Устройство обработки импульсных сигналов с неизвестной начальной фазой и длительностью

Устройство обработки импульсных сигналов с неизвестной начальной фазой и длительностью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е (и)978381

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свил-ву № 809636 (22) Заявлено 03.02.81 (21) 3245396/18-09 (51) М. Кд. с присоединением заявки № (23) Приоритет

Н 04 LI 25/08

Н 04 В 1/10

Гооударотвенный комитет

СССР по делам нзооретеннй н открытий

Опубликовано 30.11.82. Бюллетень № 44 (53) УДК 621.. 394. 625 (088.8) Дата опубликования описания 30.11.82 (72) Автор: изобретения

А. Ю. Левашов ч

I

I (Ё (7I ) Заявитель (54-) УСТРОЙСТВО ОБРАБОТКИ ИМПУЛЬСНЫХ

СИГНАЛОВ С НЕИЗВЕСТНОЙ НАЧАЛЬНОЙ

ФАЗОЙ И ДЛИТЕЛЬНОСТЬЮ

Изобретение относится к радиотехйике и может быть использовано для приема импульсных сигналов с неизвестной начальной фазой и длительностью на фоне смеси узкополосной помехи и шума.

По основному авт. св. ¹ 809636 известно. устройство обработки импульсных сигналов с неизвестной начальной фазой и длительностью, содержащее последовательно соединенные фильтр и детектор, а также блок сравнения, два идентичных канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных вычитателя, ограничителя и интегратора, при этом выход детектора соединен с

zIepBbIM входом вычитателя первого канала, выходы ограничителей подключены к соответствующим входам блока сравнения, выходы интеграторов соединены с вторыми входами вычитателей сооТВеТсТ» вующего канала 1 .

Однако известное устройство обладает недостаточной помехозащищенностью по отношению к воздействию узкополосных помех. Использование существующих адаптивных устройств выработки порога, основанных на стабилизации средней часToTbI шумовых выбросов над пороговым уровнем, при наличии узкополосной помехи приводит к возрастанию величины порогового напряжения. В результате уменьшается отношение разности напряжений импульсного сигнала и порога к величине напряжения порога, вследствие чего сигнальные импульсы воспринимаются устройством как выбросы шума и подавляются»

15 11ель изобретения — повышение помехозащищенности по отношению к узкополосным помехам.

Для достижения цели в устройстве обработки импульсных сигналов с неизвестной начальной фазой и длительностью, содержащем последовательно соединенные . фильтр и детектор, а также блок сравнения, два идентичных канала, кажпый из

97838 которых состоит из последовагельно соединенных вычитателя, ограни штеля и ин тегратора, при этом выход детектора соединен с первым входом вычитателя первого канала, выходы ограничителей подключены K соответствующим входам блока сравнения, выходы интеграторов .соединены с вторыми входами вычитателей соответствующего канала, выход детектора соединен с первым входом вычи- 10 тателя первого канала через соединенные последовательн фильтр верхних частот, дополнительныЕ вычитатель и дополнительный ограничитель, между выходом фильтра верхних частот и другим входом до- 15 полнительного вычитателя включен пиковйй детектор сигналов отрицательной полярности, между выходом дополнительного ограничителя и первым входом вычитателя второго канала включены последова- рр тельно усилитель с регулируемым коэффициентом передачи и филь.р нижних частот, между выходом которого и управляющим входом усилителя с регулируемым коэффициентом передачи включены последова- 25 тельно аттенюатор и компаратор, другой вход которого соединен с выходом допол нительного ограничителя.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого уст- Зо

pOA CTScl Ô

Устройство обработки импульсных сигналов с неизвестной начальной фазой и длительноетью содержит фильтр 1, детектор 2 фильтр 3 верхних частот, пиковый детектор 4 сигналов отрицательной поляр- . ности, дополнительный вычитатель 5, дополнительный ограничитель 6, усилитель

7 с регулируемым коэффициентом передачи, фильтр 8 нижних частот, аттенюатор >

9, компаратор 10, вычитатели 11, ограничители 12, интеграторы 13 и блок 14 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

4S

Процесс с выхода детектора 2 поступает на вход фильтра 3 верхних частот, в простейшем случае представляющего собой дифференциру ацую R C-цепь перво,, го порядка, постоянная времени которой удовлетворяет условию, Ь „ и< „< Т: "- с Ф У,, где + максимальйая ожидаемая длительность импульсного сигнала: М ." ожидаемый период замираний узкополосной составляющей входного процесса.

