Устройство защиты от импульсных помех

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в составе радиоприемных устройств, работающих в условиях воздействия импульсных помех. Цель изобретения -уменьшение остатка импульсных помех с пологим передним фронтом. Устройство защиты от импульсных помех содержит первый элемент 1 задержки, прерыватель 2, блок 3 регулируемой задержки, усилитель-ограничитель 4, импульсный детектор 5, формирователь 6 прямоугольного импульса переменной длительности, усилитель 7 с регулируемым порогом ограничения , фильтр 8 биений, детектор 9 биений, блок 10 формирования напряжения, пропорционального крутизне переднего и заднего фронтов импульсной помехи, усилитель 11 с регулируемым коэффициентом усиления. Устройство позволяет сформировать блокирующий импульс с учетом длительности переднего и заднего фронтов импульсной помехи, чем и обеспечивается уменьшение остатка импульсной помехи на выходе устройства. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s Н 04 В 1/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ т . А

2. 1 (21) 4603691/09 (22) 09.11.88 (46) 07.02.91. Бюл. М 5 (72) В.А, Мазепа, В.Н. Корамов, С.И, Квасников, В.И. Кузьмин и А.А. Лукинов (53) 621.396.82(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 788393, кл. Н 04 В 1/10, 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 1424126, кл. Н 04 В 1/10, 1987, (54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ ИМПУЛbCН blX ПОМЕХ (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в составе радиоприемных устройств, работающих в условиях воздействия импульсных помех. Цель изобретения — уменьшение остатка импульсных помех с пологим передним фронтом... Ж „„1626388 А1

Устройство защиты от импульсных помех содержит первый элемент 1 задержки, прерыватель 2, блок 3 регулируемой задержки, усилитель-ограничитель 4, импульсный детектор 5, формирователь 6 прямоугольного импульса переменной длительности, усилитель 7 с регулируемым порогом ограничения, фильтр 8 биений, детектор 9 биений, блок 10 формирования напряжения, пропорционального крутизне переднего и заднего фронтов импульсной помехи, усилитель 11 с регулируемым коэффициентом усиления. Устройство позволяет сформировать блокирующий импульс с учетом длительности переднего и заднего фронтов импульсной помехи, чем и обеспечивается уменьшение остатка импульсной помехи на выходе устройства. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1626388 хип = хиф + хби + хзф

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в составе радиоприемных устройств, работающих в условиях воздействия импульсных помех.

Цель изобретения — уменьшение остатка импульсной помехи с пологим передним фронтом.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства защиты от импульсных помех; на фиг, 2 — структурная электрическая схема формирователя прямоугольного импульса переменной длительности; на фиг. 3 — структурная электрическая схема блока регулируемой задержки; на фиг. 4 — эпюры напряжений, поясняющие работу устройства.

Устройство защиты от импульсных помех содержит первый элемент 1 задержки, прерыватель 2, блок 3 регулируемой задержки, усилитель-ограничитель 4, импульсный детектор 5, формирователь 6 прямоугольного импульса переменной длительности, усилитель-ограничитель 7 с регулируемым порогом ограничения, фильтр 8 биений, детектор 9 биений, блок 10 формирования напряжения, пропорционального крутизне переднего и заднего фронтов импульсной помехи, усилитель 11 с регулируемым коэффициентом усиления.

Формирователь 6 прямоугольного импульса содержит компаратор 12, второй элемент 13 задержки, первый сумматор 14, дифференцирующий элемент 15, двухполупериодный выпрямитель 16, расширитель

17 импульсов, распределитель 18 импульсов.

Блок 3 регулируемой задержки содержит второй сумматор 19, первую 20 и вторую 21 линии задержки.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии импульсных помех и при наличии на зходе устройства сигнала и гармоническои помехи последние проходят через полосу пропускания усилителя-ограничителя 4 и в виде биений выделяются на импульсном детекторе 5, затем проходят через фильтр 8, имеющий необходимую частотную характеристику и полосу пропускания, Эти колебания детектируются детектором 9 и в виде медленно изменяющегося напряжения регулируют порог срабатывания усилителя-ограничителя 7 так, что с ростом амплитуды напряжения биений порог срабатывания усилителя-ограничителя 7 и, следовательно, формирователя 6,повышается, и при появлении гармонической помехи на входе устройства прерывающий импульс не вырабатывается. В этом случае полезный сигнал с входа устройства на его

50 выход через элемент 1, прерыватель 2 проходит без прерывания и, следовательно, не искажается, В случае появления импульсной помехи, превышающей величину автоматически установленного порога на усилителе-ограничителе 7, формирователь

6 вырабатывает прерывающий импульс, расширенный на величину, пропорциональную управляющему напряжению, поступающему на его управляющий вход с выхода усилителя 11.

На вход усилителя 11 поступает напряжение с выхода детектора 9. На управляющий вход усилителя 11 при этом поступает напряжение с выхода блока 10. Этот блок вырабатывает напряжение, пропорциональное скорости изменения переднего и заднего фронтов импульсной помехи, т.е. напряжение на выходе блока 10 прямо пропорционально крутизне фронтов импульсной помехи. Это напряжение определяет е коэффициент усиления усилителя 11, Отметим, что блок 10 вырабатывает управля ощее по переднему и заднему фронту напряжение импульсной помехи различной полярности, однако коэффициент усиления усилителя 11 определяется лишь абсолютной величиной этого напряжения и не зависит от знака.

