Устройство для выделения импульсныхсигналов

Устройство для выделения импульсныхсигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е,щ 815970

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 31.05.79 (21) 2772715/18-09 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М К

Н 04Я 1/36

Государственный комитет

СССР ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.03.81. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 30.03.81 (53) УДК 621.395.

387(088 8) (72) Автор изобретения

Л. В. Мовчан (71) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах передачи и обработки сигналов для выделения информационных импульсов на фоне шумов и импульсных помех.

Известно устройство для выделения импульсных сигналов, содержащее усилитель, последовательно соединенные первый сумматор, амплитудный различитель, второй сумматор, дифференцирующую цепь, пороговый элемент и формирователь импульсов стандартной длительности, первый вход пер- 1р вого сумматора через последовательно соединенные первую линию задержки и инвертор соединен с вторым входом первого сумматора, другой выход амплитудного различителя через вторую линию задержки соединен с другим входом сумматора 11).

Однако такое устройство имеет низкую помехоустойчивость при воздействии мультипликативной помехи.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости.

Цель достигается тем, что в устройство для выделения импульсных сигналов, содержащее усилитель, последовательно соединенный первый сумматор, амплитудный

2 различитель, второй сумматор, дифференцирующую цепь, пороговый элемент и формирователь импульсов стандартной длительности, первый вход первого сумматора через последовательно соединенные первую линию задержки и инвертор соединен с вторым входом первого сумматора, другой выход амплитудного различителя через вторую линию задержки соединен с другим входом второго сумматора, введены последовательно соединенные блок выделения огибающей и масштабный блок,. а также последовательно соединенные третья линия задержки и органичитель, при этом вход третьей линии задержки и вход, блока выделения огибающей объединены и подключены к выходу усилителя, выход ограничителя подключен к первому входу первого сумматора, выходы масштабного блока подключены к другим входам соответственно ограничителя и порогового элемента.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для выделения импульсных сигналов.

Устройство содержит усилитель 1, первый сумматор 2, амплитудный различитель

3, второй сумматор 4, дифференцирующую

815970

15 цепь 5, пороговый элемент б, формирователь 7 импульсов стандартной длительности, первую линию 8 задержки, инвертор 9, вторую линию 10 задержки, блок 11 выделения огибающей, масштабный блок 12, третью линию 13 задержки, ограничитель 14.

Устройство работает следующим образом.

Импульсный вхе дной сигнал, пораженный модулирующей, импульсной и шумовой помехами, поступает на усилитель 1 и с его выхода на входы третьей линии 13 задержки и блока 11 выделения огибающей.

Блок 1 выделения огибающей производит выделение огибающей сигнала, например, путем пикового детектирования. Постоянная времени блока 11 выделения огибающей выбирается такой, что в процессе выделения огибающей он не реагирует на импульсы помех с длительностями, меньшими длительности информационных импульсов. Выделенное напряжение огибающей фильтруется в масштабном блоке 12 и подается на управляющий вход ограничителя 14. При этом напряжение огибающей в масштабе один к одному повторяет изменение амплитуды входного сигнала. Третья линия 13 задержки осуществляет задержку входного сигнала на время, необходимое для получения и формирования в блоках 11 и 12 напряжения огибающей. Ограничитель 14 производит ограничение входной смеси сверху по закону изменения управляющего напряжения огибающей. Данная операция позволяет избежать попадания в тракт дальнейшей обработки сигнала коротких импульсов помех с амплитудами, превышающими амплитуду полезных импульсов.

С выхода ограничителя 14 сигнал подается на входы первого сумматора 2 и первой линии 8 задержки. Задержанный на половину длительности информационного сигнала линией 8 задержки и проинвентированный инвертором 9 сигнал с шумами и импульсной помехой поступает на второй вход первого сумматора 2. В результате первой операции суммирования вычитаются перекрывающиеся части информационного сигнала и та часть шумов, время корреляции спектральных составляющих которых больше половины длительности информационного импульса. Импульсная помеха при первом суммировании не уничтожается.

