Шумоподавитель

Шумоподавитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ШУМОПОДАВИТЕЛЬ,. содержащий соединенные по входу ключ, анализатор сигнала и анализатор шума, а также блок сравнения, подключенный к выходам анализаторов сигнгша и шума, о тл и ч а ющи йся тем, что, с целью снижения искажений при приеме информационных сигналов, в него введены три элемента ИЛИ, два элемента фиксации, формирователь импульсов сброса, а также последовательно соединенные интегратор, дополнительный ключ и анализатор скорости изменения шума (АСИШ), причем выход анализатора шума одновременно подключен к интегратору и другому входу дополнительного ключа, а между первым выходом АСИШ и управляющим входом ключа включены последовательно соединенные первый элемент ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом блока сравнения, и первый элемент фиксащии, второй выход АСИШ соединен с другим входом первого элемента фиксации через второй элемент ИЛИ, между третьим выходом АСИШ и другим входом второго элемента ИЛИ включены последовательно третий элемент ИЛИ, второй элемент фиксации , другой выход которого подключей к четвертому выходу АСИШ, и формирователь импульсов сброса, другой (Л вход которого подключен к пятому выходу АСИШ, при этом управляющий выход дополнительного ключа подключен к выходу второго элемента фиксации , а другой вход третьего элемента ИЛИ - к выходу формирователя импульсов сброса. 00 4 СО СО СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

И9) (Il) Зйй Н 04 В 1 10

1;.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

2. Патент США М 4044309, кл. 325-478, 1977 (прс>тотип) .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3346365/18-09 (22) 15.10.81 (46) 07.04.84. Вюл. Р 13 (72) В.A.Ðoìàíoâ (53) 621.396.62(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 711691, кл. Н 04 В 1/10, 1980, (54 ) (57 ) ШУИОПОДАВИТЕЛЬ,. содержащий соединенные по входу ключ, анализатор сигнала и анализатор шума, а также блок сравнения, подключенный к выходам анализаторов сигнала и шума, отличающийся тем, что, с целью снижения искажений при приеме информационных сигналов, в него введены три элемента ИЛИ, два элемента фиксации, формирователь импульсов сброса, а также последовательно соединенные интегратор, допол. нительный ключ и анализатор скорости изменения шума (АСИШ), причем выход анализатора шума одновременно подключен к интегратору и другому входу дополнительного ключа, а между первым выходом АСИШ и управляющим входом ключа включены последовательно соединенные первый элемент

ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом блока сравнения, и первый элемент фиксации, второй выход АСИШ соединен с другим входом первого элемента фиксации через второй элемент ИЛИ, между третьим выходом

АСИШ и другим входом второго элемента ИЛИ включены последовательно третий элемент ИЛИ, второй элемент фиксации, другой выход которого подключен к четвертому выходу АСИШ H фор ф мирователь импульсов сброса, другой вход которого подключен к пятому выходу АСИШ, при этом управляющнй выход дополнительного ключа подклю- С чен к выходу второго элемента фиксации, а другой вход третьего элемента ИЛИ вЂ” к выходу формирователя импульсов сброса.

10В4993

2. Шумоподавитель по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что АСИШ содержит соединенные по входу первый и второй входные пороговые элементы (ПЭ), причем к выходу первого ПЭ подключены последовательно первый генератор импульсов и первый элемент И, другой вход которого подключен к выходу второго ПЭ, к которому подключены также формирователь импуЛьсов и последовательно соединенные второй генератор импульсов и

Изобретение относится к радиотехнике и может быть -использовано, в частности, при приеме речевой информации и телеграфных сообщений в системах с подвижными объектами . 5

Известно устройство подавления шума, которое на основе статистического анализа в течение интервала наблюдения сигнала речевой информации и напряжения шума на входе осуществляет соответствующее включение или отключение входа оконечного каскада с помощью ключа (1), Однако для анализа статистических характеристик входного сигнала требуется значительный интервал времени наблюдения, что приводит к потере начальной части каждого нового информационного сигнала.

Наиболее близким к изобретению является шумоподавитель, содержащий соединенные по входу ключ, анализатор сигнала и анализатор шума, а также блок сравнения, подключен, ный к выходам анализаторов сигнала и шума, причем каждый из анализато- 25 ров состоит из последовательно соединенных фильтра и амплитудного детектора (2 ), Недостаток известного устройства состоит в том, что скорость нарас- 30 тания огибающей сигнала на выходе анализатора уровня зависит от амплитуды входного сигнала. Чем меньше амплитуда сигнала, тем больше величина задержки подключения выходного каскада усилителя звуковой частоты, что приводит к искажениям при приеме речевых сигналов.