Таким образом, на управляющий вход формирователя 6 с выхода усилителя 11 поступает управляющий сигнал, который учитывает величину усилителя-ограничителя 7, имеющую место в данный момент времени, и крутизну переднего и заднего фронтов импульсной помехи, В соответствии с величиной этого управляющего сигнала на выходе формирователя 6 вырабатывается импульс, длительность которого равна длительности импульсной помехи, воздействующей на приемный тракт в любой произвольный момент времени.

Рассмотрим подробнее алгоритм формирования длительности прерывающего импульса на выходе блока 3.

Будем исходить из условия, что прерывающий основной тракт импульс бланкиро- вания должен быть равен длительности импульсной помехи. Тогда можно записать (фиг, 4) где хип — длительность бланкирующего импульса с выхода блока 3; хб, — длительность части импульсной помехи выше порога;

1626388 тяф — длительность части переднего фронта импульсной помехи ниже уровня порога;

zзф — длительность части заднего фронта импульсной помехи ниже уровня порога, 5

Импульс длительностью ze< вырабатывается компаратором 12.. Таким образом, задача заключается в определении длительности тиф и зф и удлинении на эту величину длительности z6e . 10

Из фиг. 4а видно, что

hU> (2) т9 1

010е, л02 гзф = <9W т9й з где AU — управляющее напряжение на выходе блока 1О при измерении крутизны i-ro фронта; тз- время задержки в блоке 10.

Тогда

zÄ4, wÄ X р,. (4) (3) 15

20 (5) Гзф з или иф — з XUnop X К1; (6) зф =гз Опор XK2 (7) где К1= 0-,—, К =д -, 1 1 (8) 30

Так как длительность тз является величиной постоянной, то для определения т,ф и тзф необходимо знать величину

Опоо

Данную величину можно определить, 35 используя усилитель 11 с переменным (регулируемым) коэффициентом усиления.

На один вход такого усилителя должно поступать напряжение Uïîð а на другой— напряжение Alp, которое управляет коэф- 40 фициентом усиления, тогда выходное напряжение усилителя 11. будет равно величине — (- -, т.е. Ki = Vhui, где Ki -коэфОпор фициент усиления усилителя 11.

Зная величину - -1-, можно опредеОпор лить длительность тзф и т,ф путем расширения длительности тз в раз, а 50

Оиф увеличивая длительность тЪи на величины

Гиф и тзф, получаем длительность прерывающего импульса, равную длительности импульсной помехи. 55

В предлагаемом устройстве с детектора

9 биений на вход усилителя 11 поступает напряжение, которое управляет коэффициентом усиления усилителя 11. На управляющий вход формирователя поступает напряжение с выхода усилителя 11, которое определяет длительности г„ф и гзф.

Рассмотрим работу формирователя 6 и блока 3.

Эпюра фиг. 4а изображает одиночную импульсную помеху, а фиг. 46 — бланкирующий импульс, вырабатываемый трактом обнаружения помеховых импульсов без учета длительностей фронтов помехи. Из сравнения этих эпюр ясно виден нескомпенсированный остаток импульсной помехи, При превышении импульсной помехой порога усилителя-ограничителя 7 компаратор 12 вырабатывает прямоугольный импульс длительностью z6v (фиг. 46), который через элемент 13 и сумматор 14 поступает на первый выход формирователя 6 (фиг. 4в).

Продифференцированные дифференцирующим элементом 15 передний и задний фронты этого импульса (фиг. 4г) поступают через двухполупериодный выпрямитель 16 на вход расширителя 17 (фиг. 4д). Расширитель 17 вырабатывает прямоугольные импульсы (фиг. 4ж), длительность которых определяется величиной выходного напряжения с усилителя 11 (фиг. 4е) и равна величине, определяемой выражением (4) и (5).

Эти импульсы поступают на вход распределителя 18, в котором в исходном состоянии вход соединен с вторым выходом, Импульс z>y, соответствующий переднему фронту импульсной помехи, поступает на второй выход распределителя 18 и далее на второй вход блока 3 (фиг. 4з). Этот импульс устанавливает величины задержки: на первой линии 20 тиф, на второй линии 21 тз.

Кроме того, указанный импульс поступает на первый вход линии 21 через сумматор 19.

Величина z> определяется из следующих соображений. Поскольку элемент 1 задержки желательно выполнить в виде постоянной линии задержки (так как она аналоговая), то время задержки выбирается равным 2то+Лтз, где ЬтЗ вЂ” постоянная задержка в элементе 13; zp — максимально возможная длительность переднего фронта импульсной помехи, реально действующей в канале.

Тогда для того, чтобы импульс бланкирования точно совпадал по времени с моментом прохождения помехи через прерыватель 2, необходимо, чтобы в линии

21 устанавливалась величина задержки, равная,=2zp — Г„ф (фиг. 4к).

