Устройство для приема широкополосных сигналов

Устройство для приема широкополосных сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах связи с широкопосными сигналами. Цель изобретения - повышение точности компенсации узкополосных помех. Устройство для приема широкополосных помех содержит первый перемножитель 1, генератор 2 копии сигнала, фильтр 3, режекторный фильтр 4. второй перемножитель 5, элемент задержки 6. дополнительные перемножители 7i. 72, 9i. 92 и 13, фильтры нижних частот 8i и 82, сумматор 10, фазовращатель 11, вычитатель 12, дополнительные элементы задержки 14 и 15. 1 ил.

(51)5 Н 04 В 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным гопакам (21) 4723273/09 (22) 24.07.89 (46) 07.09.93. Бюл. N 33-36 (71) Воронежский научно-исследовательский институт связи (72) Чугаева В.И.. Журавлев В.И., Рубанский В.А. (73) Воронежский научно-исследовательский институт связи (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в сис,„,Я0 „„2000659 C темах связи с широкопосными сигналами.

Цель изобретения — повышение точности компенсации узкополосных помех. Устройство для приема широкополосных помех содержит первый перемножитель l, генератор 2 копии сигнала, фильтр 3, режекторный фильтр 4, второй перемножитель 5, элемент задержки 6, дополнительные перемножители 71 ° 72, 9i, 92 и 13, фильтры нижних частот 8> и Sz, сумматор 10. фаэовращатель 11, вычитатель 12, дополнительные элементы задержки 14 и 15. 1 ил.

О

О

О

Ж

2000659

Изобретение относится к радиотехнике и может найти применение в системах связи с широкополосными сигналами.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство. содержащее последовательно соединенные вычитатель, выполненный в виде сумматора и фаэовращателя, первый перемножитель и фильтр, выход которого является выходом устройства, а вход через последовательно соединенные режекторный фильтр, второй перемножитель и усилитель с регулируемым коэффициентом усиления соединен с одним из входов вычитателя. Другой вход первого перемножителя соединен с входом генератора копии сигнала и одновременно через элемент задержки 8 — с другим входом второго перемножителя. Вход устройства является входом вычитателя.

Недостатком устройства-прототипа является низкая точность компенсации узкополосных помех.

Цель изобретения — повышение точности компенсации узкополосных помех.

Цель достигается за счет того, что в устройства, содержащее вычитатель, фильтр, выход которого является выходом устройства, первый перемножитель, выход которого через режекторный фильтр соединен с одним иэ входов второго перемножителя, генератор копии сигнала (ГКС), выход которого одновременно соединен с другим входом первого перемножителя и через элемент задержки — с дру-им входом второго перемножителя, введены фазовращатель ма 900, пять дополнительных перемножителей, два ФНЧ, сумматор и два дополнительных элемента задержки. Причем вход первого перемножителя объединен с входом дополнительного элемента задержки и является входом устройства. Выход дополнительного элемента задержки через последовательно соединенные вычитатель и дополнительных перемножитель соединен с входом фильтра. Общая точка выхода ГКС, другого входа первого перемножителя и входа элемента задержки через дополнительный элемент задержки соединена с другим входом дополнительного перемножителя. Выход второго перемножителя соединен одновременно с входом фээовращателя на 90 и с одними входами двух дополнительных перемножителей. Выход фазовращателя на 90 соединен с одними входами двух других дополнительных перемножителей, другие входы двух дополнительных перемножителей объединены и соединены с общей точкой выхода вычитателя и входа дополнительного перемножителя. Выходы дополнительных перемножителей через соответствующие ФНЧ соединены с другими входами двух других дополнительных перемножителей соответственно, выходы которых подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого соединен с вторым входом вычитателя, Предлагаемое устройство содержит по10 следовательно соединенные элемент задержки 15, вычитатель 12. дополнительный перемножитель 13 и фильтр 3, выход которого является выходом устройства. а вход элемента задержки 15 объединен с входом

15 первого перемножителя 1 и является входом устройства. Выход перемножителя 1 через последовательно соединенные режекторый фильтр 4, второй перемножитель 5 соединен с входом фаэовращателя 11

20 на 90 и одновременно с одними входами дополнительных перемножителей 71 и 91.