Цель изобретения - снижение искажений при приеме речевых сигналов, Поставленная цель достигается тем, что в шумоподавитель, содержащий соединенные по входу ключ, анализатор сигнала и анализатор шума, а также блок сравнения, подключенный второй элемент И,другой вход которого подключен к первому ПЭ, к которому подключены также последовательно соединенные инвертор и третий элемент И, другой вход которого соединен с выходом второго генератора импульсов, при этом выходы первого и второго элемента И, формирователя импульсов, третьего элемента И и первого ПЭ являются соот ветственно первым, вторым, третьим, четвертым и пятым выходами АСИШ, к выходам анализаторов сигнала и шума, введены три элемента ИЛИ, два элемента фиксации, формирователь импульсов сброса, а также последовательно соединенные интегратор, дополнительный ключ и анализатор скорости изменения шума (АСИШ), причем выход анализатора шума одновременно подключен к интегратору и другому входу дополнительного ключа, а между первым выходом АСИШ и управляющим входом ключа включены последовательно соединенные первый элемент ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом блока сравнения, и первый элемент фиксации, второй выход АСИШ соединен с другим входом первого элемента фиксации через второй элемент ИЛИ, между третьим выходом АСИШ и другим входсм второго элемента ИЛИ включены последовательно третий элемент ИЛИ, второй элемент фиксации, другой выход которого подключен к четвертому выходу

АСИШ, и формирователь импульсов сброса, другой вход которого подключен к пятому выхсду ACRII, при этом управляющий выход . дополнительного ключа подключен к выходу второго элемента фиксации, а другой вход третьего элемента ИЛИ вЂ” к выходу формирователя импульсов сброса.

При этом АСИШ содержит объединенные по входу первый и второй входные пороговые элементы (ПЭ), причем к выходу первого ПЭ подключены последовательно первый генератор импульсов и первый элемент И, другой вход которого подключен к выходу второго ПЭ, к которому подключены также формирователь импульсов и последо вательно соединенные второй генератор импульсов и второй элемент И, другой вход которого подключен к первому ПЭ, к которому подключены также последовательно соединенные

1084993 инвертор и третий элемент Й, другой вход которого соединен с выходом второго генератора импульсов, при этом выходы первого и второго элементов

И, формирователя импульсов, третьего элемента И и первого ПЭ являются соответственно первым, вторым, третьим, четвертыМ, пятым выходами

АСИШ.

На фиг. 1 изображена функциональная электрическая схема предлагаемого шумоподавителя на фиг. 2 временные диаграммы (а — сигнал на входе шумоподавителя; Б — огибающая сигнала (сплошная линия )и огибающая шума (пунктир ); в — огибаю- 15 щая шума на выход интегратора).

Шумоподавитель содержит анализатор 1 сигнала, анализатор 2 шума, блок 3 сравнения, ключ 4, интегратор 5, дополнительный ключ 6, анали- 20 затор 7 скорости изменения шума, первый 8, второй 9, третий 10 элементы

ИЛИ, первый 11 и второй 12 элементы фиксации, формирователь. 13 импульсов сброса, первый 14 и второй 15 порого- 25 ,вые элементы, первый 16, второй 17 генератор импульсов, первый 18, вто рой 19 и третий 20 элементы И, инвертор 21 и формирователь 22 импульсов.

Шумоподавитель работает следующим образом.

При отсутствии информационных сигналов на входе шумоподавителя, анализатор 2 выделяет огибающую уровня шума, которая поступает на блок 3 сравнения. На выходе блока 3 сравнения устанавливается потенциал низкого уровня, элементы 11 и 12 фиксации, например триггеры, установле ны в исходное состояние сигналами 40 управления с выходов элементов ИЛИ 9 и 10 ключ 4 закрыт °

При наличии приема на интервале времени Тп (фиг. 2а) на вход устройства поступает сумма напряже- 45 ний сигнала и шума. Начало приема

:характеризуется снижением уровня шума на входе шумоподавителя и выходе . анализатора 2 шума (фиг. 2б ).

При превышении сигнала {шум на 50

Цс: входе заданного значения

1 О порядка 18 дБ1 на выходе блока 3 сравнения устанавливается единичный уровень, который через первые эле- 55 мент ИЛИ 8 и элемент 11 фиксации открывает ключ 4, что обеспечивает прохождение информационных сигналов на выходе шумоподавителя.

Огибающая шума с выхода анализатора 2 шума поступает на вход анализатора 7 скорости изменения шума через открытый в исходном состоянии дополнительный ключ б, 65

В течение всего сеанса приема (фиг. 2а) анализатор 7 осуществляет контроль уровня шума и скорости его изменения. В зависимости от характера изменений шума на входе анализатор 7 управляет работой ключа 4 через элемент 11 фиксации и работой дополнительного ключа б через элемент 12 фиксации.

При появлении на входе информационного сигнала происходит снижение уровня шума (фиг. 2б). При этом происходит последовательное срабатывание первого порогового элемента 14 с пороговым значением 0„ р на 4 дБ ниже по отношению к среднему уровню шума в отсутствии приема, .а затем второго порогового элемента 15 с пороговым значением Uä „ на 10 дБ ниже среднего уровня шума. В этом случае условия приема могут быть охарактеризованы следующим образом: значение U (и пор2 соответствует хорошею му качеству йриемаФ UЛОР2 (Цш (ипор1 удовлетворительному качеству приема, а значение 0 ш ) 1) пор ) - неудовлетворительному качеству приема.

