Устройство компенсации помех

Устройство компенсации помех

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - увеличение отношения сигнал/помеха на выходе устройства при приеме сигнала и помехи с частотной модуляцией. Устройство содержит вычитатель 1, каналы 2 и 3 фазирования сигналов , переможители 4, 13, 15 и 16, фазовращатель 5 на 90°, узкополосные полосовые фильтры 6, сумматор 7, усилитель 8 с регулируемым коэффициентом передачи, элементы 9 и 10 с квадратичной амплитудной характеристикой, фильтры 11 и 12 верхних частот, регулятор 14 автоматической регулировки усиления и фильтры 17 нижних частот. В напряжениях, действующих на выходах фильтров 17, содержится информация о разности фаз между вторым ЧМ-сигналом, действующим на втором входе устройства , и переходной помехой, обусловленной этим же сигналом на первом входе устройства . В устройстве выделяется эта информация и используется для осуществления подстройки фазы и амплитуды сигнала , вводимого по второму входу вычитателя 1, так, чтобы компенсировать мещающий сигнал, действующий на первом входе устройства. Цель достигается введением фильтров 6, 11 и 12, элементов 9 и 10, перемножителей 13 и 15 и регулятора 14. 1 ил. (О СП Вход 1 8м32 I . 11 Вымд Т, П СО Х) ю СХ) О5 9

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU 1319286 А1 (50 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3913355/24-09 (22) 04.07.85 (46) 23.06.87. Бюл. № 23 (72) М. А. Быховский (53) 621.396.669 (088.8) (56) Патент США № 4105977, кл. Н 04 В 1/12, 1978.

Радиотехника, 1984, № 12, с. 10, рис. 2. с регулируемым коэффициентом передачи, элементы 9 и 10 с квадратичной амплитудной характеристикой, фильтры 11 и 12 верхних частот, регулятор 14 автоматической регулировки усиления и фильтры 17 нижних частот. В напряжениях, действующих на выходах фильтров 17, содержится информация о разности фаз между вторым ЧМ-сигналом, действующим на втором входе устройства, и переходной помехой, обусловленной этим же сигналом на первом входе устройства. В устройстве выделяется эта информация и используется для осуществления подстройки фазы и амплитуды сигнала, вводимого по второму входу вычитателя 1, так, чтобы компенсировать мешающий сигнал, действующий на первом входе устройства. Цель достигается введением фильтров 6, 11 и 12, элементов 9 и 10, перемножителей 13 и 15 и регулятора 14. 1 ил. (54) УСТРОЙСТВО КОМПЕНСАЦИИ ПОМЕХ (57) Изобретение относится к радиотехнике.

Цель изобретения — увеличение отношения сигнал/помеха на выходе устройства при приеме сигнала и помехи с частотной модуляцией. Устройство содержит вычитатель 1, каналы 2 и 3 фазирования сигналов, переможители 4, 13, 15 и 16, фазовращатель 5 на 90, узкополосные полосовые фильтры 6, сумматор 7, усилитель 8

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕЛ

1319286 (1) = R f(Si(t)+ К18гЖ) = R

Re.Чг (t), 8 (1) S (t) = ехр (ja;(t)), где а; (t) закон изменения фазы i-ro сигнала (i= 1, 2)

7 обусловленный полезным сообщением, содержащимся в i-м ЧМ вЂ” сигнале; со,= 2л4 центральная частота спектра принимаемых

ЧМ-сигналов; К; -- отношение амплитуд полезного и мешающего сигналов на i-м входе устройства; cp, — фаза i-го сигнала на втором входе устройства. Знаки Re(x) и

1 (x) означают соответственно действительную и мнимую части комплексного числа х.

Если обозначить через VR u Vi напряжения, действующие на выходах фильтров 17, то с учетом преобразования сигнала W>(t) в фазовращателе 5 их можно определить из уравнения

V„= Vu+j V = ViV = Ке +Кге 4 +

+ ИЕ

+SiSq e +К КгЬ 5ге (2) Здесь и далее V VR — jVi, если V =

= VR+ jV Напряжение, действующее на

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для борьбы с радиопомехами в радиорелейных и спутниковых системах связи с угловой модуляцией в сложных условиях приема, когда прием информации осуществляется по двум независимым каналам приема, в каждом из которых помимо полезного сигнала действует переходная радиопомеха от другого канала.

Цель изобретения —: увеличение отношения сигнал/помеха на выходе устройства при приеме сигнала и помехи с частотной модуляцией.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства компенсации помех.

