Устройство компенсации узкополосной помехи

Устройство компенсации узкополосной помехи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО КОМПЕНСАЦИИ УЗКОПОЛОСНОЙ ПОМЕХИ, содержащее перестраиваемый По частоте генератор и -соединенные последовательно вычитатель, вход и выход которого являются входом и выходом устройства соответственноj нормализатор амплитуды и квадратурный фильтр, первый и второй опорные входы которого соединены с соответствующими выходами перестраиваемого по частоте генератора, отличающееся тем, что, с целью компен- . сации паразитного фазового сдвига несущей частоты полезного сигнала, в него введены дополнительный квадратурный фильтр, вход которого, соединен с выходом нормализатора амплитуды , и дополнительный перестраиваемый по частоте генератор, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими опорными входами дополнительного квадратурного фильтра , выходы квадратурньк фильтров соединены с соответствующими включающими входами вьтитателя, а частота настройки дополнительного перестраиваемого по частоте генератора 1 соko ответствует сортнощению , где Tt с, - несущая частота полезного сигнала; t - частота настройки перестраиваемого по частоте генератора .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН

1 543 А ие,яи„„

g(д) Н 04 В 1!12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K ABTOPCK0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3516958/18-09 (22) 24. 11.. 82 (46) 30.09.84. Бюл. Ф 36 (7 2) Ю. В . Зыков и В . В . Чуркин (71) Кировский политехнический институт (53) 621. 396. 669 (088. 8) (56) 1. Патент ClllA В 3355668, кл. 328-167, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

В 1019646, кл. Н 04 В 1/12, 1982 (прототип). (54)(57} УСТРОЙСТВО KOMIIEHCAqHH УЗКО-

ПОЛОСНОЙ ПОМЕХИ, содержащее перестраиваемый по частоте генератор и -соединенные последовательно вычитатель, вход и выход которого являются входом и выходом устройства соответственно, нормализатор амплитуды и квадратурный фильтр, первый и второй опорные входы которого соединены с соответствующими выходами перестраиваемого по частоте генератора, о т л и ч а юl щ е е, с я -..ем, что, с целью компен- . сации паразитного фазового сдвига несущей частоты полезного сигнала, в него введены дополнительный квадратурный фильтр, вход которого. соединен с выходом нормализатора амплитуды, и дополнительный перестраиваемый по частоте генератор, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими опорными входами дополнительного квадратурного фильтра, выходы квадратурных фильтров соединены с. соответствующими включающими входами вычитателя, а частота настройки дополнительного перестраи- ваемого по частоте генератора f соответствует соотношению !

f,=aj,- „, где 4 с — несущая частота полезного сигнала; р — частота настройки перестраиваемого по частоте генератора.

1116543

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для подавления узкополосных помех при приеме импульсных сигналов, в частности в приемоиндикаторных импульсно- 5 фазовых радионавигационных систем.

Известно устройство подавления узкополосных помех, содержащее вычитатель и подстраиваемый по амплитуде, частоте и начальной фазе генератор гармонического сигнала, выход которого соединен с вычитающим входом вычитателя 1 1j.

Однако из-за влияния полезного

15 сигнала на цепи подстройки генератора гармонического сигнала имеет место паразитный фазовый сдвиг несущей частоты полезного сигнала.

Наиболее близким по технической

20 сущности к предлагаемому является устройство компенсации узкополосной помехи, содержащее перестраиваемый по частоте генератор и соединенные последовательно вычитатель, вход и выход которого является входом и выходом устройства соответственно, нормализатор амплитуды и квадратурный фильтр, первый и второй опорные входы которого соединены с соответствующими выходами перестраиваемого по частоте генератора (ZJ

Однако в данном устройстве при одновременном воздействии полезного импульсного сигнала и сигнала узкополосной помехи имеет место паразит- З5 ный фазовый сдвиг несущей частоты полезного сигнала, что в ряде случаев применения устройства является недопустимым.

