ., Однако данное устройство позволяет 20 . обрабатывать информационные импульсы ., только фиксированной амплитуды.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство выделения информационных импуль 25 ,сов при наличии помех, содержащее вычитатель, вход которого .является входом устройства, и соединенные последовательно вероятностное реле и усилитель (2 1

Зо

Однако такое устройство не может., выделять импульсы с большой крутизной фронтов без значительных искажений информационного импульса.

Цель изобретения - уменьшение искажения информационных импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве выделения информационных импульсов при наличии помех, содержащем еычитатель, вход которого является входом устройства, и соединенные последовательно вероятностное реле и усилитель, усилитель

1 выполнен в виде усилителя-ограничителя; между входом, устройства и дру- 45 гим входом вычитателя, выход которого является выходом устройства, включены последовательно элемент задержки, фильтр нижних частот и блок выборки и хранения, другой вход которого соединен с выходом усилителя-ограни- чителя..

На фиг. 1 представлена структурная Электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 (а, б, в, 55 г, д, е и ж) - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства.

Устройство выделения информационных импупьсов, при наличии помех содержит вычитатель 1,. вероятностное реле 2, элемент 3 задержки, фильтр

4 нижних частот, блок 5 выборки и хранения и усилитель-ограничитель 6.

Устройство выделения информационных импульсов йри наличии помех работает следующим образом.

При отсутствии на входе устройства информационных импульсов Ч(И и наличии только низкочастотной (НЧ ) помехи Х(Ф) с периодом повторения Т поет НЧ и высокочастотной (ВЧ ) flo мехи 5(t) (фиг. 2 al) элемент 3 задержки задерживает на время Т аддитивную смесь НЧ помехи Х (t) и ВЧ помехи.5(t) (фиг. 2о). Причем время задержки Т элемента 3 задержки выбирается из условия где ь - время задержки вероятностного реле 2 °

Фильтр 4 нижних частот подавляет

ВЧ помеху S(+), пропуская на вход блока 5 только НЧ помеху Х (t), задержанную с помощью элемента 3 задержки на время Т (фиг. 26). Для обеспечения большой точности работы уст- ройства необходимо выполнить условие

При выполнении условия (2) приращением амплитуды и Х НЧ помехи X(t) которое определяет ошибку выделения ° информационных импульсов, за время

Т = cp n st можно пренебречь (Фиг. 2 о )

Блок 5, находясь в режиме выборки сигнала, пропускает далее НЧ помеху X(t ) на инвертирующий вход вычитателя 1. На неинвертирующий вход вычитателя 1. поступает НЧ помеха

Х И ) и ВЧ помеха, 5 (т) . На выходе вычитателя 1 (Фиг. 23) присутствует лишь ВЧ помеха.5(t), которая поступает на вход вероятностного реле 2.

Так как вероятностное реле 2 определяет состояние полезного сигнала

V(t) с наложенной на него 84 помехой

5 (t ) по отношению к заданному порогу, то в этом случае на выходе вероятностного реле 2 сформирован потенциал отрицательной полярности значением которого условно считаем равным Ч = =-0,5 (фиг 2е). ПотенЗ - 1046 циал отрицательной полярности с выхода вероятностного реле 2 поступает на вход усилителя-ограничителя

6, который инвертирует и усиливает .этот потенциал до значения, необходимого для надежного обеспечения режима выборки сигнала блоком 5 (,фиг, 2 Ж). Под действием сигнала с выхода усилителя-ограничителя 6 (фиг. 2Ж), поступающего на управляющий вход блока 5, обеспечивается его режим выборки (фиг. 2 <);

При поступлении на вход устройства информационного импульса V(t), превышающего заданный порог (фиг. 2 а) с наложенной на него НЧ помехой

X (t) и ВЧ помехой 5 (t), на выходе вычитателя 1 формируется нарастающий передний фронт информационного импульса Ч(1), искаженного ВЧ помехой

5 (t) который поступает на вход вероятностного реле 2 (фиг. 23).

Приращением амплитуды НЧ помехи ..2LX за время Т, согласно условию (2 ), можно пренебречь. При нараста- 25 нии переднего фронта информационногоимпульса 9(t), искаженного ВЧ помехой,5(Ц, на выходе вычитателя 1 вероятность пребывания его выше заданного порога увеличивается.

Как только эта вероятность превысит значение 0,5, на выходе вероятностного реле 2: с задержкой начинает формироваться потенциал положительной полярности, значение. :которого условно считаем равным V = 0,5 (фиг. 2е).

Причем необходимо для обеспечения высокой точности работы устройства выполнение условия .

944 -4 го импульса вероятностного реле 2

/ будет присутствовать лишь НЧ помеха

X(t), уровень которой фиксируется на выходе блока 5 и остается постоянным на время существования ин.-. формационного импульса Т- имп. (в течение длительности положительного импульса на выходе вероятностного реле 2), .