Устройство компенсации помех содержит вычитатель 1, первый 2 и второй 3 каналы фазирования сигналов, первые перемножители 4, фазовращатель 5 на 90, узкополосные полосовые фильтры 6, сумматор 7, усилитель 8, выполненный с регулируемым коэффициентом передачи, первый 9 и второй 10 элементы с квадратичной амплитудной характеристикой, первый 11 и второй 12 фильтры верхних частот, третий перемножитель

13, регулятор 14 автоматической регулировки усиления, четвертые перемножители

15, вторые перемножители 16, фильтры 17 нижних частот.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы, действующие на первом и втором входах устройства, могут быть записаны в виде выходе первого элемента 9, может быть представлено в виде

VAi= (1+ К ) + 2К Я.. »

Напряжение V» содержит постоянную и переменную составляющие. Переменная составляющая этого напряжения (второй член в /») проходит через первый фильтр 11, на выходе которого действует напряжение

Ъ »= 2K ReS i Sg= 2K>PR(t) (3)

Используя обозначения PR(t)+ jPi(t)=

=SOS, выражение (2) можно записать в

15 виде

VR+ jVi= Kie )4 + Кге "**+ (1+К Кг) Х

X (PR(t) coscp +P(t) с пег) + j (1 — К Кг) Х

20 Х (— Рк (1) з пЯ)г+ P (1) соьфг) (4)

Из (4) видно, что коэффициенты при

PR(t) пропорциональны соярг и jsiny>, т.е. в напряжениях VR u VI содержится информация о разности фаз между вторым ЧМ-сигналом, действующим на втором входе устройства, и переходной помехой, обусловленной этим же сигналом на первом входе устройства.

Если выделить эту информацию, то ее можно использовать для осуществления подстройки фазы и амплитуды сигнала, вводимого по второму входу вычитателя 1, так, чтобы компенсировать мешающий сигнал, действуюший на первом входе устройства.

Для выделения из напряжений VR и Ъ составляющих, пропорциональных соз рг и з1п г умножаем их в четвертых перемножителях

15 íà V» и выделяем с помощью узкополосного полосового фильтра 6 постоянную составляющую полученного напряжения.

40 S S>= Рк(1)+ )Р (t)= cos

Тогда, учитывая (3) и (4), а также то, .что постоянная составляющая выражений

45 Р„(t) Р,(1), PR(t) Pl(t) ав,а н,л, ля

P;(t) постоянная составляющая равна 1/2 находим, что на входах первых перемножителей 4 напряжения равны VR и Vi, где У„=Ъ к+ jVt= 0,5K (ехр(— jg9) +

+ К Кгехр (jq>z)) (5) .

С помощью (5) можно записать следующее уравнение для напряжения, действующего на выходе сумматора 7

Wo (t) = R VО (t) — Ке г (t) л—

0,5 К (Sq (1+ К! K e" . ) +

1319286 — 0,25K) КгХя2г1кгj. (9) (6) Сравнение (6) и (1) показывает, что фазы у сигналов Яг(1) на первом входе устройства и выходе сумматора 7 практичеодинаковы, Tax max К)Кг((1. Однако уровни этих сигналов отличаются почти в два раза. Для выравнивания этих уровней необходимо применение цепи АРУ.

Рассмотрим работу этой цепи. Обозначим через К коэффициент усиления регулируемого усилителя 8. Этот коэффициент пропорционален постоянной составляющей Vo напряжения, действующего на выходе третьего перемножителя 13, т.е. К= MVo, где М— коэффициент усиления регулятора 14, который содержит усилитель с коэффициентом усиления М и узкополосный фильтр (не показаны), осуществляющий выделение постоянной составляющей из поступающего на вход регулятора 14 сигнала.

Учитывая прохождение сигнала )))/<(t) через регулируемый усилитель 8, можно записать выражение для сигнала на выходе устройства:

1+ К) КгZã

X (1+ K)KgZg))) 40

Формула изобретения

Устройство компенсации помех, содержащее вычитатель, первый вход и выход которого являются соответственно первым входом и выходом устройства, фазовращатель на 90, вход которого является вторым входом устройства, соединенные последовательно сумматор и усилитель, выход которого соединен с вторым входом вычитателя, первый и второй каналы фазиров»50 ния сигналов, каждый из которых содержит первый перемножитель, выход которого соединен с соответствующим входом сумматора, а первый вход является входом соответствующего канала фазирования сигналов, и соединенные последовательно вто55 рой перемножитель. первый вход которого соединен с входом соответствующего канала фазирования сигналов, и фильтр нижни х частот, вход первого канала фазирования

Vх2= 2К) R

W (t) — W) (t) — KWo (t) = ReVs(t) =

=К.(Ч) (Т) — KVo(t) ) = R fS) (t) Х

Х (1 — 0,5K)K Z)K)+K)Sg(t) (1 — 0,5Кх где Z) — — ехр(j q)+ K)Kpexp(jyx); г= ехр () 1), ).