Выход фазовращателя 11 соединен одновременно с одними входами дополнительных перемножителей 72 и 92.

Общая точка других входов дополнительных перемножителей 7 и 7z соединена с общей точкой выхода вычитателя 12 и входа дополнительного перемножителя 13. Выход дополнительного перемножителя 71

30 через последовательно соединенные ФНЧ

81 и дополнительный перемножитель 91 соединен с одним из входов сумматора 10.

Выход дополнительного перемножителя 7з через последовательно соединенные ФНЧ

35 82 и дополнительный перемножитель 9z соединен с другим входом сумматора 10, выход которого соединен с другим входом вычитателя 12. Выход ГКС 2 соединен одновременно с другим входом перемножителя

40 1 и через элемент задержки 6 — с другим входом перемножителя 5.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Входной сигнал, представляющий со45 бой смесь полезного ШПС и узкополосной помехи, поступает на вход перемножителя

1 и через элемент задержки 15 на вход вычитателя 12, где из него вычитается помеха, сформированная в кольце обратной связи.

С выхода вычитателя 12 напряжение подается на перемножитель 13, где перемножается с опорным сигналом, формируемым в

ГКС 2 и задержанным в элементе задержки

14. В результате перемножения через

55 фильтр 3 подается на выход устройства. Одновременно напряжение с выхода перемножителя 1 поступает в кольцо обратной связи, содержащее элементы 4. 5, 71,72, 81.

8р, 9>, 92, 10 и 11. В результате перемножения с копией сигнала полезный ШПС на

2000659 выходе перемножителя 1 сворачивается в узкополосный сигнал, а узкополосная помеха превращается в широкополосную с базой Б, равной базе полезного ШПС. В режекторном фильтре 4 осуществляется режекция свернутого полезного сигнала и части спектра помехи, попадающей в его полосу. В полосу режекторного фильтра попадает 1/Б-я часть мощности помехи, т.е. на выход режекторного фильтра 4 полезный сигнал не проходит, а помеха ослабляется не более чем в (1-1/Б) раэ. С выхода режекторного фильтра 4 помеха поступает на перемножитель 5, где путем перемножителя с той же копией последнего сигнала, задержанной в элементе задержки 6 на время, равное задержке в режекторном фильтре 4, широполосная помеха сворачивается в узкополосную, т.е. приводится к своему первоначальному виду. Узкополосная помеха с выхода перемножителя 5 через элементы

7t-11 подается на другой вход вычитателя

12, где компенсирует узкополосную помеху, . поступающую по первому входу вычитателя

12.

Элементы 7t-11 обеспечивают автоматическую подстройку амплитуды и фазы компенсирующего напряжения так, чтобы обеспечивалась противофаэность помех, поступающих по входам вычитателя 12, и равенство их амплитуд.

Так как полезный сигнал поступает только по первому входу вычитателя 12, а помехи — как по первому входу, так и по второму, то сигнал на его выход проходит практически без искажений, а помехи в нем компенсируются. Нескомпенсированная часть помехи составляет 1/Б-ю ее часть.

Следовательно, за счет введения кольца обратной связи с автоматической подстройкой амплитуды и фазы компенсирующего напряжения обеспечивается ослабление помехи на входе перемножителя 1 в Б раэ.

Величины задержки элементов задержки 6 и 14 выбираются такими, чтобы обеспечить синхронность ШПС и опорного сигнала на входах перемножителей 1 и 13. элемент задержки 15 обеспечивает выравнивание по времени прихода помех. поступающих на входы вычитателя 12.

Докажем достижение поставленной цели

Запишем узкополосную помеху (УП) на выходе вычитателя 12, являющуюся результатом вычитания узкополосных помех, поступающих на входы вычитателя 12, в виде.

A t cos(ât t + р1).

Учитывая, что помеха за счет прохождения через элементы 1, 4 и 5 изменяет свою фазу и амплитуду, напряжение на первом входе дополнительного перемножителя 7> можно записать в виде

Аг cos(arzt+pz).