Для дальнейшей обработки сигнал с частично подавленными шумами поступает на амплитудный различитель 3, производящий разделение его на положительные и отрицательные импульсы по нулевому уровню.

Сигнал положительной полярности проходит вторую линию 10 задержки, которая, так же как и первая, осуществляет задержку входного сигнала на половину длительности информационного импульса и поступает на один из входов второго сумматора 4.

Сигнал отрицательной полярности с выхода амплитудного различителя 3 подается

25 зо

35 ео

4 непосредственно на другой вход второго сумматора 4. В результате второго суммирования происходит полное подавление шумовых составляющих, а также импульсных помех, поскольку коэффициент корреляции суммируемых сигналов равен минус единице, т. е. импульсные помехи и шумы полностью совпадают по временному положению и противоположны по знаку. В выходном сигнале второго сумматора 4 не подавляются лишь те импульсные помехи, которые отстоят от информационного импульса на время, равное половине длительности полезного импульса как со стороны переднего, так и со стороны заднего фронтов импульса.

Окончательная режекция импульсных помех осуществляется дифференцированием сигнала дифференцирующей цепью 5 с последующим ограничением сигнала по уровню в пороговом элементе 6.

Порог ограничения изменяется в соответствии с изменением огибающей входного сигнала и превосходит мгновенную амплитуду сигнала в 1,5 — 1,8 раза. Формирование данного напряжения производит масштабный блок 12. Изменение порога ограничения по закону изменения огибающей входного сигнала позволяет избежать с одной стороны прохождения импульсов помех на формирователь 7 импульсов стандартной длительности. С другой стороны, исключаются случаи невыделения полезных продифференцированных импульсов сигнала из-за превышения порогом ограничения их амплитуды. Поскольку при дифференцировании сигнала производная перепада положительной и отрицательной части информационнога импульса имеет один знак, импульсы результата дифференцирования превышают амплитуду импульсов исходного сигнала в идеальном случае в два раза. Реальное дифференцирование с учетом флуктуации фронтов импульсов под воздействием шумов дает несколько меньшее значение амплитуды импульса. В результате этого наиболее целесообразно порог ограничения поддерживать на уровне 1,5 — 1,8 от значения мгновенной амплитуды на входе дифференцируюшей цепи 5.

При таком выделении полезного сигнала производится селекция импульсов по длительности, ибо импульсы с длительностью, превышающей длительность информационных импульсов при дифференцировании, не дают удвоенной амплитуды и не превышают порог ограничения. Формирователь 7 импульсов стандартной длительности из импульсов, прошедших пороговый элемент 6, формирует импульсы требуемой длительности.

Предлагаемое устройство для выделения импульсных сигналов имеет повышенную помехоустойчивость к воздействию шумов и импульсных помех и позволяет исключить

815970

Формула изобретения

Составитель М. Овчаренко

Редактор Л. Кеви Техред А. Бойкас Корректор Н. Степ

Заказ 763/92 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 потери информации, вызванные воздействием мультипликативных помех и помеховых импульсов, превышающих по амплитуде полезный сигнал, а также производить селекцию обрабатываемых импульсов по длительности.

Устройство для выделения импульсных сигналов, содержащее усилитель, последовательно соединенные первый сумматор, амплитудный различитель, второй сумматор, дифференцирующую цепь, пороговый элемент и формирователь импульсов стандартной длительности, первый вход первого сумматора через последовательно соединенные первую линию задержки и инвертор соединен с вторым входом первого сумматора, другой выход амйлитудного различителя через вторую линию задержки соединен с другим входом второго сумматора, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены последовательно соединенные блок выделения огибающей и масштабный блок, а также последовательно соединенные третья линия задержки и ограничитель, при этом вход третьей линии задержки и вход блока выделения огибающей объединены и подключены к выходу усилителя, выход ограничителя подключен к первому входу первого сумматора, выходы масштабного блока подключены к другим входам соответственно ограничителя и порогового элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ко 658784, кл. Н 04 Q 1/36, 1977 (прототип).