Устройство подавления узкополосных помех

 

Использование: радиотехника, приемники различного назначения. Сущность изобретения; устройство подавления узкрполосных помех содержит блоки 1 пода вле н ия прмех, включающий каждыи сумлцаторы 2,3. 7, фазовращатель на 90 град. 4,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 04 В 1/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4792521/09 (22) 13.02;90 (46) 28.02.93. Бюл. Ь 8 . (71) Рязанский радиотехнический йнститут (72) В.В.Авдеев, Э.В.Будин, И.Ю.Садомский и Б.Й.Филимонов (56) Авторское свидетельство СССР

hb 675382, кл. G 05 $7/36, 1979.

ÄÄ5LJÄÄ 1798926 А1

2 (54) УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ УЗКОПОЛОСНЫХ ПОМЕХ (57) Использование: радиотехника, приеМники разлйчного назначения. Сущность изобретения: устройство подавления узкополосных помех содержит блоки 1 подавления помех, включающий каждый сум- маторы 2, 3. 7, фазовращатель на 90 град. 4, 1798926

25

35

40 ограничители 5, 12, фазовый детектор 6, ин. тегрирующий фильтр 8, двухуровневый компаратор 9, перестраиваемый по частоте полосовой фильтр 10, ключ 11; пороговый блок 13, элемент задержки 14, элемент

ИЛИ-НЕ 15 и коммутатор 16 разнополярных напряжений..В устройстве наряду.с авИзобретение отйосится к радиотехнике и может быть использовано для помехоустойчивого приема"радиосйгналов прием-: никами различного назначения.

Целью изобретения является уменьweние искажений полезного сигнала в процессе настройки переСтраиваемых по частоте режекторно-полосовых фильтров и уменьшения времени настройки, На чертеже представлена структурная

: электрическая схема устройства подавления узкополосных помех.

Устройство подавлейия узкополосных помех содержи! 13ГОки 11,.;.1и подавления помех, включающие каждый третий сумматор 2, первый сумматор 5, фазовращатель.4 . на 90, первый ограничитель 5, фазовый детектор 6, второй сумматор 7, интегрирую-.. щий фильтр 8, двухуровневый компаратор9,,перестраиваемый по частоте. полосовой фйльтр 10, ключ 11, второй ограничитЕль 12, пороговый блок 13, элемент 14 задержки, элемент ИЛИ вЂ” Н Е 15 и коммутатор 16 разнополярных напряжений.

Устройство подавления узкополосных. помех работает следующим образом, Пусть на вход устройства поступает аддитивная. смесь полезнОго сигнала, некор-

- релированной с ним помехи и шума. Сигнал представляет собой широкополосный процесс с внутриимпульсной модуляцией по частоте и (или) фазе, Помеха представляет .собой комплекс узкополосных колебаний с. постоянной Heñóùåé частотой, либо колеба ний с модуляцией по частоте и (или) фазе, либо квазигармонических колебаний, модулированных по амплитуде и фазе (частоте) по случайному закону. При этом узкополосностЬ помехи рассматривается только по от ношению к ширине спектра полезного сигнала, тогда:как полоса пропусканйя перестраиваемых фильтров может быть значительно уже ширины спектра помехового колебания. Предполагается, что шумы ввиду своей малости не оказывают влйяния на принцип действия устройс1ва и в дальнейшем положении, не учить ваются. Парамет,— ры сигнала и помехи, задержка во времени, томатической подстройкой частоты настройки каждого блока 1 при медленном изменении средней частоты помехи, незадействованные в этот момент блоки 1 автоматически переводятся в режим "помеха" для настройки на нескомпенсированные компоненты помехи. 1 ил; амплитуда (мощность), начальная фаза, а также количество помеховых колебаний полагаются неизвестными (случайными) величинами.

Пусть в начальный момент времени после включения устройства блоки 1l, где i =

1„;.N, еще не настроены на участки спектра входного колебания, пораженные мощными компонентами помехй, Йа выходах пере10 страиваемых по частоте полосовых фильтров 10 в этом слуЧае напряжение мало и вызвано прохождением через них только сигнальных составляющих входного воздействия. На выходе порогового блошка 13 каждого блока.1 поддерживается низкий логический уровень, поэтому ключи разомкнуты и входной сигнал без искажения передается на выход устройства. Одновременно с этим йизкий выходной логический уровень порогового блока 13 через элемент

15 ИЛИ вЂ” НЕ воздействует на второй управляющий вход коммутатора 16, обеспечивая подключение входа интегрирующего фильтра 8 через второй сумматор 7.к одному из источников постоянного опорного напряжен +up и -uo. виду того, а Ke ðoì блоке 10 ключом 11 разомкнута цепь автоматической подстройки частоты (АПЧ) полосового фильтра 10, включающая блоки

