Устройство компенсации узкополосных помех

Устройство компенсации узкополосных помех

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в системах широкополосной связи. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости. Устройство содержит генератор 5 копии сигнала , оычитатель 1. перемножители 2.1-2.4, заградительные фильтры 3.1.3.2, широкополосный усилитель 7, сумматор 10, источник 11 опорного напряжения, амплитудный детектор 9 и полосовой фильтр 6. Входной сигнал, состоящий из широкополосного полезного сигнала и помехи, поступает на перемножитель 2.3, на который с выхода генератора 5 подается копия полезного сигнала, и вычитатель 1. В результате перемножения спектр полезного сигнала сужается, а спектр помехи в соответствии с базой В копии полезного сигнала расширяется Последующая обработка сигнала в заградительном фильтре 3.1 и перемножителе 2.4 приводит х тому, что на выходе последнего формируется (1-1/В) первоначального спектра помехи. В результате первичного перемножения в перемножителе 2.3 на выходе полосового фильтра образуется полезный сигнал и 1/В часть спектра помехи. В результате вторичного перемножения в перемножителе 2.4 на выходе амплитудного детектора 9 образуется отрицательное напряжение , которое после усиления в усилителе 8 поступает на сумматор 10, на который подается напряжение источника 11. Выходное напряжение сумматора подается на управляемый аттенюатор 4, вызывая тем самым формирование уровня помехи, соответствующей огибающей помехи на. входе устройства, которая поступает на вычитатель 1. 2 ил. (Л С xi о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (53)s Н 04 В 1/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4710428/09 . (22) 26.06.89 (46) 23.09.92. Бюл. N 35 (71) Воронежский научно-исследовательский институт связи (72) 3.Н,Сошников, lO,À.Ñòîp÷àê. В,Т.Толчеев и А,С,Попов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1338078, кл. Н 04 В 1/10, 1985, Авторское свидетельство СССР

N 1019648, кл. Н 04 В 1/12. 1982.

Авторское свидетельство СССР

N 1700754,,кл. Н 04 В 1/10, 1989. (54}. УСТРОЙСТВО КОМПЕНСАЦИИ УЗКОПОЛОСНЫХ ПОМЕХ (57) Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в системах широкополосной связи. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости, Устройство содержит генератор 5 копии сигнала, вычитатель 1, перемножители 2.1-2.4, заградительные фильтры 3.1. 3,2, широкополосный усилитель 7. сумматор 10, источник

11 опорного напряжения, амплитудный детектор 9 и полосовой фильтр 6. Входной сигнал, состоящий из широкополосного полезного сигнала и помехи, поступает на перемножитель 2.3, на который с выхода генератора 5 подается копия полезного сигнала, и вычитатель 1, В результате перемножения спектр полезного сигнала сужается. а спектр помехи в соответствии с базой В копии полезного сигнала расширяется. Последующая обработка сигнала в заградительном фильтре 3.1 и перемножителе 2.4 приводит х тому, что на выходе последнего формируется (1 — 1/В) первоначального спектра помехи. В результате первичного перемножения в перемножителе 2.3 на выходе полосового фильтра образуется полезный сигнал и I/ часть спектра помехи. В результате вторичного перемножения в перемножителе 2.4 на выходе амплитудного детектора 9 образуется отрицательное напряжение, которое после усиления в усилителе 8 поступает на сумматор 10, на который подается напряжение источника 11. Выходное напряжение сумматора подается на упг равляемый аттенюатор 4, вызывая тем самым формирование уровня помехи, соответствующей огибаю;цей помехи на входе устройства, которая поступает на вычитатель 1. 2 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может найти применение в системах широкополосной связи, Известно устройство корреляционной обработки широкополосных сигналов (авт, св. ЬЬ 1338078, кл, Н 04 В 1/10), содержащее последовательно соединенные вычитающее устройство, первый вход кОторого явллется входом устройства корреляционной обработки, а второй вход падкл очен к выходу усилителя; перемнажитель, второй вход которого соединен с первым выходом генератора копии сигнала, а выход подключен к входу режекторнага фильтра; интегратор; ключ, управляющий вход которого соединен с вторым выходом генератора копии сигнала. и блок сравнения; к входу которого подключен формирователь порога; поСледовательно соединенные элемент задержки, вход которого подключен к выходу генератора копии сигнала, дополнительный перемножитель, вход которого соединен с выходом режекторного фильтра, а выход подключен к входу усилителя.

