Устройство компенсации помех

Устройство компенсации помех

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - увеличение отношения мощности частотно-модулированного полезного сигнала к мощности частотно-модулированной помехи на выходе устройства при наличии полезного сигнала на обоих входах устройства. Устройство компенсации помех состоит из двух каналов приема, содержащих вычитатель 1, перемножитель 2, ограничители 3 и 9, смесители 4,6 и 8, опорный г-р 5, узкополосный усилитель 7, амплитудный детектор 10 и режекторный фильтр 11. Принцип компенсации помехи в основном канале приема состоит во введении в этот канал с помощью вычитателя 1 сигнала, который принят в дополнительном канале и имеет определенные уровень и фазу. На выходе вычитателя 1 помеха оказывается скомпенсированной, а уровень полезного сигнала измененным. При этом осуществляется адаптивная регулировка комплексного коэффициента передачи цепи, формирующей копию помехи, вводимой в основной канал приема. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sg 4 Н 04 В 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АSTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4260200/24-09 (22) 19.06.87 (46) 23.11.89. Бюл. 11! 43 (72) И.А. Быховский (53) 621.391.82(088.8) (56) Радио1ехника. 1984, 11! 12, с ° 10, рис. 2. (54) УСТРОЙСТВО КОМПЕНСАЦ!ИИ ПОКЕХ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — увеличение отношения мощности частотно-модулированного полезного сигнала к мощности частотно-модулированной помехи на выходе устр-ва при наличии полезного сигнала на обоих входах устр-ва.

Устр-во компенсации помех состоит из двух каналов приема, содержащих вычи„„80„„1524185 А 1 татель 1, перемножитель 2, ограничители 3 и 9, смесители 4, 6 и 8, опорный г-р 5, узкополосный усилитель 7, амплитудный детектор 10 и режвкторный фильтр 11 Принцип компенсации помехи в основном канале приема состоит во введении в этот канал с помощью вычитателя l сигнала, который принят в дополнительном канале и имеет определенные уровень и фазу. На выходе вычитателя 1 помеха оказывается скомпенсированной, а уровень полезного сигнала измененным. При этом осуществляется адаптивная регулировка комплексного коэффициента передачи цепи, формирующей копию помехи, вводимой Р .основной канал приема. 1 ип.

1524185

Устройство компенсации помех работает следующим образом.

Сигналы, действующие на первом и втором входах устройства, могут быть записаны следующим образам:

W,(t) - Re 1(V, (t) + k,Я,(Е)) ехр

° (j(t.t)jj = Кер, (t) exP(j(e,t); и (Е) - Re ((Б, (t)e +

+ k S,(t)e g е 1= ReV1(t) ехр(3ы,t) (1) 40 где S,(t) = exp(ja,(t)); а ° (t) — закон изменения фазы i — го

1 45

ЧМ-сигнала (i = 1, 2), обусловленный полезным сообщением, содержащимся в

i-м ЧМ-сигнале;

Я = 2иà — центральная частота спектр 50 ра принимаемых ЧМ-сигналов; — отношение амплитуд основно1

ro и мешающего сигналов на

i-м входе устройства (на практике характерны условия55 приема, когда k; «1 (k, c 0,3), т.е., когда уровень основного сигнала

Изобретение относится к радио гехнике и может быть использовано для борьбы с помехами в радиорелейных и спутниковых системах связи с угловой

5 модуляцией в сложных условиях, когда прием информации осуществляется по двум независимым каналам приема, в каждом из которых помимо полезного сигнала действует переходная помеха от другого канала.

Цель изобретения — увеличение отношения мощности частагна-модулированного полезного сигнала к мощности частотно-модулированной помехи на вы15 ходе устройства при наличии полезного сигнала на обоих входах устройства.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства компенсации помех.

Устройство компенсации помех содержит вычитатель 1, перемнажитель 2, второй ограничитель 3, первый смеситель 4, опорный генератор 5, второй смеситель 6, узкополосный усилитель 7, третий смеситель 8, первый ограничитель 9, амплитудный детектор 10 и режекторный фильтр 11. превьш:ает уровень мешающего в обоих каналах приема); (; — фаза i-го сигнала на втором входе устройства.