Для формирования Vp — управляющего напряжения АРУ в третьем перемножителе

13 перемножаются переменные напряжения

V)i и VA., выделенные на выходах первого и второго фильтров 11 и 12. Напряжение

Ч,ч дается формулой (3). На выходе второго элемента 10 напряжение равно V > ——

=) V (() ) . Переменная составляющая этого напряжения, выделяемая на выходе второго фильтра 12, может быть записана в виде где (= (1 — 0,5К)K Z)К; (1 — 0,5К g

Х (!+ K)кг г)1 p + jp).

Используя (3) и (8) и учитывая, что постоянная составляющая от произведения

P))(t),P) (t) равна нулю, а от Ря(!) равна 0,5.

Находим

i,= xx„ox= 2К)).= =2K;,) I — 05K ÊK2 i ix

Х (1 — 0,5К(1+ К)кгХг))) ) Здесь черта сверху означает постоянную составляющую произведения VA,ЧА:. Используя (9) и учитывая, что К= МЧо, можно записать следующее уравнение для определения К.

К= 2K)M)(1 0 5K)K2Z) к) (1 — o,5ÊÕ

Х (1 — K) KgZgR) ) — 0,25К). КгХ пХг1К- f, (10

Решая это уравнение для случая, когда в цепи обратной связи АРУ коэффициент усиления достаточно велик (М))1) и !

5 К)Кг((1, находим

Подставив найденное значение K из (11) в (7), определяем напряжения Ю.(t) на выходе устройства, которое равно

W. (t) = R fS) (1 — К) КгХ) / (1+ К) КгХгл) +

+ К) г(1) (— К) Кг г)/ (1+К) Кг . г);) ) (Re(S) (t) — К) (К)кгХг)) Sg(t) . (12) Приближенное равенство в (12) справедливо при условии, что К)Кг((1, которое на практике всегда выполняется. В (12)

30 I Х,) I (I т, I 1. Сравнивая выраже )ия (1) и (12) для 9т (t) и Юр (t), определяющие сигналы, действующие на первом входе и на выходе компенсатора, видно, что, если на его входе отношение мощностей полезного и мешающего сигналов равно г) ) = — 10fgK) дБ, то на выходе оно возрастает и становится равным — t0lg(K)Кг) дБ. Таким образом, компенсатор улучшает отношение сигнал/помеха на

Л Ч= Yl fbi= — 101КК)Кг ДБ.

1319286

Составитель Н. Мельников

Редактор И. Шулла Техред И. Верес Корректор А. Обруча р

Заказ 2532t56 Тираж 638 Подписное

ВНИИГ!И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугпская наб., д. 4)5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Б сигналов соединен с вторым входом устройства, а вход второго канала фазирования сигналов соединен с выходом фазовращателя на 90, отличающееся тем, что, с целью увеличения отношения сигнал/помеха, на выходе устройства при приеме сигнала и помехи с частотной модуляцией, в него введены соединенные последовательно первый элемент с квадратичной амплитудной характеристикой, вход кдторого соединен с первым входом уСтройства, первый фильтр верхних 1О частот, трегий перемножитель и регулятор автоматической регулировки усиления, выход которого соединен с управляющим входом усилителя, выполненного с регулируемым коэффициентом передачи, соединенные последовательно второй элемент с квадра- тичной амплитудной характеристикой, вход которого соединен с выходом устройства, и второй фильтр верхних частот, выход которого соединен с другим входом третьего перемножителя, в каждый канал фазирования сигналов введены соединенные последовательно четвертый перемножитель, первый вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот того же канала фазирования сигналов, а второй вход — соединен с выходом первого фильтра верхних частот, и узкополосный полосовой фильтр, выход которого соединен с вторым входом первого перемножителя того же канала фазирования сигналов, вторые входы вторых перемножителей соединены с первым входом устройства.