Однако устройство имеет невысокуfo помехоустойчивость, связайную с отсутствием автоматического подавления помехи путем компенсации ее копией, Наиболее близким к изобретению па технической сущности является устройство корреляционной обработки широкополосных сигналов (авт, св. M 1700754, кл. Н 04 В

1/10). содер>кащее последовательно соединенные вычитатель, первый перемнажитель, режектарный фильтр и второй перемножитель, причем выход первого перемножителя соединен с входом первого фильтра, второй вход первого перемнажителл соединен с выходом генератора копии сйгнала и через линию задержки — с вторым входом второго перемнажителя, синхранКо-фазовый фильтр, сигнальный вход которого соединен с первым входом вычитателя, выход — с вторым входам вычитателл, а опорный вход — с выходом второго перемнажителя.

Это устройство также имеет невысокую помехоустойчивость.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости.

Длл этого в устройство компенсации узкополосных помех, содержащее последовательно соединенные вычитатель, первый перемножитель и. паласовой фильтр, вход которого соединен с входом второго перемножителя через заградительный фильтр, последовательно соединенные третий перемно>китель. фильтр и четвертый перемножитель, а также управляемый аттен оатор, сумматор и генератор копии сигнала, выход которого подключен к соответствующим входам первого, третьего и четвертого перемножителей, а сигнальный вход первого перемнажителя соединен с первым входом вычитателя, введены широкополосный усилитель, последовательно соединенные амплитудный детектор и усилитель постоянного тока, а также источник опорного нэпряжения, фильтр выполнен в виде заградитель10 ного фильтра, при этом выход четвертого перемножителл соединен со вторым входом вычитателл через последовательна соединенные широкополосный усилитель и управляемый аттенюатар, управляющий вход

55 которого соединен с выходом сумматора, к входам которого подключены соответственно выход источника опорного напряжения и выход усилителя постоянного тока, выход второго перемнажителя соединен с входом амплитудного детектора, а выход генератора копии сигнала соединен с соответствующим входом второго перемна>кителя.

На фиг,1 представлена структурнал схема предлагаемого устройства; на фиг.2— эпюры напряжений, поясняющие ега работу.

Устройство компенсации узкополосных помех содержит вычитатель 1, выполненный, например, на резисторах; первый 2.1, второй 2,2, третий 2.3 и четвертый 2.4 перемно>кители, первый 3.1 и второй 3.2 заградительные фильтры, выполненные, например, а виде последовательно соединенных фильтров верхних и нижних частот с частотами среза, равными соответственна нижней и верхней границагл полосы загра>кдения; управляемый аттен оатор 4, выпалненный. например, на р-i-n-диодах; генератор 5 копии сигнала; паласовой фильтр 6; широкополосный усилитель 7; усилитель 8 постоянного тока; амплитудный детектор 9; сумматор 10, выполненный, например, на резисторах; источник 11 апарнаго напрлженил, выполненный, например, в точке источника постоянного напряжения с регулировкой па уpoBHIQ. При зтам последовательно соединены третий перемнажитель

2,3, первый вход которого является входом устройства, первый заградительный фильтр

3.1, четвертый перемно>китель 2.4. широкополасный усилитель 7, управляеглый аттенюатар 4, выходом подключенный к второму входу вычитателя 1, первый вход которого соединен с первым вхадогл третьего перемножителя 2.3; последовательна соединены первый перемнажитель 2.1, первым входом подключенный к выходу вычитателя 1, а выходом также соединенный с входом паласаваго фильтра 6, выход которого лвллется выходом устройства. второй заградитель1764166 ный фильтр 3.2, второй перемножитель 2,2, амплитудный детектор 9, усилитель 8 постоянного тока и сумматор 10, второй вход которого соединен с выходом источника 11. постоянного напряжения, з выход подключен к управляющему входу управляемого аттенюэтора 4, выходом соединенного с вторым входом вычитателя 1; выход генератора 5 копии сигнала соединен с объединенными вторыми входами первого 2.1, второго

2.2, третьего 2.3 и четвертого 2.4 перемножителей.

