Устройство приема сигнала на фоне мощной широкополосной помехи

Устройство приема сигнала на фоне мощной широкополосной помехи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - увеличение отношения мощности полезного сигнала к мощности помехи и уменьшение искажений полезного сигнала. Устройство приема сигнала на фоне мощной широкополосной помехи содержит полосовой ограничитель 1, балансный модулятор 2, фазовые детекторы 3 - 6, АЦП 7 - 10, перемножители 11 - 16, сумматоры 17 и 18, цифровой согласованный фильтр 19, амплитудный детектор 20, фильтр 21 верхних частот, генератор 22 опорной частоты и фазовращатель 23 на 90°. Цель достигается за счет использования предварительной коррекции, позволяющей реализовать фильтровую обработку сигнала, а также применять согласованный с неискаженным сигналом фильтр 19. После этой коррекции происходит уменьшение шумов квантования в синфазном канале в те моменты времени, когда отношение сигнал/шум мало. Напряжение квадратурного канала, которое является мешающим, в результате коррекции уменьшается по амплитуде по сравнению с синфазным напряжением, а частота его удваивается. Скорректированный сигнал более коррелирован с исходным сигналом. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SUÄÄ15558 (ц)5 Н 04 В 1 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРС ТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

IlPN ГКНТ СССР (21) 4168968/24-09 (22) 29.12.86 (46) 07.04.90. Бюл. Г 13 (71) Рязанский радиотехнический институт (72) l0.Н.Паршин и Е.В.Пересыпкин (53) 621.396.669 (088.8) (56) Патент СНА Г 3950750, кл. 343-17, 1976.

Слока В.К. Вопросы обработки радиолокационных сигналов. - М.; Советское радио, 1970, с.199, рис. 8.3 ° (54) УСТРОЙСТВО ПРИЕМА СИГНАЛА НА

ФОНЕ НОННОЙ йИРОКОПОЛОСНОЙ ПОМЕХИ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - увеличение отношения мощности полезного сигнала к мощности помехи и уменьшение искажений полезного сигнала. Устройство приема сигнала на фоне мощной широкополосной помехи содержит полосовой ограничитель 1, балансный

2 модулятор 2, фазовые детекторы 3-6, АЦП 7-10, перемножители 11-16, сумматоры 17 и 18, цифровой согласован ный фильтр 19, амплитудный детектор

20, фильтр 21 верхних. частот, генератор 22 опорной частоты и фазовращао тель 23 на 90 . Цель достигается за счет использования предварительной коррекции, позволяющей реализовать фильтровую обработку сигнала, а также применять согласованный с неискаженным сигналом фильтр 19. После этой коррекции происходит уменьшение шумов квантования в синфаэном канале в те моменты времени, когда отношение сигнал/шум мало. Напряжение квадратурного канала, которое является мешающим, в результате коррекции уменьшается по амплитуде по сравнению с синфазным напряжением, а частота его удваивается. Скорректированный сигнал более коррелирован с исходным сигналом. 2 ил. с! 555865

В результате на выходе модулятора 2 получается полезный сигнал, свободный от аддитивной помехи, но искаженный модулирующей помехой: .

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при приеме радиосигналов при наличии помех в системах радиосвязи.

Цель изобретения - увеличение отношения мощности полезного сигнала к мощности помехи и уменьшение искажений полезного сигнала.

На фиг. 1 представлена структурная 10 электрическая схема устройства приема сигнала на фоне мощной широкополосной помехи; на фиг. 2 - эпюры напряжения, поясняющие работу устройства. !

Устройство приема сигнала на фоне мощной широкополосной помехи содер жит входной полосовой ограничитель

1, балансный модулятор 2, первый 3, второй 4, третий 5 и четвертый 6

Фазовые детекторы, первый 7, второй 8, третий 9 и четвертый 10 аналого-цифровые преобразователи, первый 11, второй 12,. третий 13, четвертый 14, пятый 15 и шестой 16 пере- 25 множители, первый 17 и второй 18 сумматоры, выходной цифровой согласованный фильтр 19, амплитудный детектор 20, фильтр 21 верхних частот, генератор 22 опорной частоты, фазо- 30 вращатель 23 на 90 .

Устройство работает следующим образом.

А А cos(g <-P )cos((Dt +().

После формирования квадратур с помощью генератора 22, фазовращателя

23 и фазовых детекторов 3 и 4 и аналого-цифрового преобразования напряжения на выходах преобразователей

7 и 8 имеют вид

Us$=pcocos(epos-ip

ПВ — Ассов (ipss-Cp«) sio ip« + ( и содержат помимо сигнала некоррелированные шумы квантования (г °

Так как цифровой согласованный фильтр 19 согласован с неискаженным сигналом, то для повышения помехоустойчивости проводится коррекция сигналов 0т+, U>< так, чтобы обеспечить согласованную обработку искаженного сигнала. Для этого на выходах фильтра 19 требуется сформировать напряжения и и (П (сов Ср сов tps, в !

Пусть на входе ограничителя 1 действует сумма у+ = $ + g t мощной 35 широкополосной ЧИ или ФИ помехи

А cos(+ t + Q qq ) .с пОстОЯннОЙ или медленно изменяющейся амплитудой A

S = A cos(03t + Cp,), где с, ц> - законы изменения фазы сигнала и помехи.

В результате фильтрации продетек- 45 тированного детектором 20 сигнала в фильтре 21 амплитуды входного колебания на выходе фильтра 21 выделяется только составляющая биений амплитуды помехи и сигнала 50

U«< = A>cos((8 t Ч ppt ) °

На выходе ограничителя 1 формируется колебание с фазой, определяемой 55 фазой более мощной помехи:

U,t = cos(g t + () .

