Способ передачи и приема сигнала при наличии периодической помехи
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА СИГНАЛА ПРИ НАЛИЧИИ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ПОМЕХИ, при котором из 1-й гармоники помех формируют и передают сигнал, отстроенный от нее по частоте на веТ частота i-й fi личину где 2К гармоники помехи, К 1,2,..., N , а при приеме осуществляют синхронную фильтрацию принятого сигнала, причем опорное колебание для синхронной фильтрации формируют из i-й гармоники помехи, отличающийся тем, чтб, с целью повышения помехозащищенности , перед синхронной фильтрацией осуществляют амплитудное детектирование смеси принятого сигнала с помехой, а опорное колебание формируют с Частотой, равной S 2 К где N - целое четное число. (Л 00 ел
(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
3(51) Н 04 В 15 04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3251036/18-09 (22) 26.12.80 (46) 07,04.84. Бюл.9 13 (72) В.И.Яцышин, Э.Н.Цатурян и Б.Н.Кузьменко (71) Харьковский институт радиоэлектроники (53) 621.396.669(088.8) (56) 1. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. М., "Советское радио", 1966, с.447.
2. Авторское свидетельство СССР
9 714327, кл. G 01 V 3/12, 1977 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА
СИГНАЛА ПРИ НАЛИЧИИ ПЕРИОДИЧЕСКОИ
ПОМЕХИ, при котором из i-й гармоники помех формируют и передают сигнал, отстроенннй от нее по частоте на величину, где (; — частота i-й
:(" гармоники помехи, К = 1, 2,..., N а при приеме осуществляют синхронную фильтрацию принятого сигнала, причем опорное колебание для синхронной фильтрации формируют из i-й гармоники помехи, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, перед синхронной фильтрацией осуществляют амплитудное детектирование смеси принятого сигнала с помехой, а опорное колебание формируют с частотой равной
Nf
2К Ж где N — целое четное число.
1085000 где
5f . — величина абсолютной отстройки;
- частота наиболее близкой
1 к амплитудно-модулированному низкочастотному коле- 5
Изобретение относится к радиотехнике, в частности к способам передачи и приема сигнала при наличии периОдической помехи, и может быть использовано в системах шахтной беспроводной связи, системах связи и сигнализации по кабельным линиям силовой электрической сети.
Известен способ приема слабых амплитудно-модулированных низкочастотных колебаний иэ смеси с пернодичес- 1О кой помехой путем корреляционной обработки. При этом смесь амплитудномодулированного низкочастотного колебания и помехи сравнивают с копией низкочастотного колебания, кото- 15 рую хранят или формируют на приемном конце канала связи из опорного колебания. Опорное колебание передают по специальному каналу связи..
Этот способ обеспечивает выделение амплитудно-модулированных низкочастотных колебаний в смеси со стабильной по частоте периодической помехой благодаря воэможности сужения эффективной полосы селекции амплитудномодулированных колебаний до величи— ны, определяемой эффективной шириной энергетического спектра этих колебаний (1 ).
Однако помеха, проникающая в канал связи систе>ы передачи низкочастотных колебаний, обладает нестабильностью по частоте. В результате име, ет место уменьшение абсолютной отстройки амплитудно-модулированного низкочастотного колебания от наибо- 35 лее близкой к нему по частоте гармоники помехи.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ передачи и приема сигнала при 4р наличии периодической помехи, при котором из i-й гармоники помехи формируют и передают сигнал, отстроенный от нее по частоте на величину
f; — где > — частота i -й гармоники 45 помехи, К = 1,2,..., N, а при приеме осуществляют синхронную фильтрацию принятого сигнала, причем опорное колебание для синхронной фильтрации формируют иэ i-й гармоники помехи (2).
Согласно известному способу обеспечивается стабилизация выбранной абСОЛЮтНОй ОтСтРОйКИ 4Гс, аМПЛИтУДНОмодулированного низкочастотного колебания .от наиболее близкой к нему гармоники периодической помехи, Выражение для величины д о, имеет вид
df,= I Г ° - Г = const (1)
60 банию i-й гармоники помехи;
à — частота амплитудно-модуо лирован ного ниэкочастотного колебания.
Относительная отстройка огас;амплитудно-модулированного низкочастотного колебания от наиболее близкой к нему гармоники помехи определяется из выражения
41 о (2)
1
Так как Юд, = const то,как видно из выраженйя (2), величина Р Г о> уменьшается с увеличением величины
1, и в пределе вМ ;- О.
Максимальная относительная отстройка о f« „, кимеет место при размещении амплитудно-модулированного низкочастотного колебания посередине
"промежутка" между нулевой и первой гармониками помехи
2 1 о»Г
oi ma» f 2
Таким образом, величина д"Г лео> жит в пределах 0
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу передачи и приема сигнала при наличии периодической помехи, при котором из i-й гармоники помехи Формируют и передают сигнал, отстроенный от нее по частоте на величину - -, где г. — частота i-й
2К > гармоники помехи, К = 1,2,..., N, а при приеме осуществляют синхронную фильтрацию принятого сигнала, причем опорное колебание для синхронной фильтрации формируют из i-й гармоники помехи, перед синхронной фильтрацией осуществляют амплитудное детектирование смеси принятого сигнала с помехой, а опорное колебание формируNf ют с частотой, равной — -, где целое четное число, На чертеже представлено. устройс-( тво для передачи и приема сигналов при наличии периодической помеЖ, реализующее предлагаемый способ.
