Устройство для подавления импульсных помех в сигнале с информационной избыточностью

Устройство для подавления импульсных помех в сигнале с информационной избыточностью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е,9826З7

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскии

Социалистические

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 16.07.80 (21) 2962721/18-09 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

Н 04 1- 3/02

Н 04 В 1/10

3Ъвударетееикый комитет

СССР аа аелем изобретений и открытий

Опубликовано 30. 05. 82 ° Бюллетень М 20 (53) УДК621 391 °.837:681 3(088.8) Дата опубликования описания 30.05.82 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ПОИЕХ

В СИГНАЛЕ С ИНФОРМАЦИОННОЙ ИЗБЫТОЧНОСТЬЮ

Изобретение относится к радиотех нике и может быть использовано при передаче по каналам связи сигналов с информационной избыточностью.

Известно устройство для селекции сигналов с избыточностью, содержащее входную линию задержки, три блока вентилей, два сумматора, два блока аттенюаторов, выходной сумматор с, подключенной к его выходам входной

ы линией задержки, кольцевой счетчик, управляющий двумя блоками вентилей, синхронизатор, управляющий первой группой вентилей и генератор тактовых импульсов, соединенный с кольцевым счетчиком f 13.

Однако данное устройство весьма сложно в реализации и обладает относительно низкой надежностью и помехозащищенностью.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для подавления импульсных помех в сигнале с информационной иэбыточностью, содержащее синхронизатор, И первых вентилей, входной элемент задержки, вход которого является входом устройства, два Й-входовых весовых сумматора,, N-входной выходной сумматор, выход которого является выходом устройства, к каждому из

Й выходов входного элемента задержки подключен второй вентиль, точка соединения управляющих входов вторых вентилей соединена с выходом синхронизатора, между выходом каждого пер-.. вого вентиля и соответствующим входом

N-входового выходного сумматора включены последовательно вычитатель,другой вход которого соединен с выходОм соответствующего второго вентиля, и элемент задержки, каждый вход каждого

Н-входового весового сумматора соединен с выходом соответствующего вто рого вентиля (27.

Однако данное устройство имеет недостаток, обусловленный тем, что определение номера участка сигнала, 932637 пораженного помехой, осуществляется путем деления двух аналоговых сигна" лов друг на друга. Недостаток прояв" ляется двояко. Во-первых, когда номер участка сравнительно велик, то уровень напряжения на выходе делителя трудно правильно дешифровать, поскольку относительная разница между соседними уровнями уменьшается с увеличением номера (относительная раз- !О ница между 1-ым и 2-ым уровнем сос2-1 тавляет --- = 1, а между десятым

11-10 и одинадцатым ----- = О, 1) . Во10

15 вторых, если, помеха, поразившая сигнал, мала по амплитуде (или помех вообще нет), то делитель осуществляет практически операцию деления нуля на нуль, что приводит к Неопределенности его выходного сигнала. В обоих случаях номер участка может быть определен неверно, что приводит к сбоям в работе устройства, т.е. к понижению помехозащищенности.

Цель изобретения - повышение поме- 5 хозащищенности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для подавления импульсных помех в сигнале с информа30 ционной избыточностью, содержащее синхронизатор, Й первых вентилей, входной элемент задержки, вход которого является входом устройства, два

N-входовых весовых сумматора, й-входовой выходной сумматор, выход которого является выходом устройства, к каждому из и выходов входного элемента задержки подключен второй вентиль, точка соединения управляющих входов вторых вентилей. соединена с выходом

40 синхронизатора, между выходом каждого первого вентиля и соответствующим входом Й-входового выходного сумматора включены последовательно вычитатель, другой вход которого соединен 45 с выходом соответствующего второго вентиля, и элемент задержки, каждый вход каждого Й-входового весового сумматора соединен с выходом соответствующего второго вентиля, введены