Цель изобретения — компенсация 40 паразитного фазового сдвига несущей частоты полезного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство компенсации узкополосной помехи, содержащее перестраи- 45 ваемый по частоте генератор и соединенные последовательно вычитатель, вход и выход которого являются входом и выходом устройства соответственно, нормализатор амплитуды и квад-50 ратурный фильтр, первый и второй опорные входы которого соединены с соответствующими выходами перестраиваемого по частоте генератора, введены дополнительный квадратурный 55 фильтр, вход которого соединен с выходом нормализатора амплитуды, и до- . полнительный перестраиваемый по частоте генератор, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими опорными входами дополнительного квадратурного фильтра, выходы квадратурных фильтров соединены с соответствующими включающими входами вычитателя, а частота настройки дополнительно перестраиваемого по частоте генератора Е соответствует соотношению

Х„= 21,-4 „ где f - несущая частота полезного сигнала;

f — частота настройки перестраи. ваемого по частоте генератора.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 (а, б) частотные диаграммы.

Устройство компенсации узкопблосной помехи содержит вычитатель 1, перестраиваемый по частоте генератора

2, дополнительный перестраиваемый по частоте генератор 3, нормализатор

4 амплитуды, квадратурный фильтр 5 и дополнительный квадратурный фильтр 6.

Квадратурный фильтр 5 содержит первый сумматор 7, первый 8 и второй

9 фазовые детекторы, первый 10 и второй

11 интеграторы, первый 12 и второй 13 перемножители.

Дополнительный квадратурный фильтр 6 содержит третий 14 и четвертый 15 фазовый детекторы, третий 16 и четвертый 17 интеграторы, третий 18 и четвертый 19 перемножители, второй сумматор 20.

Устройство компенсации узкополосной помехи работает следующим обра-. зом.

Пусть на входе включенного устройства появляется узкополосная помеха, представляющая собой гармоническое колебание.

Вначале производится настройка перестраиваемого по частоте генератора 2 и дополнительного перестраиВаеМого по частоте генератора 3 таким образом, чтобы частота перестраиваемого по частоте генератора 2 совпадала с частотой Йд помехи, а частота f дополнительного перестраиваемого по частоте генератора 3 удовлетворяла условию 1,-Ес=-Я„-1с)(фиг.2а,б) где fä несущая частота сигнального радиоимпульса, который появляется на. 1116543 входе устройства после того, как помеха скомпенсируется. Перестраиваемый по частоте генератор 2 и дополнительйый перестраиваемый по частоте генератор 3 имеют по два выхода, на которых действуют квадратурные гармонические напряжения. В общем случае ни одно из выходных напряжений перестраиваемого по частоте генератора 2 не совпадает по фазе с помехой, по- 10 ступающей на вход устройства.

В момент появления помехи напряжения на выходах первого 10, второго 11, третьего 16 и четвертого 17 интеграторов нулевые, поэтому равны 1 нулю выходные напряжения первого 12, второго 13, третьего 18 и четвертого 19 перемножителей и первого 7 и второго 20 сумма оров. Поскольку из входного напряжения устройства, со- 20 держащего помеху, в вычитателе 1 вычитается нулевое напряжение, на выходе устройства помеха содержится в чистом виде. Напряжение помехи нормируется по амплитуде .в нормализато- 25 ре 4 и подается на входы первого 8, второго 9, третьего 14 и четвертого 15 фазовых детекторов. Так как напряжение, поступающее с нормалиэа- тора 4, нормировано по амплитуде, а 30 колебания .перестраиваемого по частоте генератора 2 и дополнительного перестраиваемого по частоте генератора 3 и стабильны по амплитуде, напряжения на выходах первого 8 и второго 9 фазовых детекторов вследствие равенства частот помехи и перерастраиваемого по частоте генератора 2 имеют постоянные составляющие, не зависящие от амплитуды помехи, а 40 напряжения на выходах третьего 14 и четвертого 15 фазовых детекторов, вследствие отличия частот помехи и дополнительного перестраиваемого по частоте генератора 3 не имеют посто- 45 янных составляющих. Поэтому выходные напряжения первого 10 и второго 11 интеграторов изменяются по линейному закону, причем скорости изменений не зависят от амплитуды помехи, а 50 выходные напряжения третьего 16 .и четвертого 17 интеграторов остаются нулевыми. По линейному закону возрастают амплитуды выходных напряжений первого 12 и второго 13 перемножите- у лей и первого сумматора 7. Причем напряжение на вычитающих входах вычитателя 1 является компенсирующим напряжением и синфаэно с помехой.