+ sing cos Q sin ) (sin Ч cos

+ sio Cps sio цв; )); и

Ц(СВ (Бс, (в1п, cosips совс в,— р =I рр

cos g< si.n t1p<< ) U з (sin (ц

1 cos,— ваап(cosp sin q )) где N — число накапливаемых отсчетов за время, равное длительности сигнала, Полученные соотношения невозможно реализовать с помощью цифрового фильтра с постоянными коэффициентами, так как величины cos p, sin tip, изменяются во времени случайным otppaзом. Для повышения эффективности работы устройства умножение на переменные коэффициенты и суммирование производится перед цифровой согласованной Фильтрацией с помощью сумматоров

17 .и 18 и переиножителей 11-16:

15558Ь5

Ц и 07 сов qleic U5L в1п(гЮ

U <, = 0 sin(f „, cos ф, — U 8t сов Р<

sin ч" с синфазным напряжением,. а частота его удваивается.

Скорректированный сигнал более коррелирован с исходным сигналом.

Напряжения переменных коэффициентов с достаточной точностью, обусловленной большой мощностью помехи, формируются на выходах преобразователей

9 и 10 после формирования квадратур с фазовых детекторов 5 и б;

U>, = совЦ, Ук, — sin(f, Скорректированные напряжения U 7, U <>, обрабатываются в фильтре 19 согласованным с неискаженным сигналом:

2 ц

i --!

g(к

9 2 (О СОв(-Р 0411 $1П (° ) е

1=

Таким образом, использование предварительной коррекции позволяет реализовать фильтровую обработку сигнала, а также применять согласованный с неискаженным сигналом ЦСФ, широко используемый в радиосистемах. физический смысл производимой коррекции поясняется зпюрами напряжений (фиг. 2), построенными для случая фаэо-кобоманипулированного (ФКМ) сигнала с дискретом Й и ФКИ помехи при наличии расстройки частоты между сигналом и помехой b. И 2 /Й и синфазном входном сигнале.

На фиг. 2а приведен-закон Фазовой манипуляции. сигнала.

Форма напряжений на выходах преобразователей 7 и 8 (Фиг. 26, в) отличается от идеальной прямоугольной, так как имеются колебания, вызванные биением несущих частот сигнала и помехи, а также шумы квантования, которые условно изображены пунктиром в виде шумовой "дорожки" °

Зпюры скорректированных напряжений на выходе сумматоров 17 и 18 представлены на фиг. 2г, д. После коррекции происходит уменьшение шумов квантования в синфаэном канале (фиг. 2г) в те моменты времени, когда отношение сигнал/шум мало. Напряжение квадратурного канала (фиг. 2д),. являющегося в данном случае мешающим, в результате коррекции значительно уменьшается по амплитуде по сравнению

35 и второго Фазовых детекторов, соединенные последовательно амплитудный

45

50 динен с выходом первого аналого-цифровога преобразователя, второй перемножитель, другой вход которого сое55

l5

Зо

Формула изобретения

Устройство приема сигнала на Фоне мощной широкополосной помехи, содержащее выходной цифровой согласованный фильтр, входной полосовой ограничитель, соединенные последовательно первый фазовый детектор и первый аналого-цифровой преобразователь, соединенные последовательно второй Фазовый детектор и второй аналого-цифровой преобразователь, соединенные последовательно генератор опорной частоты, выход которого соединен с входом опорной частоты первого фазового детектора, и Фазоо вращатель на 90, выход которого соединен с входом опорной частоты второго фазового детектора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения отношения мощности полезного сигнала к мощности помехи и уменьшения искажений полезного сигнала на выходе устройства, в него введены балансный модулятор, первый вход которого соединен с выходом полосового ограничителя, а выход соединен с сигнальными входами первого детектор, вход которого соединен с входом входного полосового ограничителя, и фильтр верхних частот, выход которого соединен с вторым входом балансного модулятора, соединенные последовательно третий Фазовый детектор, сигнальный вход которого соединен с выходом входного полосового ограничителя, а вход опорного сигнала соединен с выходом генератора опорной частоты, третий аналого-цифровой преобразователь, первый перемножитель, другой вход которого соединен с выходом третьего аналогоцифрового преобразователя, и первый сумматор, выход которого соединен с первым квадратурным входом выходного цифрового согласованного Фильтра, соединенные последовательно четвертый фазовый детектор, сигнальный

1555865 РоГ. 2

Соста вител ь Н. Мел ьни ков

Техред М.дидык Корректор A.Обручар

Редактор М.Бланар

Заказ 563

Тираж 527

Подписное

8НИИПИ 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 вход которого соединен с выходом входного полосового ограничителя, а вход опорного сигнала соединен с выходом фазовращателя на 90, четвертый аналого-цифровой преобразователь, третий перемножитель, другой вход которого соединен с выходом второго аналого-цифрового преобразователя, и четвертый перемножитель, другой вход которого соединен с выходом третьего аналого-цифрового преобразователя, а выход соединен с другим входом первого сумматора, пятый перемножитель, первый и второй входы

0 которого соединены с выходом первого перемножителя и выходом четвертого аналого-цифрового преобразователя соответственно, соединенные последовательно шестой перемножитель, первый и второй входы которого соединены с выходом четвертого аналого-. цифрового преобразователя и выходом третьего перемножителя соответственно, и второй сумматор, другой вход которого соединен с выходом пятого перемножителя, а выход соединен с вторым квадратурным входом выходного цифрового согласованного Фильтра.