На выходе вычитателя 1 выделяется информационный импульс V (t) (фиг. Уд).

Ввиду того, что за время Т имп.

НЧ помеха изменяется, а блок 5 выдает в течение этого времени постоянный уровень НЧ помехи Х (Ц зафиксированный в момент начала ре-, ,жима хранения (фиг. 2т.), то появляю," щееся за время Т имп. приращение

; амплитуды аХ НЧ помехи Х(t) (фиг.21.) влечет за собой появление ошибки выделения информационных импульсов на фоне НЧ помехи (фиг.2д)

Приращение амплитуды и Х НЧ помехи

X(t,), а следовательно, и ошибка в момент начала режима хранения блока

5 равны нулю. При выполнении условия

40

+Т(Т

50

55 где 1 - длительность переднего фрон.

1 та информационного импульса до уровня порога (фиг. 2 ц и д);

Потенциал положительной полярности с выхода вероятностного реле

2.поступает на вход усилителя-ограничителя 6, где ограничивается на нулевом уровне (Фиг. 2Ж). Нулевой потенциал с выхода усилителя-ограничителя 6 поступает на управляющий вход блока 5, обеспечивая его режим хранения (фиг. 2 ъ). Так как выпол. няется условие (2 ) и (3 ), то на информационном входе блока 5 в момент наступления режима хранения, соответ .ствующего переднему фронту выходноТ имп. ((Т пост,- НЧ (4 ) приращением амплитуды ДХ НЧ помехи

X(t) за время Т имп. можно пренебречь .

С момента времени 15 на вход фильтра 4 нижних частот поступает уже сигнал 2 (t), представляющий собой аддитивную смесь полезного сигнала /(t), НЧ помехи X(t) и ВЧ помехи 5(t), задержанный с помощью элемента 3 задержки на время Т, Фильтр 4 нижних частот подавляет

ВЧ помеху S(t), сглаживая при этом информационный импульс и пропуская без искажения НЧ помеху Х (t ), С выхода фильтра 4 на информационныйвход блока 5 поступают задержанные на время Т сглаженный информационнйй импульс V (t) и НЧ помеха X(t) (Фиг. 28), однако блок 5 не изменяет своего режима хранения сигнала.

С приходом на вход устройства зад" него фронта информационного импульса

V(t), искаженного НЧ помехой X(t) и ВЧ помехой (фиг. 2a), на выходе вычитателя 1, являющемся выходом всего устройства, начинает формироваться задний фронт информационного импульса с наложенной на него только

ВЧ помехой 5(t) (фиг. 2д). Для того, чтобы задний фронт информационного

1046 44 импульса ниже уровня порога выделялся с большой точностью, необходимо выполнение условия где 12 - длительность заднего фронта информационного импульса ниже уровня порога.

Таким образом, на выходе устройст,ва выделен информационный импульс (фиг. 2 ) . При спаде заднего фронта информационного импульса, искаженного 84 помехой, поступающего с выхода вычитателя 1 на вход вероятностно.

ro реле 2, вероятность пребывания его выше заданного порога уменьшается. Как только эта вероятность станет меньше значения 0,5, на выходе вероятностного реле 2 с задержкой ь начинает формироваться потенциал отрицательной полярности (фиг. 2 e )).

При помощи усилителя-ограничителя

6 вновь формируется управляющий сигнал (фиг. 2ж), обеспечивающий режим выборки блока 5, на выходе которого йоявляется задержанная на время Т. аддитивная смесь НЧ помехи и заднего фронта сглаженного информационного импульса, поступившая с выхода фильтра 4 (фиг. 26).

Задний фронт сглаженного информацион ного импульса с наложенной на него

НЧ помехой поступает на инвертирующий вход вычитателя 1, на неинвер-, тирующий «ход которого поступает уже

5 аддитивная смесь. НЧ помехи Х(ф) и ВЧ помехи,9(t), а на ее выходе формируется отрицательный выброс, .который при необходимости может . быть отсечен ограничителем снизу

10 (фиг. 2 д ).

Аналогично устройство работает при любой форме вершины информационного импульса и амплитуде, превышающей порог срабатывания вероят15 ностного реле 2, а также произвольной длительности фронтов выше уровня срабатывания вероятностного реле 2.

Предлагаемое устройство за счет фиксации амплитуды НЧ помехи на вы20 ходе блока 5 в момент появления информационного импульса с учетом задержки вероятностного реле 2 позволяет выделить информационные импуль сы с большей крутизной 1фронтов на

25 фоне НЧ помехи, сохранить форму вершины информационных импульсов, повысить точность выделения амплитуды импульсов с большой крутизной фронтов в 5 - 7 раз, а также повысить точность определения времени существования импульса относительно порога на 15-254.

1046944

Составитель Н. Мельников

Редактор О. Сопко Техред Т.фанта

Корректор Ю, Макаренко

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7754/57 Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5