Принцип компенсации помехи в основном канале приема состоит во введении с помощью вычитателя 1 в основной канал приема с определенным уровнем и фазой сигнала, принятого в дополнительном канале. Если выбрать комплексный коэффициент передачи цепи„ с помощью которой осуществляется введение сигнала из дополнительного канала в основной, равным M = k,exp(j g ), то на выходе вычитателя 1

w (С) = Re (V (t) — АРЧЕ(С)1 ехР()(ЧЧ)

Re (1 -k, k t exp (j ((р, -1) ) )) Б, (t) exp °

)((3 о ) (2) Выражение (2) показывает, что на выходе вычитателя 1 помеха скомпенсираванная, а уровень полезного сигнала изменен не более, чем в (1-krak<).раз.

Так как на практике 111 (0,1, то это изменение ухудшает отношение сигнал шум на входе частотного демодулятора весьма незначительно (менее, чем

0,9 дБ).

Поскольку в процессе работы линии связи из-за замираний сигналов значения k, и (Ф непрерывна изменяются, то

1 коэффициент передачи w также должен постоянно изменяться. Таким образом, упомянутая цепь должна быть адаптивной. Изменения k и (1) в реальных условиях весьма медленны (спектр процессов 1;(t) и р; (с) имеет незначительную ширину (1 — 10 Гц). Поэтому полоса фильтрации в адаптивной цепи должна также быть незначительной. В качестве критерия адаптации для систем связи с угловой модуляцией, в которых принимаются сигналы с постоянной амплитудой, целесообразно выбрать минимум паразиткой амплитудной модуляции сигнала, полученного в результате введения сигнала из дополнительнога канала в основной.

Адаптивная per óëèðîâêà комплексного коэффициента передачи цепи, формирующей копию помехи, вводимой в основной тракт приема, производится следующим образом

Если обозначить

Ч,(t) = A;(t)exp(j 4l (е)), где () (t) = Im(lnV; (t)g, 1524185 т.е. представить напряжения V;(t) в виде колебаний, модулированных по амплитуде и фазе, то учитывая, что ограничители 9 и 3 устраняют амплитудную модуляцию, напряжение на их

5 выходах можно записать следующим об6

t СК,е — и)ехр()и,t)| (8) Амплитудный детектор 10 должен иметь квадратическую характеристику детектирования. На выходе детектора 10 действует напряжение, пропорциональное квадрату амплитуды сигнала(8): разом:

WI(Ñ) = ReexP(j

= КеЧ< (t);

W (с) = ReexP (I ((Ы,-Ы ) С + л

+<<,(t))) - ReVt(t);

B(3) III,

+ k, exp(jha)j = a<, (2 (t) = a2 + g2 + Imln jl

+ k2exp(-j(ha +())) =

+ (P2; (да а ) — а, ), !

О (3) 15

20 а приближенные равенства являются следствием условия k, ((1. Сигналы (3) поступают на входы второго смесителя 6, на выходе которого выделяются разностные частоты преобразоватения и формируется напряжение

z(t) = Re exp (j (Q t +Q,(t)

V,<с») <4)

Усилитель 7 имеет весьма узкую полосу пропускания (обычно порядка

10-1000 Гц) и Hà его выходе вьщеляется сигнал, близкий к гармоническому, который может быть записан в виде

z„(t) Re w ехр()с,) t), (5) где w w<(t) + jw ((t) — узкополосный комплексный процесс, представляющий собой комплексную огибающую сигнала на выходе узкополосного усилителя 7.

Поскольку на выходе первого сиеителя 4 действует сигнал

We(c) - ReVc(t)exp(j (Ы,-t) ) t).(6) где Ио, — частота генератора 5, которьш поступает, как и сигнал (5), на один иэ входов третьего смесителя 8, то на его выходе, где вьщеляются суммарные частоты преобразования, сигнал имеет вид

50

zâ(t) = Rem(exp(j03,t))×2(t), (7)

Таким образом, на выходе вычитате- 55 ля 1 действует напряжение !

