Устройство подавления помех

Устройство подавления помех

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышение эффективности в условиях воздействия флуктуационных, импульсных и узкополосных помех о Устр-во содержит нелинейный преобразователь сигнала (НПС) 1, дешифратор 2, счетчик 3, блок 4 оперативной памяти, блок 5 формирования управляющих импульсов, буферные регистры 6, 11, блок 7 оценки второго начального момента распределения случайного процесса, квадратор 8, делитель 9 и блок 10 оценки четвертого начального момента распределения случайного процесса. С помощью АЦП 13 и генератора 14 формируется код выборки входного сигнала (смесь сигнала и помехи). Код входного сигнала записывается в блок 4 по адресу, определяемому счетчиком 3. Объем памяти блока 4 и разрядность счетчика 3 определяют количество выборок , по которому определяется экс-. цесс. С помощью блоков 7, 10, квадратора 8 и делителя 9 определяется эксцесс - параметр помехи, по которому адаптируется х-ка НПС 1. В эависимости от величины эксцесса дешифратор 2 выбирает один из m блоков постоянной памяти 12. В каждом блоке 12 записа}1а в виде таблицы х-ка НПС 1, согласованная с плотностью распределения помехи с определенным эксцессом. Код с буферного регистра 6 преобразуется в НПС 1 в соответствии с выбранной х-кой 3 ил. (Л 00 ОО 00 о | со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.80„„13 807 (51)4 Н 04 В 1 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4024228/24-09 (22) 15 ° 10.85 (46) 15 ° 09.87 ° Бюл, ¹ 34 (71) Московский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) А.Ф.Фомин, В.А.Бахарев, И.Н.Малышев и В.И.Якименко (53) 621.396,669(088.8) (56) Радиотехника и электроника.

1973, № 8, с. 16 11 †16 .

Построение судового радиооборудования, Под ред. В.И, Винокурова.

Jl.: Судостроение, 1982, с. 64-65. (54) УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ ПОМЕХ (57) Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышение эффективности в условиях воздействия флуктуационных, импульсных и узкополосных помех„ Устр-во содержит нелинейный преобразователь сигнала (HIIC) 1, дешифратор 2, счетчик 3, блок 4 оперативной памяти, блок 5 формирования управляющих импульсов, буферные регистры 6, 11, блок 7 оценки второго начального момента распре деления случайного процесса, квадратор 8, делитель 9 и блок 10 оценки четвертого начального момента распределения случайного процесса. С помощью АЦП 13 и генератора 14 формируется код выборки входного сигнала (смесь сигнала и помехи). Код входного сигнала записывается в блок 4 по адресу, определяемому счетчиком

3. Объем памяти блока 4 и разрядность счетчика 3 определяют количество выборок, по которому определяется экс-. цесс. С помощью блоков 7, 10, квадратора 8 и делителя 9 определяется эксцесс — параметр помехи, по которому адаптируется х-ка НПС 1. В зависимости от величины эксцесса дешифратор 2 выбирает один из m блоков постоянной памяти 12. В каждом блоке

12 записана в виде таблицы х-ка

НПС 1, согласованная с плотностью распределения помехи с определенным эксцессом. Код с буферного регистра

6 преобразуется в HIIC 1 в соответствии с выбранной х-кой 3 ил.

38079

2 выбирается по регулировочной кривой в зависимости от параметра помехи.

Однако для некоторых классов помех, имеющих различные параметры ПРВ, ( можно построить нелинейный преобразователь 1 с адаптацией по параметру, если в качестве общего параметра выбрать эксцесс ПР — Е„.

Например, величина Е„ однозначно связана с параметром обобщенного гауссовского закона:

1 (3/4) 2 г(1/4) б„Г(1/4) (2) 20

30

m (n43 ш (п Г (4) где mCn13

m Cn+) 35

40 где W,(ï) — плотность распределения 45 вероятности (ПРВ) мгновенных значений помехи.

При параметрической априорной неопределенности помеховой обстановки неопределенность заключается в неизвестном параметре помехи, от которого зависит конкретный вид ПРВ помехи и, следовательно, характеристика нелинейного преобразователя 1. При малом отношении сигнал/помеха на

55 входе устройства параметры могут быть оценены с высокой точностью. Тогда можно построить нелинейный преобразователь 1, в котором характеристика

1 13

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в составе систем передачи непрерывных сообщений, функционирующих в условиях воздействия помех.

Цель изобретения — повышение эффективности в условиях воздействия флуктуационных, импульсных и узкополосных помех.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема устройства подавления помех; на фиг. 2 — графики зависимости эксцесса плотности распределения вероятности от параметров случайных процессов1 на фиг. 3 — при" мер характеристики нелинейного преобразователя.

Устройство подавления помех содержит нелинейный преобразователь 1 сигнала, дешифратор 2, счетчик 3, блок 4 оперативной памяти, блок 5 формирования управляющих импульсов, первый буферный регистр 6, блок 7 оценки второго начального момента распределения случайного процесса, квадратор 8, делитель 9, блок 10 оценки четвертого начального момента распределения случайного процесса, второй буферный регистр 11.

Кроме того, на фиг. 1 показаны блоки 12.1-12.ш постоянной памяти, аналого-цифровой преобразователь 13 и генератор 14.

Устройство работает следующим образом.

При воздействии гауссовских помех с независимыми значениями и малом отношении сигнал/помеха на входе устройства характеристика нелинейного преобразователя 1 имеет вид: !

И (и) (1)

W„(n) которым часто аппроксимируют флуктуационные и импульсные помехи, и с параметром бимодального закона:

S ï" (н /2)

W(n) = се (3) которым часто аппроксимируют синусоидальные помехи.