И-входовой контрольный сумматор, входы которого соединены с выходами соответствующих вторых вентилей, а выход — с точкой соединения управляющих входов первых вентилей, и (й-2) ss дополнительных й-входовых весовых сумматоров, каждый вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего второго вентиля, между выходом каждого N-входового весового сумматора и дополнительного Й-входового весового сумматора и входом соответствующего первого вентиля включен компаратор.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство для подавления импульсных помех в сигнале с информационной избыточностью содержит входной элемент 1 задержки, вторые вентили 2, синхронизатор 3, дополнительные .й-входовые весовые сумматоры и й-входовые весовые сумматоры 4, й-входовой выходной сумматор 5, компараторы

6, первые вентили 7, й-входовой контрольный сумматор 8, вычитатели 9 и элементы 10 задержки.

Устройство работает следующим об-. разом.

Сигнал x(t) длительностью Т с выхода канала связи поступает на вход входного элемента 1 задержки, который задерживает его между каждой парой соседних отводов на время Т/(й) CN отводов входного элемента 1 задержки, сигналы поступают яа сигнальные входы вторых вентилей 2. Синхронизатор 3 открывает все вторые вентили

2 на интервал времени Т/(й) в конце периода Т (когда начальный участок сигнала достигает последнего отвода входного элемента 1 задержки).

Таким образом, принимаемый сигнал

x(t) преобразуется в и одновременно существующих равных по длительности участков сигнала, т.е. e N-мерную вектор-функцию X(t) . C выходов вторых вентилей 2 участки сигнала поступают на вход N-входовых весовых сумматоров 4; которые могут содержать в частности делители на резисторах, дополненных при необходимости инверторами. С выходов Й-входовых весовых сумматоров 4 участки сигнала каждый со своим "весом" подаются на входы компараторов 6, осуществляющих сравнение этого сигнала,с нулевым уровнем. На выходе компаратора 6 появляется управляющее напряжение в -ом случае, если сигнал на его входе равен нулю. Как будет показано далее, это управляющее напряжение появляется на выходе только одного компаратора 6, номер которого соответствует номеру участка сигнала, пораженного помехой. N-входовой контрольный сум5 9326 матор 8 вырабатывает сигнал, равный напряжению помехи, и этот сигнал поступает параллельно на сигнальные входы первых вентилей 7. На входы уменьшаемых вычитателей 9 подаются участки сигнала x(t) с выхода соответствующих вторых вентилей 2. На входы вычитаемого вычитателей 9 поступают сигналы с выхода соответствующих первых вентилей 7. Поскольку все >0 первые вентили 7, кроме одного, закрыты, то на входы вычитаемого везде подается напряжение, соответствующее нулю, .а с открытого первого вентиля

7 проходит сигнал, равный помехе,на 1$ вход вычитателя 9 с номером, соответствующим номеру участка, пораженного помехой.

Таким образом, на выходе вычитателя происходит подавление импульсной помехи путем вычитания из сигчала, пораженного помехой, напряжения помехи. Помеха может иметь произвольную форму, но ограниченную длительность, не превышающую T/(й). р

Поэтому ее можно назвать импульсной.

На выходе вычитателей 9 получаются участки сигнала x(t), свободные от помех. Они поступают на входы соответствующих элементов 10 задержки, каждый из которых производит задержку сигнала на время, пропорциональное ее номеру, умноженному на длительность участка сигнала Т/(N) й-входовой выходной сумматор 5 производит линейное сложение участков сигнала, поступающих с выходов элементов 10 задержки. Таким образом, осуществляется обратное преобразование й-мер-! 1 ной вектор-функции Х (t) в одномерныи сигнал y(t), который отличается

49 от принимаемого сигнала x(t) тем, что в нем отсутствует помеха.

Для нормального функционирования предложенного устройства необходимо рационально выбрать коэффициенты пе43 редачи по каждому входу й-входовых весовых сумматоров 4. Их рациональный выбор обусловлен следующими соображениями.