Устройство для передачи и приема сигналов при наличии периодической помехи содержит источник 1 периодической помехи, селектор 2 i-й гармоники периодической помехи, делитель
3 частоты, формирователь 4. амплитудно-модулированного колебания, сумматор 5, манипулятор 6 информационного сообщения, передатчик 7, канал 8 связи, блок 9 предварительной се1085000 лекции, амплитудный детектор 10, блок 11 выделения гармоники периоди-. ческой помехи, синхронный фильтр 12, формирователь 13 опорного колебания, формирователь 14 балансно-модулированного колебания. 5
Устройство работает следующим образом.
При осуществлении синхронной селекции по частоте, равной величине абсолютной отстройки 4fо, амплитудномодулированного низкочастотного колебания от наиболее близкой к нему гармоники помехи f- качество обна1 ружения слабых амплитудно-модулированных низкочастотных колебаний эависит от относительной отстройки о ГО1,определяемой из выражения
df = "З= (3)
О1 f где f — частота первой гармоники
1 помехи.
Величина с Г „для заданной абсолютной отсройки дГ О,= const не зависит от частоты f; наиболее близкой гармоники. На передающем конце канала 8 связи прием периодической помехи, излучаемой электромагнитным путем от источника 1, например иэ электросети, производится при помощи селектора 2 н выделяется одна иэ 30 гармоник помехи, например гармоника частотой Г,, наиболее близкая к частоте Го амплитудно-модулированного низкочастотного колебания (например 7-я гармоника двухфазного силового напряжения, имеющая частоту
Г = 350 Гц). Абсолютная отстрой7 ка df o определяется иэ выражения
Оi
Г
2К (4) 40
4Г О,. где К вЂ” целое число, разложимое на простые сомножители, причем К ), Абсолютная отсройка дГ . в этом случае равна - = 14,6 Гц. При помо- 45
350 щи делителя 3 частоты производится деление частоты Г, в 2К раз, где
2 К = 24. Полученная гармоника имеет частоту приблизительно 14,6 .Гц, равную по величине абсолютной отстройке 50
При помощи формирователя 4 осуществляется амплитудная модуляция гармоники Г; колебанием частотой
14.6 Гц. При помощи сумматора 5 в полученном колебании подавляется rap-55 моника f ° На выходе сумматора 5 по1 лучается смесь двух колебаний, частоты которых отличаются от частоты 350 Гц на величину дГ,-= 14,6 Гц.
При подаче на вход майипулятора 6 ин-50 . Формационного сообщения, представленного в виде кодово -импульсной посылки типа меандр с длительностью им-, пульсов, равной 13 с, осуществляется манипулирование смеси по амплитуде.
После усиления в выходном усилителе мощности (не показан) передатчика 7 амплитудно-модулированное низкочастотное колебание излучается в виде манипулированной кодово-импульсной посылкой смеси двух колебаний через систему передающих антенн (не показана) в канал 8 связи. На приемном конце канала 8 при помощи входящей в состав блока 9 системы приемных антенн осуществляется прием смеси слабого амплитудно-модулированного низкочастотного колебания с интенсивной низкочастотной периодической помехой, излучаемой от источника 1 и предварительная широкополюсная селекция амплитудно-модулированного низкочастотного колебания. В результате выделяется колебание гармоникой помехи частотой 350 Гц и несколькими гармониками помехи с частотами, близкими к частоте 350 Гц. При помощи амплитудного детектора 10 обеспечивается выделение колебания частотой
14,6 Гц, модулированного информационным сообщением. На выходе амплитудного детектора 10 колебание частотой 14,6 Гц находится в смеси с гармониками помехи. Для этого колебания основным мешающим сигналом является
1-я гармоника помехи, частота которой равна 50 Гц. При помощи блока 11 выделяется одна из гармоник этой помехи, например i-я гармоника частоToA f. = f. = 350 Гц. При помощи фор-.
7 мирователя 13 частоты проводят деление частоты этой гармоники в целое число раз таким образом, что сформированное опорное колебание синхронной селекции являлось кратным по частоте абсолютной отстройке а f,. При выполнении синхронного фильтра 12 в виде двухкаскадного синхронного фильтра на четырех ключевых элементах требуемая кратность составляет число
4. Для обеспечения такой кратности необходимо деление частоты 350 Гц в
М раз, определяемое из выражения м = .- (5)
Ъ где К = 12.
Подстановкой значения величины К в выражение (5) получаем M = 6. При
М .= 6 частота опорного колебания составляет величину, равную 58,3 Гц формирователя 13. Синхронная селекция амплитудно-модулированного колебания по частоте, равной величине абсолютной отстройки йГе,, т.е. равной 14,6 Гц производится в синхронном ., фильтре 12. О наличии амплитудно-модулированного низкочастотного колебания в смеси с интенсивной низкочастотной периодической помехой судят по величине амплитуды сигнала, полученного в результате синхронной селекции. Относительная отстройка A©
1085000
50-14 6 = О, 71 о
Составитель Н. Мельников
Редактор Н.Рогулич Техред C.Ìèãóíoâà Корректор 3l.Гили-.боенко
Заказ 2037/54 Тираж 635 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1130 35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5.Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 селектирУемого колебания от наиболее близкой к нему гармоники помехи, определяемая нз выражения (3), равна
Относительная отстройка д"1,„,определяемая по известному способу из выражения (2), равна
Как видно из сравнения величин
ЮУц„ и дТв,,изобретение обеспечивает, при f ; = 350 Гц и а в, = 14,6 Гц увеличение относительной отстройки приблизительно в 18 раз, т.е. в результате достигается значительное увеличение уровня подавления периодической помехи. Это дает воэможность повысить пороговую чувствительность приемных полукомплектов при одновре10 менном расширении диапазона рабочих частот канала связи.