При возрастании шума происходит срабатывание порогового элемента 15 на выключение. Отрицательный фронт его выходного напряжения запускает второй генератор 17 импульсов, который формирует на выходе импульс длительностью alt< Интервал d.t< является первым контрольным интервалом и составляет порядка 50 мс.

Разность Qt между моментами времени пересечения первого и второго пороговых значений характеризует

llo 1 IIDP7 снсрссть нарастания шума Jl ш атт

Если скорость нарастания шума пре1 пор1 пор2 .вышает,-, то на выходе

at второго элемента И 19 формируется импульсный сигнал длительностью (dt й1„), который через второй элемент ИЛЙ 9 осуществляет сброс первого элемента 11 фиксации в нулевое состояние. В результате ключ 4 размыкается и отключает оконечное устройство (не показано).

Если скорость нарастания шума ниже установленного значения, то сигнал формируется на выходе третьего элемента И 20, который устанавливает второй элемент 12 фиксации в единичное состояние. Выходной сигнал элемента 12 фиксации поступает на управляющий вход дополнительного ключа б и подключает к входу анализатора 7 скорости изменения шума интегратор 5. Одновременно сигнал поступает на первый вход формирователя

13 импульсов сброса, выполненный например, в виде последовательно

1084993

И> 1 wpZ

ll мр1

8 соединенного элемента И и формирователя импульсов.

Таким образом, на входе анализатора 7 скорости изменения шума, интегратор 5 включается в том случае, если в течение контрольного

Интервала времени dt1 уровень шума

Превышает пороговое значение

Но не достигает . П„,р 1, Интегратор 5 позволяет осуществить более

Длительный и точный контроль среднего уровня шума (фиг.2в). такая ситуация характерна для случая постепенного ухудшения условий приема, например . при удалении подвижного объекта от зоны уверенного при- 15 ема. Если при дальнейшем нарастании уровень шума превысит величину

Uä 1 (фиг. 2б), то первый порогоВый элемент 14 срабатывает на выключение и сигнал с его выхода по- 2()

Ступает на второй вход формирователя 13, который формирует на своем выходе импульс сброса. Этот импульс осуществит сброс в исходное состояние элементов 11 и 12 фиксации через эле-75 менты ИЛИ 9 и 10 соответственно.

Если же уровень шума через некоторое время вновь снизится и достигнет величины 1 пор 2 то поРоговый элемент 15 сра ответ на включение, 3О обеспечивая запуск положительным фронтом формирователя 22 импульсов.

Формирователь 22 через третий элемент ИЛИ 10 осуществляет сброс элемента 12 фиксации, который произВодит переключение дополнительного ключа 6. При этом вход анализатора 7 подключается на выход анализатора 2 непосредственно,.

При резком нарастании шума на входе в течение времени приема предла- 4О гаемый шумоподавитель осуществляет быстрое отключение оконечного устройства. Однако такое резкое нарастание шума, фиксируемое в течение контрольного интервала времени d t1, может 45 произойти либо по окончанйи приема, либо при поступлении на вход устройства шумовых выбросов. В обоих случаях предлагаемый шумоподавитель обеспечивает отключение оконечного устройства, но в течение контрольного интервала времени Л t2, определяемого длительностью импульса на выходе первого генератора 16 импульсоН Запуск генератора 16 импульсов осуществляется отрицательным фронтом выходного сигнала первого порогового элемента 14.

Если на вход шумоподавителя поступил шумовой выброс с длительностью то в результате совпадения выходных сигналов генератора 16 и второго порогового элемента 15 на выходе первого элемента И 18 формируется импульсный сигнал длительностью (Ь .2 -й: >), который, поступая через первый элемент ИЛИ 8 на соответствую щий вход первого элемента 11 фиксации, вновь устанавливает его в единичное состояние °

Если же при поступлении на вход устройства шумового выброса скорость нарастания шума превыаает значение

ОПорs "пор2 ,а длительность шумового

1 ! выброса превышает длительность второго контрольного интервала времени

5t ) й. 2, порядка 2 с, то следующая установка первого элемента 11 фиксации в единичное состояние может произойти только при поступлении нового информационного сигнала, т.е. когда сигнал/шум на входе превышает

Uc з адан ное з начение — > Ь о, Таким образом, предлагаемый шумоподавитель является адаптивным устрой-. ством, которое в зависимости от скорости изменения уровня шума на входе изменяет постоянную времени анализа, что позволяет снизить искажения при передаче речевой информации и телеграфных сообщений в системах связи с подвижными объектами.

ВНИИПИ Заказ 2037/54

Тираж 635 Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород ул.Проектная,4