Напряжение на втором входе перемно5 жителя 2 записывается как

А1 cos(вл+pi).

В этом случае на выходе ФНЧ 8> имеется напряжение — cos(((i — соz)t+ p i-p г1

Ai Аг а на выходе перемножителя 9t—

A) А1 (cos(соИ + р 1(+ соз((2 м г - в ф- ут t+ 2 ®1).

Соответственно на выходе перемножителя

9z имеем

A) At (соз(аю + p t) cos((2 ш г в ф20 -Pt+2Pz))

Поэтому на выходе сумматора 10 выделится сигнал

A) А

2 cos(N1t+Ф1)

25 отличающийся от входного лишь постоным множителем амплитуды.

Полученное напряжение подается на второй вход вычитателя 12, на его первый вход поступает ШПС и узкополосная поме30 ха

A1Cos(A)lt+ p1).

Вычитатель 12 формирует на выходе разность напряжений, поступающий на оба

З5 его входа. Так как на один вход вычитателя

12 поступает ШПС и узкополосная помеха, а на второй — только узкополосная помеха, при этом фазы узкополосных помех совпадают, то ШПС проходит на выход без иска40 жений, а помеха компенсируется.

Приведенные соотношения показывают, что эа счет введения элементов 6-10 осуществляется автоматическая подстройка для компенсирующего напряжения. По45 кажем, что за счет введения элементов 6 — 10 обеспечивается и автоматическая регулировка амплитуды компенсирующего напряжения в кольце обратной связи.

Действительно, различие амплитуд по 50 мех, поступающих на входы вычитателя 12, приводит к увеличению амплитуды их разности А1, т.е. к увеличению амплитуды помехи на входе перемножителей 7t и 7г, т.е. к увеличению амплитуды на втором входе вы55 читателя 12. и т.д.

Таким образом, в заявляемом устройстве обеспечивается автоматическая подстройка амплитуды и фазы помехи в кольце обратной связи, в то время как в прототипе

2000659

Составитель В.Чугаева

Техред М.Моргентал

Редактор А.Купрякова

Заказ 3081

Кооректор Е.Папп

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул Гагарина, 101 противофазность помех и равенство их амплитуд на входах вычитателя 12 достигаются эа счет ручной регулировки фазы фазовращателя, входящего в состав вычитателя 12, и подбора коэффициента усиления 5 усилителя в процессе настройки схемы.

Автоматическая подстройка обеспечивает большую точностью, чем фиксированная, что приводит к улучшению степени компенсации узкополосной помехи, т.е. к 10 повышению помехоустойчивости устройства.

Формула изобретения

Устройство для приема широкополосных сигналов, содержащее последователь- 15 но соединенные вычитатель, первый перемножитель и фильтр, последовательно соединенные режекторный фильтр и второй перемножитель, другой вход которого соединен через элемент задержки с выходом 20 генератора копии сигнала, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности компенсации узкополосных помех, введены фаэовращатель на 90О, дополнительные перемножители, фильтры нижних частиц, сум- 25 матор и дополнительные элементы задержки, при этом вход первого дополнительного перемножителя соединен с входом первого дополнительного элемента задержки, выход которого соединен с первым входом вычитателя, второй вход которого соединен с выходом сумматора. входы которого соединены с выходами второго и третьего дополнительных перемножителей, первые входы которых соединены соответственно с выходами четвертого и пятого перемножителей через соответствующие фильтры нижних частот, первые входы четвертого и пятого дополнительных перемножителей соединены с выходом вычитателя, выход первого дополнительного перемножителя соединен с входом режекторного фильтра, а к другому входу первого дополнительного перемножителя подключен выход генератора копии сигнала, выход второго перемножителя соединен с другими входами второго и четвертого дополнительных перемножителей непосредственно и через фаэовращатель — с другими входами третьего и пятогодополнительных перемножителей, а к другому входу первого перемножителя подключен выход генератора копии сигнала через второй дополнительный элемент задержки.