Шумоподавитель

Шумоподавитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

- "со

Ilk P. Hc. ть„„„.

:С..Г .гЛ

Ес ° sâé °

СПИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11,734884

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) М Кч (22) Заявлено 23.01,78. (21) 2571780/18-09

Н 04 В 1/10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Гюсударствеиный комитет

СССР (53) УДК 621.391. .828 (088.8) Опубликовано 15.05.80. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 25.05.80 ао делам изооретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. К. Ануфриев и А. А. Коткин (71) Заявитель (54) ШУМОПОДАВИТЕЛЬ!

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах связи для автоматического включения или выключения оконечных устройств в зависимости от качества входного сигнала, обычно оцениваемого отношением сигнал/шум. В частности, предлагаемый шумоподавитель может быть использован в радиоприемных устройствах для устранения утомительного воздействия шумов на оператора.

Известен шумоподавитель, содержащий фильтр верхних частот, усилитель и детек- 10 тор шума, устройство, вычисляющее отношение напряжения сигнала к напряжению шума, и аналоговый ключ. В этом устройстве напряжение шума выделяется фильтром верхних частот, в полосу пропускания которого не попадают составляющие спектра15 передаваемого сообщения. Это напряжение шума усиливается, выпрямляется и поступает на устройство, вычисляющее отношение напряжения сигнала к напряжению шума, сигнал с которого управляет работой ю аналогового ключа (1).

Недостаток этого устройства заключается в необходимости более широкой полосы пропускания предшествующих шумоподави2 телю устройств rio сравнению с шириной спектра передаваемого сообщения, низкой и нестабильной чувствительности выявления информационного сигнала на фоне шумов и низком быстродействии, связанном с необходимостью выпрямления и фильтрации анализируемых сигналов. Последнее может привести к искажениям передаваемого сообщения.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее формирователь, преобразующий аналоговый входной сигнал в цифровой, счетчик периодов входного сигнала за время, определяемое схемой тактирования, работающей от задающего генератора. В схеме имеются также элемент запрета и счетчик задержки выключения, управляющие аналоговым ключом (2).

Недостаток устройства — узкий диапазон регулирования порогового отношения сигнал/шум, которое для данного устройства приблизительно равно 1. Регулирование порогового отношения сигнал/шум этого устройства можно производить за счет изменения объема счетчика числа периодов входного сигнала или за счет изменения частоты

734884 задающего генератора. Однако при увеличении объема счетчика числа периодов более, чем на 10%, схема будет воспринимать шумовой сигнал как информационный. При . уменьшении объема счетчика числа периодов часть спектра рабочего сигнала будет восприниматься схемой как шумовой сигнал, что приведет к частичной потере информации. Если входной сигнал представляет собой фиксированную частоту, например при приеме телеграфного сигнала, подкрашенного тональной частотой, то при умень- 16 шенин объема счетчика числа периодов возможна полная потеря информации. Измене ние частоты задающего генератора приводит к тем же результатам, и изменяется время задержки отключения.

13

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования порогового отношения сигнал/шум.

Для этого в шумоподавитель, содержащий счетчик периодов входного сигнала, счетный вход которого подключен к выхо- m ду формирователя, вход обнуления — к первому выходу схемы тактирования, а выход — к первому входу элемента запрета, второй вход которого соединен с первым выходом схемы тактирования, третий вход—

25 с выходом счетчика задержки, первый выход — со входом управления аналогового ключа, а второй выход — со входом обнуления счетчика задержки, счетный вход которого через схему тактирования подклю-, чен к выходу задающего генератора, вве- рр дены генератор низкочастотного шума и аналоговый сумматор, первый вход которого подключен к выходу генератора низкочастотного шума, второй вход объединен с сигнальным входом аналогового ключа и является входом устройства, а выход соединен со входом формирователя.

На чертеже приведена структурная электрическая схема шумоподавителя.

Устройство содержит формирователь I, преобразующий аналоговый сигнал в цифровой, выход которого подключен к счетному входу счетчика 2 периодов входного сигнала. Вход обнуления счетчика 2 подключен к первому выходу схемы 3 тактирования, работающей от задающего генератора 4.

Выход счетчика 2 подключен к первому входу элемента 5 запрета, второй вход которого подключен к первому выходу схемы 3 тактирования, а третий вход — к выходу счетчика 6 задержки выключения. Счетный вход счетчика 6 подключен к второму выходу схемы 3 тактирования. а вход обнуления счетчика 6 †. — к первому выходу элемента 5 запрета, вторбй выход которого соединен со входом управления аналогового клю- ча 7. Сигнальный вход аналогового ключа 7 соединен с одним из входов аналогового сумматора 8, другой вход сумматора 8 подклю нп к выхо t. генератора 9 низкочастотного шума с регулируемым уровнем выходнбго напряжения, а выход сумматора 8 — к входу формирователя 1. Входом шумоподавителя является точка соединения сигнального входа аналогового ключа 7 и одного из входов аналогового сумматора 8. Выходом шумоподавителя является выход аналогового ключа 7.