Пока помеха не полностью скомпенсирована, фаза напряжения на выходе вычитателя 1 по: прежнему определяется фазой помехи, поэтому напряжения на выходах первого 8 и второго 9 фазовых детекторов остаются неизменными, и процесс роста выходных напряжений первого 11 и второго 11 интеграторов, первого 12 и второго 13 перемножителей, первого 7 и второго

20 сумматоров продолжается. В момент выравнивания амплитуд компенсирующего напряжения и помехи выходное напряжение вычитателя 1 становится нулевым. Обнуляются также выходные напряжения первого 8 и второго 9 фазовых детекторов, прекращаются изменения выходных напряжений первого 10 и второго 11 интеграторов, первого 12 и второго 13 перемножителей и компенсирующего напряжения. Переходный процесс на этом заканчивается и наступает режим подавления (компенсации) помехи.

Пусть теперь на входе устройства к помехе добавляется сигнальный радиоимпульс с несущей частотой Е

Под воздействием радиоимпульса в уст ройстве происходит переходный процесс, результатом которого является отклик, наложенный на компенсирующее напряжение. Находят формулу для от клика.

Допускают, что в данной части сигнального радиоимпульса, начиная с его начала, огибающая отклика не превышает огибающую радиоимнульса, а нули высокочастотного заполнения отклика расположены там же, где и нули высокочастотного заполнения радиоимпульса. Первое допущение легко samoaняется на практике, а справедливость второго допущения доказывается ниже.

Тогда в указанной части радиоимпульса можно считать, что на выходе нормализатора 4 амплитуды с момента

t=0 появления радиоимпульса действует гармоническое напряжение с постоянной амплитудой U< частотой Ю 0 и начальной фазой P с

Осй) = е ь и (2Л1с с)

На первый и второй опорные входы первого квадратурного фильтра 5 с выходов перестраиваемого по частоте генератора 2 подаются соответственно напряжения

111б543

u«(t) =u„sin(aziI „t t„);

002(6) =u <.ОЬ(2> k „ t 2 г)

Напряжения на выходах первого и второго фазовых детекторов 8 и 9 име- ют соответственно вид 0»,(t) =О,, Л (с Ф in(2 i,);

Ueg,(t1=UcUr ь (2(11, Т,) cot(9Ti4»% ) г1, или ц

u+>„(t)= аь(П(4 -М с г)

-cosC22tf,+f I(Рс 2,1); осаг

0 (Ч = — Sf(flvi(fc-f,È Vc- г1 е ьп(23(Е, felts>cs>r)J. 20

Проинтегрировав U

Vc,U(, .(2 И,- .),-,)43|, („)

-"л.-(4;

UO t(tl = ((Cos C2TiH <- „(2 2,- 9<1

4 12Яс-f „1 г), . с

Записывают выражения для напряжений на выходах первого 12 и второго

13 перемножителей соответственно

"сОг

1 и ((,)= унФЯс-g „)t yñ- (гг). 40

4%Яс-gU() с fl г

sin (Tc-T,}) eio(2Tif „t ° fГ,), 1

0с0г

4т 1 ccrc(2 (C, E„)<+Vс y„)

"coe(+ -мД) coo(tet дt+ f„)

Сложив эти напряжения, получают напряжения на выходе первого сумматора 7, вызванное сигнальным радиоимпульсом, После преобразований имеют

0c,0г (1

u t)= "(Ж„(,«Vc)2>(S,-Ö

1.

- cÑÎÜ(2Èc,t с)1 .

Аналогично получают выражение для выходного напряжения второго сумматора 20

"cod.

Я )+ ) - — (cow(9.Tij„<+y ). " Нс л) к с — СОЬ(2ИД Те)

В результате сложения напряженийЦ ®j

U<(tl получают отклик 00® на сигнальный радиоимпульс. Принимают 4 „=1с.-F, тогда 1 к = 1 Г, а отклик Ug (t) записывают в виде

Ф

Uñ." ã

О ф)= . (s (2%М э| Пасс+ 7 с) .

Ф

Иэ выражения для Оо(Ч очевидно, что высокочастотное заполнение откли-. ка sin(27(4 Ф+Тс) совпадает с высокочастотным заполнением входного сигнального радиоимпульса и поэтому при подавлении помехи сохраняются положения нулей высокочастотного заполнения радиоимпульсов сигнала.

Таким образом, в предлагаемом устройстве осуществляется компенсация параэитного фазового сдвига несущей частоты полезного сигнала.

1116543, УН Ус Ул

Составитель Н.Мельников

Редактор Н. Киштулинец Техред Т.Маточка

Корректор В. Синицкая

Подписное

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

Заказ 6946/44 Тираж 634

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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