10-12 и 6-8, и на выходе фазового детектора

6 сигнал рассогласования отсутствует, поэтому в атом режиме работы устройства на вход интегрирующего фильтра 8 поступает лишь напряжение с выхода коммутатора 16, Пусть для определенности в рассматриваемый момент времени в+м блоке 1 ко входу интегрирующего фильтра 8 через. второй сумматор 7 и соответствующие цепи коммутатора.16 подключен источник положительного опорного напряжения +U . Т.к величина опорного напряжения постоянна, то выходное напряжение интегрирующего фильтра 8 линейно увеличивается, вызывая синхронное с ним увеличение частоты на45 стройки перестраиваемого фильтра 10. Если в исследуемом частотном диапазоне отсутствуют мощные составляющие помехи и ни в один из моментов времени пороговый

5 1798926 6 блок 13 не фиксирует превышение выход- образом. При точной настройке полосового ным напряжением полосового фильтра 10 . фильтра 10 на помеховое колебание частота своего порогового уровня, то при достиже- . помехи и резонансная частота полосового нии этим напряжением значения Ug, соот- фильтра10равны,поэтому колебания, подаветствующего настройке полосового 5 ваемые на вход фазового детектора через блоки,10 — 12, оказываются синфазны входфильтра 10 нэ верхнюю границуяастотного диапазона; в котором осуществляется по- ной помехе,.а:нескомпенсированные остатиск помех, двухуровневый компаратор ки этой помехи с выхода блока режекции формирует на своем. выходе логический . перед. их подачей на другой вход фазового сигнал высокого уровня, а коммутатор 1 6 10 детектора 6 йриобретэют дополнительный подключает ко входу интегрирующего .фазовый сдвиг в фазовращэтеле 4 на 90 фильтра источник опорного напряжения . град. Поэтомуна входахфазовогодетектора отрицательной полярности. Это вызывает . 6 колебания оказываются сдвинутыми нэ 90 линейное уменьшение выходного напряже- град„напряжение на его выходе отсутствуния интегрирующего фильтра 8 и синхрон- 15 ет и выходное напряжение интегрирующего ное с ним уменьшение частоты настройки фильтра .8, а, значит, и частота настройки полосовбго фильтра 10, При уменьшении полосового фильтра 10, остаются неизменнапряжения на выходе интегрирующего ными, Таким образом, при точной настройке фильтра 8 до величины 01 по сигналу с вы- полосового. фильтра 10 на частоту помехи хода двухуровневого компаратора коммута- 20 блок.режекции находится в стационарном тор 16 осуществляет смену -источников режиме, Если произошло увеличение чаСтоты помехи отйосительно резонансной частоты полосового фильтра 10; то помеха при опорного напряжения, подключен к своему выходу источник +U . Выходное нэпряжение интегрирующего .фильтра 8 начинает прохождении через полосовой фильтр 10 увбличиватьса, повышается частота на-. 25 приобретает положительный сдвиг фаз, вестройки полосового фильтра 10, причем та- .: личина которого определяется ФЯХ фильткой процесс непрерывной перестройки . ра, на входах фазового детектора 6 сдвиг фильтра между гранйцами исследуемого ди- фэз колебаний относительно друг друга оказывэется меньшим 90 град., напряжение апазона .частот, соответствующего режиму

"поиска" рассматриваемого блока режек- 30 рассогласования «а его выходе становится ции, будет продолжаться до тех пор, пока положительным и отличным от нуля, а это при попадании в полосу пропускания поло- вызывает. увеличение напряжения нэ выхосового фильтра 10 мощного помехового ко- де интегрирующего фильтра 8 и, следовалебания не будет сформирована логическая тельно, увеличение частоты настройки

"1-" на выходе порогового блока 13, . 35

При превышении выходным напряжеперестрэиваемого полосового фильтра 10.

При уменьшении частоты помехи относинием полосового фильтра 10 порогрвого тельно резонансной частоты полосового уровня порогового блока 13, т,е. при нали- фильтра 10, помеха при прохождении полочии в исследуемом интервале частот мощно- . сового фйльтра 10 приобретает положительго помехового колебания, на выходе. 40 -ный. сдвиг фаз., на .входах фазового детектора 6 сдвиг фаз колебаний атносительно друг друга оказывается больше 90 град., напряжение рассогласования нэ его выходе становится отрицательным, что применно с этим выходной сигнал полосового фильтра l0 через замкнутый ключ 11 и втожения на выходе интегрирующего, фильтра

8 и, следовательно; к соответствующему рой ограничитель 12 подается на вход уменьшению частоты настройки перестраимой АПЧ частоты настройки полосового фильтра 10 и частоты режектируемой помехи в устройстве, осуществляется следующим полосового фильтра 10 фиксируется, т.к. ключом:11 происходит размыкание цепи:

АПЧ. Время сохранения частоты настройки порогового блока 13 формируется логический сигнал высбкого уровня, ключ 11 замыкается и выделенный в полосовом фильтре

10 мешающий сигнал поступает на инверсный вход первого сумматора 2. Одноврефазового детектора 6, т.е. происходит замыкание системы АПЧ полосового фильтра 10, а проинвертированный в элементе 15 И)1И—

НЕ сигнал с выхода порогового блока 13 поступает на управляющий вход коммутатора 16, напряжение на его выходе становится равным нулю, а блок режекции выходит из режима "поиска".

