Устройство подавления узкополосных помех

Устройство подавления узкополосных помех

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ УЗКОПОПОСНЫХ ПОМЕХ, содержащее генератор копии полезного сигнала, элемент сравнения, соединенные последовательно первый ограничитель, вход которого является входом устройства, первый коррелятор, опорный вход которого соединен с выходом генератора копии полезного сигнала, а выход соединен с первым входом элемента сравнения , и переключатель, выход которого является выходом устройства, . а управлякяций вход соединен с выхо- . дом элемента сравнения, соединенные последовательно второй ограничитель и второй коррелятор, выход которого соединен с другим входом переключателя и вторым входом элемента сравнения , детектор огйбанмдей, вход которого соединен с входом устройства, о т л и ч а-ю щ е е он тем, что, с целью увеличения отношения сигнал помеха на выходе, в него введен фильтр верхних частот, вход и выход которого соединены соответственно с выходом детектора огибающей и входом второго ограничителя, соединенные пос ледовательно перемножитель, СО первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом первого ограничителя и выходом генератора копии полезного сигнала, и полосовой фильтр, выход которого соединен с: с опорным входом второго коррелятора

СОЮЗ СООЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ, (21) 3666221/24-09 (22) 21. 11. 83 (46) 23.03.85. Бюп ..В 11 (72) А.В.Гармонов н А.В.Котов (53) 621.396.62(088.8) (56) 1. Патент США N 4135159, кл. Н 04 В 1/10, 1979.

2. Патент США Ф 3478268, кл. Н 04 В 1/10, 1969 (прототип).. (54) (57) УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ УЗКОПОЛОСНЫХ ПОМЕХ, содержащее генератор копии полезного сигнала, элемент сравнения, соединенные последователь.но первый ограничитель, вход которого является входом устройства,.первый коррелятор, опорный вход которого соединен с выходом генератора копии полезного сигнала, а выход соединен с первым входом элемента сравнения, и переключатель, выход кото-. рого является выходом устройства, „„SU„, 114 804 - А а управляющий вход соединен с выходом элемента сравнения, соединенные последовательно второй ограничитель и второй коррелятор, выход которого соединен с другим входом переключателя и вторым входом элемента сравнения, детектор огибающей, вход которого соединен с входом устройства, отличающееся тем, что, с целью увеличения отношения сигналпомеха на выходе, в него введен фильтр верхних частот, вход и выход которого соединены соответственно с выходом детектора огибакщей и входом второго ограничителя, соединенные последовательно перемножитель, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом перво го ограничителя и выходом генерато-, ра копии полезного сигнала, и полосо вой фильтр, выход которого соединен . с опорнык входом второго коррелятора.

804 гауссов шум

1 1146

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в аппаратуре, предназначенной для приема широкополосных сигналов на фоне сосредоточенных,по частоте помех. 5

Известно устройство подавления узкополосных помех, содержащее вычитатель, линейный усилитель и нелинейный усилитель, входы которьгх являются входом устройства, а выход каждого 10 из которых соединен с соответствующим входом вычитателя Я .

Однако данное устройство требует ручной подстройки в процессе работы, на его выходе появляются комбинацион-15 ные составляющие третьего порядка.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство подавления узкополосных

) помех, содержащее генератор копии 20 полезного сигнала, элемент сравнения, соединенные последовательно первый ограничитель, вход которого является входом устройства, первый коррелятор, опорный вход которого 5 соединен с выходом генератора копии полезного сигнала, а выход соединен с первым входом элемента сравнения и переключатель, выход которого является выходом устройства, а управ- 30 ляющий вход соединен с выходом эле" мента сравнения, соединенные последовательно второй ограничитель и второй коррелятор, выход. которого соединен с другим входом переключателя и вторым входом элемента сравнения, детектор огибающей, вход которого соединен с входом устройства. Опорный вход второго коллектора соединен с выходом генератора копии полезно- 40

I o сигнала (2) .

Однако из-за неидальности параметров блоков, в частности. невозможности обеспейения полного фазирования входного и компенсирующего сигналов, 45 она обладает недостаточно высоким отношением сигнал — помеха на выходе.

Цель изобретения — увеличение отношения сигнал - noMexa на выходе.

Поставленная цель достигается те) 50 что в устройство подавления узкопо-. лосньгх помех, содержащее генератор копии полезного сигнала, элемент сравнения, соединенные последовательно первый ограничитель, вХод которо- 55 го является входом устройства, первый коррелятор, опорный вход которого соединен с выходом генератора копии полезного сигнала, а выход соеди нен с первым входом элемента сравнения, и переключатель, выход которого является выходом устройства, а управляющий вход соединен с выходом элемента сравнения, соединенные последовательно второй ограничитель и второй коррелятор; выход которого соединен с другим входом переключателя и вторым входом элемента сравнения, детектор огибающей, вход которого соединен с входом устройства, введен фильтр верхних частот, вход и выход которого соединены соответственно с выходом детектора огибающей и входом второго ограничителя, соединенные последовательно перемножитель, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом первого ограничителя и выходом генератора копии полезного сигнала, и полосовой фильтр, выход которого соединен с опорным входом второго коррелятора.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство. подавления узкополоснык помех содержит генератор 1 копии полезного сигнала, первый коррелятор 2, первый ограничитель 3, детектор 4 огибающей, фильтр 5 верхних частот, перемножитель 6, полосовой фильтр 7, второй ограничитель 8, второй коррелятор 9, переключатель-10, элемент 11 сравнения.