При выполнении этого условия для любой возможной величины длительности переднего фронта z y задержка в блоке 3 всегда постоянна и равна 2zp . Тогда суммарная задержка в формирователе 6 и блоке

1626388

3 равна 2го+Лт,, что обеспечивает нормировку по времени (фиг. 4к, м).

С поступлением импульса г,ф на второй зход блока 3 Hà его первый вход подается импульс юга с выхода сумматора 14 (фиг. 4и). Одноврс.бренность их поступления обеспечивается элементом 13. Импульс г задерживается на величину т,ф в линии

20, в результате чего он поступает на первый вход линии 21 с окончанием импульса г,„ф и складывается с ним по длительности (фи-, 4к), Импульс, соответствующий заднему фронту т,ф (фиг. 4ж), поступает на выход расширителя 17, на первый выход распределителя 18 (пос .. прохождения импульса, соответствующего переднему фронту помехи тиф, распределитель 18 переключился на первый выход) и да.1ее складывается по времени в сумматоре 14 с гЪ,, Таким образом, через линию 21 проходит один импульс, длительность которого равна действительной длительности импульсной помехи: Tiin =-гиф+тЪи+т ф . Указанный импульс на выходе блока 3 задержан относительно импульсной помехи на входе устройства на постоянную величину

2ro+ht, . Поскольку эта постоянная задержха учтена в блоке 1, то прерывание происходит только в необходимый момент времени. Максимальное время задержки линии 21 выбрано равным 2го, чтобы обеспечить возможность регулировки времени задержки и работу описанного алгоритма при минимальной крутизне переднего фронта помехи, т.е. когда иф = гл . Таким образом, задержка в линии 21 складывается из двух частей: постоянной то и переменной г, . При этом т, может регулироваться в поеделах от 0 до ro .

Величи а задержки в линии 20 г ф может регулироваться в пределах от 0 до To .

Как указывалось, регулировка линий 20 и 21 напряжением с второго входа блока 3 осушествляется так, чтобы выполнялось условие: тиф +t =2to . Линии 20 и 21 могут быть выполнены в виде дискретных линий задержки с блоками управления или в виде управляемых регистров двига. Сумматор

19 предназначен для развязки цепей, Сигнал на выходе блока 3 показан на фиг. 4л.

Таким образом, устройство позволяет сфромировать бланкирующий импульс с учетом длительности переднего и заднего фронтов импульсной помехи, чем и обес

55 печиваегся уменьшение остатка импульсной помехи на выходе устройства.

Формула изобретения

1. Устройство защиты от импульсных помех, содержащее соединенные последовательно первый элемент задержки, вход которого является входом устройства, и прерыватель, выход которого является выходом устройства, соединенные последовательно усилитель-ограничитель, вход которого соединен с входом устройства, импульсный детектор, усилитель-ограничитель с регулируемым порогом ограничения и формирователь прямоугольного импульса переменной длительности, соединенные последовательно фильтр биений, вход которого соединен с выходом импульсного детектора, и детектор биений, выход которого соединен с управляющим входом усилителя с регулируемым коэффициентом усиления и управляющим входом усилителя-ограничителя с регулируемым порогом ограничения, выход усилителя с регулируемым коэффициентом усиления соединен с управляющим входом формирователя прямоугольного импульса переменной длительности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения остатка импульсной помехи с пологим передним фронтом, в него введены блок регулируемом задержки, первый и второй входы которого соединены с первым и вторым выходами формирователя прямоугольного импульса переменной длительности соответственно, а выход соединен с управляющим входом прерывателя, и блок формирования напряжен. is, пропорционального крутизне переднего и заднего фронтов импульсной помехи, вход которого соединен с выходом импульсного детектора, а выход соединен с сигнальным входом усилкгеля с регулируемым коэффициентом усиления, 2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что формирователь прямоугольного импульса переменной длительности содержит соединенные последовательно компаратор, вход которого является входом формирователя прямоугольного импульса переменной длительности, второй элемент задержки и первый сумматор, выход которого является первым выходом формирователя прямоугольного импульса переменной длительности, соединенные последовательно дифференцирующий элемент, вход которого соединен с выходом компаратора, двухполупериодный выпрямитель, расширитель импульсов, управляющий вход которого является управляющим входом формирователя прямоугольного импульса переменной длительности, и распредели1626388

Vuz. 3 тель импульсов, первый выход которого соединен с другим входом первого сумматора, а второй выход является вторым выходом формирователя прямоугольного импульса переменной длительности. 5

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок регулируемой задержки содержит соединенные последовательно первую линию задержки с регулируемой величиной задержки, вход которой является первым входом блока регулируемой задержки, второй сумматор и вторую линию задержки, выход которой является выходом блока регулируемой задержки, другой вход сумматора и входы регулируемого сигнала первой и второй линий задержки являются вторым входом блока регулируемой задержки.

1626388

Составитель Н. Мельников

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С. Лисина

Редактор В. Данко

Прои.-.водственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 286 Тираж 388 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская нэб., 4/5