Устройство работает следующим обра. зом.

Входной сигнал, состоящий из широкополосного полезного сигнала Рс с шириной

СПЕКтРа Fc.n1 И УЗКОПОЛОСНОЙ ПОМЕХа Р» С шириной спектра Fn,y, поступает на первые объединенные входы вычитателя 1 и третьего перемножителя 2,3. на второй вход которого с выхода генератора 5 подается псевдослучайная последовательность(ПСП) с количеством элементарных импульсов В =

= Т/r, где Т вЂ” длительность ПСП; r- длительность элементарного символа ПСП. На выходе третьего перемножителя 2.3 спектр полезного широкополосного сигнала Р в В раз сужается и становится равным Fc.y .=

1/Т, спектр узкополосной помехи Р» в В раз расширяется и становится равным Fni1J =

=Fn.y В =1/r, а энергия полезногосигнала. и спектральная плотность мощности помехи — соответственно равными Ec = Р Т и

Nn - Pn r. С выхода третьего перемножителя 2.3 преобразованные составляющие полезного сигнала Р и помехи Р» подаются нэ вход первого заградительного фильтра

3.1 с полосой затухания Г,, = 1/T настроенного на частоту полезного сигнала. В результате селекции спектра помехи шириной

Fn.3 = 1/Т на выходе первого заградительного фильтра 3.1 остается часть спектра помех L1 Л Fn.n1 = Fn.ш — Fn =- — (1 — 1 / В), «то

1 т соответственно вызывает и уменьшение спектральной плотности мощности помехи на 1/В часть. С выхода первого заградительного фильтра 3.1 отселектированная часть помехи с шириной спектра ЛFn.

=Fn.m (1 — 1/В) подается на первый вход четвертого перемно>кителя 2.4, нэ второй вход которого с выхода генератора 5 поступает сигнал ПСП.

В результате вторичного перемножения нэ выходе четвертого перемножителя

2.4 сигнал узкополосной помехи с шириной спектра Л Р .y = Fn.y . (1 — 1/В) и уровнем мощности Л Pn = Nn Fn.ó (1 1/В) сворачивается в узкополосную помеху, которая поступает на вход широкополосного усилителя 7. После усиления усилителем 7 сигнал помехи Л Р» черезэ управляемый аттенюзтор 4 подается нз второй вход вычита5 леля 1.

Одновременно с выхода вычитателя 1 тот же входной широкополосный сигнал Р вместе с узкополосной помехой Р» поступают на первый вход первого перемножителя

10 2.1, на второй вход которого с выхода генератора 5 подается сигнал ПСП. На выходе первого перемножителя 2,1 спектр широкополосного полезного сигнала в В раэ сужается и становится равным F .y = 1/Т, спектр

15 узкополосной помехи Pn B раэ расширяется и увеличивается до значения Fn.ù = Р»,ух хВ = 1/r, а энергия полезного сигнала и спектральная плотность мощности помехи соответственно становятся равными Е = Р х

20 х Т и Nn = Р» r. С выхода первого перемножителя 2,1 прес разованные составляющие полезного сигнала Р и узкополосной помехи Р» поступают на вход второго заградительного фильтра 3.2 и полосовой фильтр 6

25 с полосами затухания и прозрачности, соотве-.ственно равными Fa.n = 1/T. На выходе полосового фильтра 6 формируется узкополосный полезный сигнал и 1/B часть спектра помехи, так как Fn.щ.Fc. y = 1!r:1/Т = В, э