Два иэ и участков входного сигнала х(й) RBJIRoTcR избыточными. Они формируются на передающем пункте таким образом, чтобы совокупность сигналов х (t)... t) при отсутствии по1 мех удовлетворяла двум контрольным уравнениям 1,1-О, 1 Х1+с111Х +...+С,„К,„-О, Ь =О „Х„О Х ".С1 „Х„=О, () 37 где a.. — постоянные коэффициенты

1м

1 удовлетворяющие условию

11 2 21с -1 о при 1 Ф j (2).

Коэффициенты -го из уравнений (1) удобно взять одинаковыми и равными единице. Тогда сигнал, формируемый на выходе й-входового контрольного сумматора 8, равен (3) 61=X1+ X1+ + XN и при наличии помехи, искажающей один из участков сигнала x(t), будет совпадать по форме и величине с этой помехой.

Пусть, к примеру, помеха f искази" ла второй участок переданного сигнала, т.е. второй участок принят в виде

x<(<). Согласно (1) получаем, что й1= а„, g. = а 1 ., откуда при

a,„=à„:" =с „= : (4) имеем

Выходные сигналы Д „... d N-входных весовых сумматоров 4 определяются выражениями б „=А„.„Х„А„. (+"-+ А„g Х „{ ) Рациональный выбор коэффициентов передачи по входам й-входовых весовых сумматоров 4., обеспечивающий нормальное функционирование предлагаемого устройства, производится яо формулам (2), (4) и (6) . причем коэффициенты А1 связаны с коэффициентами а зависимостью

ДЧ=а1„-а -а „a„; (e)

При отсутствии помех выходные сигналы N-входовых весовых сумматоров 4

:равны нулю, что следует из справедливости выражения

11 2 11 1 которое сов адает с (5) после подставки в него Д1и Д 1 иэ соотношений (1) .

При появлении помехи, исказившей один из участков сигнала, выходы всех

N-входовых весовых сумматоров 4, кро-. ме одного, номер которого совпадает с номером искаженного участка, станут отличными от нуля и через компараторы

6 закроют соответствующие первые eew" тили 7. Например, при искажении второго участка выходной сигнал (1 сумматора второго й-входового весового сумматора 4 равен нулю, что следует из равенства нулю коэффициента А при Х в выражении (5) для Д .

7 9326

Таким образом, предложенное устройство обладает более высокой помехозащищенностью. формула изобретения

Устройство для подавления импульсных помех в сигнале с информационной избыточностью, содержащее синхрониза- 1О тор, Й-первых вентилей, входной элемент задержки, вход которого является входом устройства, два Й-входовых весовых сумматора, N-входовой выходной сумматор, выход которого являет- 1$ ся выходом устройства, к каждому из

М выходов входного элемента задержки подключен второй вентиль, точка соединения управляющих входов вторых вентилей соединена с выходом синхрониза- Ю тора, между выходом каждого первого вентиля и, соответствующим входом

N-входового выходного сумматора включены последовательно вычитатель, дру гой вход которого соединен с выходом 2$ соответетвующего второго вентиля, и элемент задержки, каждый вход каждо37

ro Й-входового весового сумматора соединен с выходом соответствующего второго вентиля, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения помехозащищенности, в него введены Nвходовой контрольный сумматор, входы которого соединены с выходами соответствующих вторых вентилей, а выходс точкой соединения управляющих входов первых вентилей, и (Й-2) дополнительных Й-входовых весовых сумматоров, каждый вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего второго вентиля, между выходом каждого Й-входового весового сумматора и дополнительного Й-входового весового сумматора и входом соответствующего первого вентиля включен компаратор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11 598255, кл. Н 04 L 3/02, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

1 477549, кл. H 04 L 3/02, 1973 (прототип).

932637

Составитель Н. Мельников

Редактор А. Мотыль Техред М. Рейвес Корректор E Рошко

Заказ 3802/76 Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l>3035 Москва, Ж-351 Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4