Шумоподавитель

Шумоподавитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е,,830653

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз CoooTclcNx

Соцмаамстнчкк ив

Ркнубпмк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 734884 (22) Заявлено 12.10.78 (21) 2674590/18-09 с присоединением) заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

Н 04 В 1/10, Гевудауствееай кемктет

СССР

Опубликовано 15.05.81. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 25.05.81 (53) УДК 621.396. .62 (088.8) во зим кзебрвтеИкй и еткрыткй

4 (72) Авторы изобретения

Ю. К. Ануфриев и А. А. Коткинг (71) Заявитель (54) ШУМОПОДАВИТЕ,ЛЬ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах связи для автоматического включения оконченных устройств в зависимости от качества входного сигнала, обычно оцениваемого отношением сигнал/шум. В частности, предлагаемый шумоподавитель может быть использован в радиоприемных устройствах для приема сигналов с заранее заданным отношением сигнал/шум при изменяющемся уровне шума на его входе, вызванным как изменением условий радиоприема, так и нестабильностью линейного тракта радиоприемника.

По основному авт. св. № 7348Щ известен шумоподавитель, содержащий формирователь, преобразующий аналоговый входной сигнал в цифровой, счетчик числа периодов входного сигнала за время, определяемое схемой тактирования, работающей от задающего генератора. В устройстве имеется также элемент запрета и счетчик задержки, управляющие аналоговым ключом, а также генератор низкочастотного щума и аналоговый сумматор, предназначенные для расширения диапазона регулировки порогового отношения сигнал/шум (1).

Величина порогового отношения сигнал/

/шум данного устройства определяется выражением (с ®ш ) вх.пор

5 где Ущ.г — напряжение генератора шума, Uщ „-напряжение шума на входе устройства.

Откуда следует, что величина порогового отношения сигнал/шум в этом устройстве зависит от изменения напряжения шума на-его входе 11щ в„, которое может быть вызвано как изменением условий радиоприема, так и нестабильностью тракта радиоприемного устройства, что обуславливает недоста15 точную помехоустойчивость.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости числа.

Для достижения цели в шумподавителе, содержащем счетчик числа периодов входного сигнала, формирователь, схему тактирования, элемент запрета, счетчик задержки, аналоговый ключ, задающий генератор, аналоговый сумматор и генератор низкочастотного шума, вход аналогового сумматора подключен к выходу генератора низкочастот830653 ного шума через последовательно соединенные управляемый аттенюатор и блок установки пороговых отношений сигнал/шум, между входом устройства и первым управляющим входом управляемого аттенюатора включен элемент сравнения, другой вход которого соединен с выходом управляемо о а TTåHþà Tîðà, и,"ополнительный элемент запрета, входы которого подключены соответственно к выходам задающего генератора, элемента сравнения и элемента запрета, подключенного также ко второму управляющему входу управляемого аттенюатора.

На чертеже представлена структурная электрическая схема шумподавителя.

Устройство содержит формирователь 1, преобразующии аналоговый сигнал в цифровой, выход которого подключен к счетному входу счетчика 2 числа 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 элемента 5 запрета подключен к выходу счетчика 6 задержки. Счетный вход счетчика 6 подключен ко второму выходу схемы 3 тактирования, а вход обнуления счетчика 6 подключен ко второму выходу элемента 5 запрета, первый выход которого одновременно подключен к управляющему входу аналогового ключа 7, ко второму входу дополнительного элемента 8 запрета и к одному из управляющих входов управляемого аттенюатора 9, представляющего собой делитель напряжения, сопряженный со счетчиком импульсов, которыми производится управление. Сигналный вход аналогового ключа 7 одновременно подключен к первому входу элемента 10 сравнения, к первому входу аналогового сумматора 11 и является входом устройства. Элемент 10 сравнения включает в себя детекторные схемы и пороговое устройство, например компаратор, вырабатывающий выходной сигнал в стандартных уровнях цифровых микросхем на ТТЛ. Выход аналогового сумматора 11 подключен к входу формирователя 1, второй вход аналогового сумматора 11 — к выходу блока

12 установки пороговых отношений сигнал

/шум, представляющему собой, например, масштабный усилитель, Вход блока 12 установки пороговых отношений сигнал/шум одновременно подключен ко второму входу элемента 10 сравнения и к выходу управляемого аттенюатора 9. Сигнальный вход аттенюатора 9 подключен к генератору 13 низкочастотного шума„а второй управляющий вход — к выходу дополнительного элемента 8 запрета, первый вход которого подключен к выходу задающего генератора 4, а третий вход — к выходу элемента 10 сравнения. Выходом устройства является выход аналогового ключа 7.

10 0

Зо

З5

40 где N — объем счетчика 2; сч.

Ги.ср. — средняя частота шума на входе устройства.

В случае переполнения счетчика 2 за время Ту импульсь| 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, который начинает накапливать импульсы, поступающие на его счетный вход со .второго выхода схемы 3 тактирования и соответствующие циклам обнуления счетчика 2.

Объем счетчика 6 выбран из условия меч. = Т /То >

- объем счетчика 6; — средняя продолжительность паузы речевого сигнала.

Если счетчик 2 переполняется подряд в течение количества циклов, большего Х то вышеописанный механизм работы элемента 5 запрета и счетчика 6 приводит к переполнению последнего. Импульс с его выхода изменяет состояние элемента 5 запрета, который переводит ключ 7 в положение «Выключено», при этом сигнал со входа шумоподавителя не проходит на выход устройства. Это происходит в том, случае, если с выхода сумм1атора 11 на вход формирователя 1 в течение времени, большего Т, поступает результирующая смесь, состоящая только из шума, или смесь с отношением сигнал/шум менее единицы, что свидетельствует о том, что на входе шумподавителя отношение сигнал/шум менее установленtee 1 сч.