1 ф

На выходе фильтра 3 отсутствует мешающая выработке порогового напряжения медленно меняющаяся постоянная составляющая, обусловленная узкополосной помехой на входе устройства. Однако отсутствует и полезная составляющая, обусловленная конечной скважностью входных импульсов, причем величина ее растет с уменьшением скважности. Для ее восстановления процесс с выхода фильтра 3 подается на пиковый детектор

4. Образующийся на его выходе медленно меняющийся процесс добавляется к выходному процессу фильтра 3 посредством дополнительного вычитателя 5. Для обеспечения однополярности, необходимой для работы последующей части устройства, выходной процесс,цополнительного вычитателя 5 ограничивается с помощью дополнительного ограничителя 6.

Процесс Х(Ц на выходе дополнительного ограничителя 6 является исходным как для выработки порогового напряжения, так и для анализа наличия импульсных сигналов.

При отсутствии импульсных сигналов интенсивность процесса $< (Е,) определяется уровнем высокочастотной составляющей флюктуационного шума на выходе фильтра 1. С целью выработки порогового напряжения процесс X.„(4) подвергается усилению усилителем 7 и последую- щему усреднению фильтром 8 нижних частот, который в простейшем случае представляет собой интегрирующую КСцепь первого порядка. Ввиду того, что интенсивность высокочастотной составляющей флюктуационного шума также может изменяться so времени, постоянная времени Г фильтра 8 должна удовлетворять условию ф где .2." р - ожидаемый перисд замираний уровня высокочастотной со» ставляюшей флюктуационного щумае

Однако процесс Х„.(1) может содер жать и импульсные сигналы, которые, будучи усилены, нриведут к ненужно ду росту порогового напряжения Х () на выходе фильтра 8. Для предотвращения этого процессы Х (Ц и g> (g) сравнимются между собой в компараторе 10," и при условии )(„() > Х (g) компара тор 10 снижает коэффициент усиления усилителя 7 до единицы. Ввиду конеч» ности времени срабатывания системы компаратор 10 - усилитель 7 при малой

5 9783 скважности сигнальных импульсов возможен ненужный подъем порогового напряжения. Для предотвращения этого между . выходом .фильтра 8 и входом компаратора 10 введен аттенюатор 9. 3

Для повышения помехоэашищенности предлагаемого устройства в нем имеются два зщентнчных канала На вход вычита толя 11 первого канала поступает пропесс

g (ф), на вход вычитателя 11 второго N канала — процесс Х (Ц . В этой части предлагаемого устройства происходит взаимное подавление процессов 1 q (Ц и Х» ®, причем меньший процесс подавляется большим до нуля со скоростью, М пропорциональной разности процессов, отнесенной к величине меньшего из них.

В качестве интегра ь оров 1 3 Hcn0Bb3oB8 ны. ытегрируюшие Й С-цепи первого порядка» 20

При отсутствии импульсного сигнала всплески шума над порогом, как прави- ло, кратковременны и небольшой величи-. ны, что приводит к псдавпению пороговоI го напряжения с малой скоростью, и за, gg вреМя действия выброса процессы на выходах ограничителей 12 не успевают встретиться . Это приводит к уменьшению вероятности ложной тревоги. При появлении импульсного сигнала йоследний . у значительно превьвпает порог, в реэульта те пороговое напряжение быстро уменьша. ется до нуля, что приводит как минимум к неухудшению вероятности правильного обнаружения, а если длительность импуль и са 4 удовлетворяет условию ь1 Сиъ4,. то и к возрастанию этой вероятности за счет ликвидации кратковременных уходов вершины импульса ниже порога обнаружения из-за флюктуационкого шума.

81 6

Для проверки работоспособности и эф фективностк предлагаемого устройства проведено его исследование методом моделирования на ЭИВИ для случаев наличия смеси узкополосной помехи и фпюктуапионного шуьж и наличия только флюктуаииоиного шума, подтвердившее повышение иа по отношению к узкоиогюснвва иомвпам;

Формула изобретения

Устройство обрайнаа имиульсных сигналов с чеизвестшай аючв ъной фазой к., по ает. св. М 809636, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с пелью пои@аления помс. по отношеииие к узконсаюсным помехам, выход детектора соединен с первЫм входом вычитатвл» первого канала через соеднненщае последовательно фильтр верхних частот,дополнительный вы читатель и дополнительный ограничитель, между выходом фильтра верхних частот и др гим входом дон яычитател» включен пиковый детектор сигналов. отрицательной полярности, между выкщкы дополнительного ограапиителя и первьва входом вычитатвля второго канала включены посгищователыю усилите в с рогу лируемым коэффициентом пе Федачи к фильтр нижних частот, между вьЖжюм которого и уиравляюеим вжатом усилита ля с регулирувмъам коэффициентом пере« дачи включвзаю последовательно аттвики тор и комааратор, другой вход которого ограничители.

Источники ииформвцнк, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ив 809636, кл. Я 04 4 25/08, 1979 (прототип).

978381

Составитель Н. Мельников

Редактор В. Петраш Техред M.Teóåð Корректор Е, Рошко

Закаэ 9243/76 Тираж 688 Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/S

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4