30 на выходе второго заградительного фильтра

3,2 вырабатывается сигнал помехи с шириной спектра ЛР». ш = Р».ш Fn.э = Fn.ш (" t/Â), что приводит к уменьшению спектральной плотности мощности помехи на

35 1/В часть, С выхода второго заградительного фильтра 3,2 отселектированная часть помехи с шириной спектра Л Р» щ = Fn (1

1/В) подается на первый вход второго перемно>кителя 2.2, на второй вход которого с

40 выхода генератора 5 поступает сигнал ПСП.

В результате вторичного перемножения на выходе второго перемножителя 2.2 формируется сигнал узкополосной помехи с шириной спектра ЛГ»,y = Fn,ó (1 — 1/В) с

45 уровнем мощности h,Pn = N».F».у (1 — 1/В), который поступает на вход амплитудного детектора 9, На выходе амплитудного детекторэ 9 формируется отрицательное напряжение U1 (фиг.2а), которое после усиления усилителем 8 постоянного тока поступает на первый вход сумматора 10. На второй вход сумматора 10 с выхода источника 11 подается опорное напряжение 02 (фиг,26), которое, с целью расширения дина>мического

55 диапазона подавления узкополосной помехи, соответствует максимальному =-этухэнию управляемого эттенюэторэ 4, В результате сложения противопо 10.»ных по знаку напряжений Ul и Ог на ви :о,1» ..уммэ1764166

Составитель Э.Сошников

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н Бучок

Редактор Г.Бельская

Заказ 3463 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 тора 10 результирующее напряжение Оз (фиг.2в) уменьшается, что соответственно вызывает и уменьшение затухания аттенюатора 4. При этом на выходе управляемого аттенюатора 4 формируется уровень поме- 5 хи, соответствующий уровню узкополосной помехи на входе устройства, который пода-"- " ется на второй вход вычитателя 1. Путем соответствующего подбора коэффициентов усиления К, .т и Кш.у усилителя 8 постоян- 10 ного тока и широкополосного усилителя 7 соответственно в вычитателе 1 (1 — 1/В) спектра помехи входного сигнала и (1 — 1/В) спектра с выхода управляемого аттенюатора 4 компенсируются, и на выходе вычита- 15 теля 1 остается только 1/В часть спектра помехи, которая после перемножения в первом перемножителе 2.1 с сигналом ПСП rioвторно подавляется в В раз. Поэтому в результате двойного подавления узкопо- 20 лосной помехи ее уровень уменьшается в В раз, Таким образом, предлагаемое техническое решение по сравнению с прототипом позволяет подавить уровень помехи в В 25

2 раз, что при соответствующем выборе базы

В широкополосного сигнала увеличивает помехоустойчивость устройства в несколько десятков раз.

Формула изобретения 30

Устройство компенсации узкополосных помех, содержащее последовательно соединенные вычитатель, первый перемножитель и полосовой фильтр, вход которого соединен с входом второго перемножителя через заградительный фильтр, последовательно соединенные третий перемножитель, фильтр и четвертый перемножитель, а также управляемый аттенюатор, сумматор и генератор копии сигнала, выход которого подключен к соответствующим входам первого, третьего и четвертого перемножителей, а сигнальный вход первого перемножителя соединен с первым входом вычитателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены широкополосный усилитель, последовательно соединенные амплитудный детектор и усилитель постоянного тока, а также источник опорного напряжения, фильтр выполнен в виде заградительного фильтра, при этом выход четвертого перемножителя соединен с вторым входом вычитателя через последовательно соединенные широкополосный усилитель и управляемый аттенюатор. управляющий вход которого соединен с выходом сумматора. к входам которого подключены соответстввнно выход источника опорного напряжения и выход усилителя постоянного тока, выход второго перемножителя соединен с входом амплитудного детектора. а выход генератора копии сигнала соединен с соответствующим входом второго перемножителя,