Т

Шумоподавитель работет следующим образом.

Смесь сигнала и шума поступает на вход шумоподавителя и одновременно подается на сигнальный вход аналогового ключа 7, на первый вход элемента 10 сравнения и на первый вход аналогового сумматора 11, на второй вход которого с выхода блока 12 поступает дополнительное шумовое напряжение. Результирующая смесь с выхода сумматора 11 поступает на вход формирователя 1, который вырабатывает нмпульсы на каждое положительное пересечение нулевой линии напряжения 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 вход обнуления счетчика 2 с первого выхода схемы 3 тактирования, на вход которой поступают импульсы от задающего генератора 4. Период следования импульсов сброса То составляет величину порядка десятков миллисекунд и определяет быстродействие шумподавителя, а объем счетчика 2 выбран из условия:

1 1с — 0,9Еш.ср. - To с

830653 ной пороговой величины, определяемой выражением (Uc /1-1ь )вх.rap. = величину порогового отношения сигнал/шум, которое, с учетом равенства U z — U, можно записать в виде

50 -™ акпер, = Г1 + И.

Сравнение и подстройка шумового на,пряжения Uw.ä цод величину шума на входе устройства происходит в те моменты вре55 где Ц „-напряжение генератора шума на выходе управляемого аттенюатора;

Г,ах - апряжение шума на входе устройства;

К коэффициент передачи блока установки пороговых отношений сигнал/шум.

Данное выражение получено с учетом того, что пороговое отношение сигнал/шум по входу формирователя 1 постоянно и равно единице. При этом частота следования импульсов с выхода формирователя 1 такова, что счетчик 2 переполняется за время между двумя импульсами обнуления. Одновременно с переводом ключа 7 в положение «Выключено» управляющий уровень с выхода элемента 5 запрета поступает на 20 второй вход дополнительного элемента 8 запрета и первый управляющий вход аттенюатора 9. Передним фронтом логического уровня с выхода элемента 5 запрета производится установка максимального коэффициента передачи аттенюатора 9, при этом

25 шумовое напряжение, поступающее на второй вход элемента 10 сравнения, становится заведомо больше максимально возможного напряжения шума на входе устройства и соответственно на первом входе элемента

10 сравнения. При этом элемент 10 сравнения выдает управляющий уровень на третий вход элемента 8 запрета, который разрешает прохождение тактовых импульсов от задающего генератора 4 на второй управляющий вход аттенюатора 9, коэффициент 35 передачи которого начинает уменьшаться.

Напряжение шума на выходе аттенюатора 9 уменьшается до тех пор, пока не наступит равенство U, < — — U .Тогда элемент

10 сравнения выдает на третий вход элемента 8 запрета управляющий уровень, за- 4О прещающий прохождение тактовых импульсов от задающего генератора 4 на второй управляющий вход аттенюатора 9, коэффициент передачи и напряжение шума которого на выходе остаются зафиксированными до 45 тех пор, пока выполняется равенство Ц„=

= U < . Шумовое напряжение с выхода аттенюатора 9 поступает на вход блока 12 установки пороговых отношений сигнал/шум, коэффициент передачи которого определяет мени, когда ключ 7 находится в состоянии

«Выключено», т. е. во время пауз между рабочими сигналами.

Когда отношение сигнал/шум на входе устройства больше величины, определяемой выражением (Elg%æ}вк.иор. = 1/1-1-К и соответственно отношение сигнал/шум результирующей смеси на входе формирователя 1 больше единицы, частота следования импульсов с его выхода такова, что счетчик 2 переполняется за время между двумя импульсами обнуления. Элемент 5 запрета при этом разрешает прохождение импульсов сброса с первого выхода схемы 3 тактирования на обнуляющий вход счетчика 6 и переводит ключ 7 в положение

«Включено». При этом сигнал со входа устройства проходит на его выход. В течение естественных пауз речевого сигнала длительностью не более Т элемент 5 запрета не изменяет своего состояния и поддерживает ключ 7 в состоянии «Включено». Это происходит потому, что за время Т,„на счетный вход счетчика 6 со второго выхода схемы 3 тактирования поступает количество импульсов менее Хс„, счетчик 6 не переН0 полняется, а после окончания паузы вновь обнуляется импульсом со второго выхода схемы 3 тактирования. Одновременно с переводом ключа 7 в положение «Включено», управляющий уровень с первого выхода элемента 5 запрета поступает на второй вход дополнительного элемента 8 запрета, который запрещает прохождение тактовых импульсов от задающего генератора 4 на первый управляющий вход аттенюатора 9. Шумовое напряжение на выходе аттенюатора 9 остается зафиксированным и равным напряжению шума на входе устройства.

Формула изобретения

Шумоподавитель по авт. св. № 734884, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, вход аналогового сумматора подключен к выходу генератора низкочастотного шума через последовательно соединенные управляемый аттенюатор и блок установки пороговых отношений сигнал/

/шум, между входом устройства и первым управляющим входом уп равляемого аттенюатора включен элемент сравнения, другой вход которого соединен с выходом управляемого аттенюатора, и дополнительный элемент запрета, входы которого подключены соответственно к выходам задающего генератора, элемента сравнения и элемента запрета, подключенного также ко второму управляющему входу управляемого аттенюатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 734884, кл. Н 04 В 1/10, 23.01.78.

830653

Составитель Т. Афанасьева

Редактор Л. Тюрина Техред А. Бойкас Корректор С. Щомак

Заказ 2673/11 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

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

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