Устройство подавления узкополосных помех работает следующим образом.

Предположим, что на вход поступа ет полезный сигнал

Я()./26 coo((p„tiq(t)) ()) ф(С)=.(2ЧЩ coo(>gt ()(t)) (2) и помеха с постоянной амплитудой

1(Ц=(2 собеса,k м(Ц) . (3) .

Следовательно, на входе устройства действует смесь полезного сигнала и помех дф=(э®a((tf

На выходе детектора 4 огибающей выделяется огибающая A(t) этой смеси.

Предположим, что помеха мощная, т.е.

3> би 1«С®, (4а) 1146804

Ц{ 1=соъ(са 1+се Й1 ° (7) ИНИНПИ -Заказ 1380 44 аж 659 По писное

g о

Можно представить A(() в виде ((1)=Я 25co9$(Qз 4),1 2%® g(4))i

+(Я (ц соо((и(-ы )с ()(с) «(t)) . (5)

Фильтр 5 устраняет постоянную составляющую в этом сигнале и сигнал на его выходе имеет вид:

1О

1 1 (M=325coSf(Q+-u;)tty(g-g(g) + с Г2ц(1) со«((и -и;)(()(t) — «(t)).

После жесткого ограничения во вто15 ром ограничителе 8 этот сигнал поступает на один вход второго коррелятора.9, на другой вход которого поступает специальным образом сформированная копия полезного сигнала.

Рассмотрим процесс формирования

20 копии полезного сигнала.

Генератор 1 выдает сигнал U(t) по форме совпадающий с полезным сигналом (1)

Этот сигнал поступает на вход rieремножителя 6, на другой вход которого поступает входная смесь полез- 3О ного сигнала и помех, прошедшая через первый ограничитель 3, которыйосуществляет нормировку входной смеси полезного сигнала и помех. При выполнении условий (4а) сигнал на вы- З ходе ограничителя 3 будет равен: ц )

: a (t) "оооо(и)сс «(с))+ — 2 — соо(ио2о q(t)- — 1 — со« (2 и; -ceo)t w 2 «(t) -y(t)j + — — с 42

2. 3 (1, Г В7 (8) «соо(и 2i(ою1- — 1 — соо((2и;-ио) 2 о

) 2(,В) P(

На выходе перемножителя 6 будем иметь сигнал (без учета высших гармо"7) о.

0 а (() — соо((ио-co;)tsq(tl-«(2)1 i

50 .— /coo((2ио-2cag)t 2(t)-))(t)+ и,ДГ

+ — 1 — со«((ио co (tan (t) )) (c))з g Ц 57 — соо((исси«)-2и;)2+а(t) ()(tl-2«(t)) (2) Полосовой фильтр 7 отфильтровывает постоянную составляющую в выходном сигнале перемножителя 6 (второй член в выражении (9) . Кроме того, с учетом (4а) первое слагаемое в (9) оказывается значительно больше трех последних слагаемых. Поэтому в первом приближении можно считать, что сигнал на втором входе перемножителя 9 имее т вид: а (с)- — соо((ио G3;)t+c)(t)-«(c)), (10) Это и есть сигнал "новой" копии.

Этот сигнал по форме совпадает с первым слагаемым в формуле (6). Таким образом, первый член в (6) изображает полезный сигнал, а второй — шум.

Из анализа выражения (6) становится ясным, что в результате нелинейной обработки происходит подавление мощной помехи с постоянной амплитудой.

При этом удвоение мощности шума, которое присуще известному устройст" ву, не происходит.

Сигнал на выход устройства поступает с выхода первого 2 или второго 9 коррелятора. Сигнал с первого коррелятора 2 используется тогда, когда нелинейная обработка не дает выигрыша в отношении сигнал — помеха.

Первый и второй ограничители 3 и 8 поддерживают постоянными мощности сигналов на входах первого и второго корреляторов 2 и 9 соответственно (осуществляют нормировку). Переключатель 10 подключает к выходу устройства выход первого коррелятора.2 или .выход второго коррелятора 9 по команде, поступающей с выхода элемента 11 сравнения, который сравнивает выходные сигналы первого и второго корреляторов 2 и 9, определяет, какой из этих сигналов имеет наибольший модуль., и вырабатывает команду управления, которая осуществляет переключателем 1 0 коммутацию максимального сигнала на выход устройства.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить отношение сигнал . — шум на выходе устройства.