1в() = W<(t) z +(t)

Re(a,(с) tI — ксие ) + $с(с)е с

II(С) =(8 (t) (I К,ие " )e

+ S,(C)e ) (К,еI (e)IС= ) —, "" ) !K, — и! + 28е(К,е — w)exp(j(IIa

+Я )j, (9) .

В (9) Д а a (t) — а, (t), а также учтено, что так как Кг «I то

-Е,wexp(jP) 2к I. Первые два слагаемых в (9) представляют собой постоянные напряжения, которые подавляются режекторным фильтром 11. Третье слагаемое в (9) является широкополосным процессом, так как при ЧИ-процессе ехр (j (6a+Cf )) занимает полосу частот в соответствии с правилом Карсона, равную F„2F>(l+)2mL), где F(6 верхняя частота спектра сообщений; а,(t); m — индекс ЧМ каждого из разделяемых ЧИ-сигналов; L ex3 3 — пикфактор сообщения a (t). Широкополосная составляющая на выходе амплитудного детектора IO проходит через режекторный фильтр ll практически без искажений и на второй вход перемножителя 2 поступает сигнал

U (t) (К,е - и)акр (2 (Да

+ I(c )) + (К, е — и )ехр (-) (Да + I()) (10)

В (1О) учтено, что Re x

1 (х+х), Ф

2 где х — комплексное число; х — комп4лексное сопряженное с х число.

Сигналы (4) и (IO) перемножаются в перемножителе 2. Поскольку при

К,(с. 1 и К г (с 1 (I), (t ) = à,, a y (t ) = а2 +L/26 то г Re exp)j(63()< t

- ) и на выходе перемножителя 2 получают (-Pl I

z (t) ReU (t) z Ре К< е — wg exp(j(0p) + Re(K,е — и )exp j (Ы„с — 26а — 2<(t)), (I I)

В (ll) первая составляющая представляет собой гармонический сигнал

1524185

r (t) ReK (K е — v) exp(jQ,—

-) с

- t), (12) из которого следует

Ко -1Ч

w — -- — К е

1-К о

Находят напряжение, действ на выходе вычитателя 1: (14) ующее 20

И (с) Re S,(t) + (††)

К( ь 1+К о

Р 3 Ц -Ц,) J S z(t)) . (15) 25

Из сопоставления первого уравнения (1) и (15) видно, что отношения сигнала амплитуд и помехи на входе основного канала приема и на выходе вычитателя 1 отличаются в (1+К ) раэ.

Формула изобретения

Устройство компенсации помех, содержащее вычитатель, первый вход коСоставитель Н. Мельников

Редактор О. Головач Техред М.Ходанич Корректор C,×åðíè

Заказ 7055/57 Тираж 626 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 с частотой Qo, который выделяется и усиливается в усилителе 7, имеющем коэффициент усиления К и частоту настройки Я . Вторая составляющая является широкополосным процессом, кото5 рый через усилитель 7 практически не проходит. Таким образом, на выходе усилителя 7 действует сигнал

Сопоставляя формулу (5) и (12), приходят к уравнению, определяющему

-1М 15

К, (К1. e — w), (13) торого является входом основного канала устройства, а выход является выходом устройства, соединенные последовательно опорный генератор и первый смеситель, другой вход которого является входом вспомогательного канала устройства, первый ограничитель, второй смеситель, перемножитель и узкополосный усилитель, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью увеличения отношения мощности частотно-модулированного полезного сигнала к мощности чаСтотно-модулированной помехи на выходе устройства при наличии полезного сигнала на обоих входах устройства, в него введены второй ограничитель, вход которого соединен с выходом первого смесителя, а выход соединен с входом второго смесителя, третий смеситель, первый вход которого соединен с выходом первого смесителя, второй вход соединен с выходом узкополосного усилителя, а выход соединен с вторым входом вычитателя соединенные последовательно амплитудный детектор, вход которого соединен с выходом вычитателя, и режекторный фильтр, выход которого соединен с первым входом перемножителя, вход и выход перемножителя соединены с выходом второго смесителя и входом узкополосного усилителя соответственно, вход и выход первого ограничителя соединены с первым входом вычитателя и другим входом второго смеситетеля соответственно.