Так как функции (2) и (3) четные, то эксцесс для них может быть вычислен по следующей формуле: — второй начальный момент, — четвертый начальный момент распределений.

Графики Е „ в зависимости от и q в качестве примера приведены на фиг. 2.

Как видно из графиков фиг. 2, для флуктуационных и импульсных помех всегда выполняется неравенство

Е„ 1 3, а для синусоидальных Е „ 3; по величине Е„ можно определить, какая из помех действует на входе приемника и, следовательно, характеристику нелинейного преобразователя 1:

1 (и y ) Ыл (п,Е() (5) л(п, Е„) На фиг. 3 в качестве примера приведены характеристики нелинейного преобразователя 1 для трех значений

Е

Таким образом, устройство должно вычислять величину эксцесса по некоторому количеству выборок И иэ входной смеси сигнала и шума, затем по величине эксцесса выбирается харакг 1 ш(п 7

22

ax; > (6) N

m(n )

N (7) 2

9х 1 е где Z — код входной выборки.

Входные выборки должны быть задержаны на время вычисления эксцесса и подстройки характеристики

Z(n,Е„).

Пусть на вход аналого-цифрового преобразователя 13 подается смесь полезного сигнала и помехи

20

n (t) = S(t) + n(t) (8) I где S(t) — полезный сигнал, n(t) — помеха, которая может быть флуктуационной, импульсной, синусоидальной.

Предполагается, что отношение сигнал/помеха на входе аналого-цифрово30

Б(С) -1

ro преобразователя 13 10

n(t) что представляет наибольший практический интерес. На стробирующий вход аналого-цифрового преобразователя 13 поступают с генератора 14 импульсы разрешения взятия выборки с частотой

F . Код выборки входного сигнала

Е „ подается на блок 4, блок 7 и блок 10.

Код входного сигнала записывается в блок 4 по адресу, определяемому

g-разрядным счетчиком 3. Объем памяти блока 4 и разрядность счетчика 3 определяют количество выборок р = 4S

2, по которому определяется эксцесс. На вход счетчика 3 подаются импульсы с генератора 14. Блок 5, на один вход которого подается сигнал переполнения счетчика 3, а на другой — импульсы с генератора 1, формирует с установкой каждого адреса сигнал на считывание кода из блока 4 на входы перфого буферного регистра 6, затем сигнал записи кода в первый буферный регистр 6 и сигнал записи очередной выборки в блок 4.

По сигналу переполнения счетчика

3 (что соответствует окончанию оче3 13380 теристика нелинейного преобразователя 1. Для вычисления эксцесса необходимо определить mfnг) и m(n ), которые могут быть вычислены следующим образом: 5

79 редного интервала вычисления эксцесса) блок 5 вначале вырабатывает сигнал записи эксцесса во второй буфер ный регистр 11, а затем сигнал обнуления на блок 7 и блок 10.

На входы блока 7 и 10 поступает код выборки входного сигнала с аналого-цифрового преобразователя 13, на выходе блока 7 получаем величину

m(n ), на выходе блока 10 — величину

m(n ), Выход блока 7 соединен с входом квадратора 8, на выходе которого формируется величина шг(пг) . Сигналы с выходов квадратора 8 и блоха 10 поступают на входы делителя 9, на выходе которого формируется эксцесс, вычисленный по р выборкам.

Код с второго буферного регистра

11 поступает на вход дешифратора 2, который в зависимости от величины

Е„ выбирает один из ш блоков 12. В каждый блок записана в виде таблицы характеристика нелинейного преобразователя 1, согласованная с плотностью распределения помехи с определенным эксцессом Z(n,EÄ) °

На вход нелинейного преобразователя 1 поступает входной код Z „ с первого буферного регистра 6, а на выходе получаем выходной код Z â соответствии с выбранной характерис- . тикой Z(n, E „) °

Формула и з о б р е т ения

Устройство подавления помех, содержащее нелинейный преобразователь сигнала, выход которого является выходом устройства, делитель, квадратор, выход которого соединен с входом делителя, и блок оценки второго начального момента распределения случайного процесса, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности в условиях воздействия флуктуационных, импульсных и узкополосных помех, в него введены соединенные последовательно блок оперативной памяти, вход которого является входом устройства, и первый буферный регистр, выход которого соединен с сигнальным входом нелинейного преобразователя сигнала, соединенные последовательно второй буферный регистр, вход которого соединен с выходом делителя, и дешифратор, выход которого соединен с управляющим входом нелинейного преобразователя сигнала, счетчик, цифровой вы13380

10 а* зф ел(У! г,5

gZ qy qb Og 70 12 Щ, gtrz, 2

-цг а

Составитель Н.Мельников

Техред В.Кадар Корректор M,Шароши

Редактор А.Маковская

Тираж 638 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

4,5

Заказ 4147/57

Производственно-полиграфиче ское предприя тие г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ход которого соединен с адресным входом блока оперативной памяти, блок оценки четвертого начального момента распределения случайного процесса, вход которого соединен с входом устройства, а выход соединен с входом делимого делителя, блок формирования управляющих импульсов, тактовый вход которого соединен с входом .счетчика и является входом тактовых импульсов устройства, а управляющий вход соединен с выходом сигнала пере79 6 полнения счетчика, входы записи блока оперативной памяти, первого и второго буферных регистров и тактовые входы блоков оценки второго и четвертого начальных моментов распределения случайного процесса соединены с соответствующими выходами блока формирования управляющих импульсов, выход блока оценки второго начального момента распределения случайного процесса соединен с входом квадратора, а его вход соединен с входом устройства,