Автоматическое выравниванйе систе45 водит к последующему уменьшению напряваемого полосового фильтра 10..

50 При срыве процесса слежения за частотой помехи ключ 11 размыкает цепь, соеди н я ющую выход перестрэиваемого полосового фильтра 10 с инвертирующим входом второго сумматора 2 и входом вто55 рого ограничителя 12, В результате входной сигнал начинает без искажения передаваться на выход блока 1, а частота настройки

1798926

Составитель Л.Закс

Техред M. Моргентал

Редактор H,Êoëÿäà

Корректор А.Мотыль

Заказ 780 Тираж Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат ."Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

7 на.последнюю подаваемую в этом блоке по- уменьшения времени настройки, в-каждый . меху определяется временем задержки в блок подавления узкополосной помехи ввезлементе 14, rio окончании которого блок деныфаэовращательíà90;-вйходкоторого режекции: переводится в режим "раиска". соединен с входом первого ограничителя, а .

Отметим,чтовведениеукаэаннойзадержки 5 вход во:всех блоках подавления узкополос- поэволяет.знэчительно повысить помехоза-- ной помехи, кроме N-го, соединен с.выхощищенность устройства к прерывистым по- . дом первого сумматора, двухуровневый мехам; т.к. для нового: включения цепей компаратор;входкоторогосоединенсвыхо режекций уже не надо перестраивать соот-...: дом интегрйрующего фильтра; коммутатор, ветствующий полосовой фильтр 10, По мере 10 разнополярних напряжений, первый правнастройки блоков 1 режекции.на подавле.-. ляющий вход которого соединен с выходом

; ние мощнйх компонент помех; начиная с ." двухуровневого компаратора, второй сумпервого; уровень помех на-выходе йервого.:.: матор, выход которого соединен с входом сумматора 3 в результате частичной компен-..- ., ийтегрирующего фйльтра, первый вход соесации помех в последующих блоках снижа- 15 динен с выходом фазового детектора. а втоется; что обеспечивает повышение точности . рой вход-соединен: с выходом коммутатора работы цепей ФАПЧ и уменьшает"уровень раэнополярнйх напряжений, соединенные нескомпенсйрованнЫх остаткоа no ex на: последовательно пороговый блок, элемент выходеустройства. .. -::: задержки и.злемент ИЛИ-НЕ, выход кото20 рого соединен с вторым управляющим ВхоФ о р мул а и з о б р е те н и я ... .дом коммутатора раэнополярных

Устройство, подавления узкополосных. напряжений, а второй вход соединен с выпомех, содержащее й-соединенных после- ходом порогового блока,.перестраиваемый домтельно блокоа подавленйя узкополос- .: по частоте режекторно-полосовой фильтр ной помехи; каждый из которых содержит 25 выполнен в виде соединенных последоваперестраиваемый по частоте режекторно-: .-.тельно перестраиваемого bio частоте полополосовой фйльтр, вход и Выход которого -.сового фильтра, вход и управляющий вход являются входом и выходом блока подавле- .. которого являются входом и входом управ., ния узкополосной помехи соответственно, ленйя частотой настройки перестраиваемоинтегрирующий фильтр, выход которогосо- 30 ro по частоте режекторно.-полосового единен с входом управлениs частотной на- фильтра соответственно, а выход соедйнен стройки перестраиваемого по чаототе с входом порогового блока, ключ, управляюрежекторно-полосового фильтра, фазовый щий вход которого соединен с выходом подетектор, первый и второй.входы которого рогового блока, а выход является соединены с выходами первого и второго 35 полосовым вйходом перестраиваемого по ,ограничителей соответстввнно,. каждый частоте режекторно-полосового фильтра, и . блок подавления.узкополосной помехи, кро- третий сумматор, другой вход которого соеме М-ro, содержит первый сумматор (I+ 1)-й динен с входом перестраиваемого по часто(I = 1 2...;, и), вход которого соединен с. по- те режекторно-полосового фильтра, а выход

: лосовым.выходом перестраиваемого по ча- 40 является выходом перестраиваемого по частоте режекторно-полоСового фильтра (! + стоте режекторно-полосового фильтра, при

1)-го блока подавления узкополосной поме- этом во всех I-x блоках подавления узкопохи, вход второго ограничителя соединен с лосной помехи, кроме N-ro, I-й вход первого полосовым выходом перестраиваемого по сумматора соединен с выходом перестраи- частоте режекторно-полосового фильтра, 45 ваемого по частоте режекторно-полосового о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью фильтра, а в N-м блоке подавления уэкопоуменьшения искажений полезного сигнала лосной помехи выход перестраиваемого по в процессе настройки перестраиваемых по частоте режекторно-nonocosoro фильтра со,частоте- режекторно-йолосовых фильтров и, единен с входом фазовращателя. на 90,