Шумоподавитель работает следующим образом..

Смесь сигнала и шума поступает на вход шум о подав ителя и одновременно подается на сигнальный вход ключа 7 и один из входов сумматора 8, на другой вход которого поступает регулируемое шумовое напряжение от генератора 9 шума.

Результирующая смесь с выхода сумматора 8 поступает на вход формирователя 1, который вырабатывает импульсы на каждое положительное пересечение нулевой линии напряжением смеси. Импульсы с выхода формирователя 1 поступают на счетный вход счетчика 2, который накапливает их в течение времени, определяемого периодом следования импульсов сброса, поступающих на обнуляющий вход счетчика 2 с первого выхода схемы тактирования 3, на вход которой поступают импульсы от задающего генератора 4. Период следования импульсов сброса Т с составляет величину порядка десятков миллисекунд и определяет быстродействие шумоподавителя, а объем счетчика 2 выбран из условия

Мсч. 0,9 Fm.cp.. Тф, где F cp — средняя частота шума на входе шумоподавителя, Й сч,а — объем счетчика 2.

В случае переполнения счетчика 2 импульсы с его выхода поступают на первый вход элемента 5 запрета, который при этом запрещает прохождение импульсов сброса с первого выхода схемы 3 тактирования на вход обнуления счетчика 6, накапливающего импульсы, поступающие на его счетный вход со второго выхода схемы тактпрования

3 и соответствующие циклы обнуления счетчика 2. Объем счетчика 6 выбран из условия

Хсч.e = Të /1 о, где Мсч.6 — объем счетчика 6, Тп — средняя продолжительность паузы -речевого сигнала.

Если счетчик 2 переполняется подряд в течение количества циклов, большего Мсчб, то описанный механизм работы элемента 5 запрета и счетчика 6 приводит к переполнению последнего. Импульс с его выхода из1меняет состояние элемента 5 запрета, который переводит ключ 7 в состояние «выклю- чено», при этом сигнал с входа шумоподавителя не проходит на его выход. Это происходит в том случае, если с выхода сумма734884

Формула изобретения

5 тора 8 на вход формирователя 1 в течение времени, большего Tn,ïoñòóïàåò результирующая смесь; состоящая только из шума или смесь с отношением сигнал/шум менее единицы, что свидетельствует о том, что на входе шумоподавителя отношение сигнал/ шум менее установленной пороговой величины, определяемой выражением (Uc/1-1e ) вх. нор. =

У

I о где Ущг — шумовое напряжение гейератора шума; 1шм — напряжение шума на входе шумоподавителя.

При этом частота следования импульсов с выхода формирователя 1 такова, что счетл чик 2 переполняется за время между двумя импульсами обнуления.

Когда отношение сигнал/шум на входе шумоподавителя больше указанной пороговой величины и соответственно отношение сигнал/шум результирующей смеси на входе формирователя 1 больше единицы, частота следования импульсов с его выхода такова, что счетчик 2 не переполняется за время между двумя импульсами обнуления. Эле-. мент 5 запрета при этом разрешает прохождение импульсов сброса с первого выхода схемы 3 тактирования на вход обнуления счетчика 6 и изменяет свое состояние на противоположное, переводя ключ 7 в состояние

«включено». При этом сигнал с входа шумоподавителя проходит на его выход. В течение естественных пауз речевого сигнала длительностью не более Т элемент 5 запрета не успевает изменить свое состояние и поддерживает ключ 7 в состоянии «включено».

Это происходит потому, что за это время 3»

6 на счетный вход счетчика 6 со второго выхода схемы 3 тактирования поступит количество импульсов менее Ncs6,счетчик 6 не переполняется и после окончания паузы обнуляется импульсом с первого выхода схемы 3 тактирования.

Шумоподавитель, содержащий счетчик периодов входного сигнала, счетный вход которого подключен к выходу формирователя, вход обнуления — к первому выходу схемы тактирования, а выход — к первому входу элемента запрета, второй вход которого соединен с первым выходом схемы тактирования, третий вход — с выходом счетчика задержки, первый выход — со входом управления аналогового ключа, а второй выход со входом обнуления счетчика задержки, счетный вход которого через схему тактирования подключен к выходу задающего генератора, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования порогового отношения сигнал/шум, в него введены генератор низкочастотного шума и аналоговый сумматор, первый вход которого подключен к выходу генератора низкочастотного шума, второй вход объединен с сигнальным входом аналогового ключа и является входом устройства, а выход соединен со входом формирователя.

--. -Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шварцман А. P. О некоторых схемах подавителей шума. «Вопросы радиоэлектроники», серия ТРС, 1974, вып. 1, с. 170 — 174.

2. Патент США Хо 3902123, кл. 325 — 478, 1975 (прототип). с,у с, 734884

Составитель Т. Афанасьева

Редактор С. П атру ше ва Техред,К. Шуфрич Корректор Н отец

Заказ 2238/17 Тираж 729 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент» г. Ужгород, ул. Проектная, 4