Устройство подавления помех для приемников широкополосных сигналов

 

Изобретение относится к радиотехнике. Устройство содержит вычитатели 1, 9, перемножители 2, 5, полосовые фильтры 3, 8, регулируемый фазовращатель 4, усилитель с регулируемым коэффициентом передачи 7, усилитель 9, детектор АРУ 10, генератор копий сигналов 11. 1-2-8-9-10-7-1; 2-3-4-5-6-7; 11-2; 11-5. 1 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и может найти применение в системах связи с широкополосными сигналами.

Известно многоканальное устройство защиты от узкополосных помех, в котором борьба с узкополосными помехами ведется методом стирания каналов, пораженных помехами.

Недостатком этого устройства является аппаратурная сложность, возрастающая с увеличением базы ШПС, а также невозможность его включения на выходе приемника, обусловленная необходимостью использования в нем фильтров высокого порядка в тракте прохождения сигнала. При использовании таких устройств входной тракт приемника остается незащищенным от узкополосной помехи.

Известны также автокомпенсаторы узкополосных помех, недостатком которых является низкая помехоустойчивость к узкополосным помехам.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство [1] содержащее последовательно соединенные вычитатель, первый вход которого является входом устройства, первый перемножитель, режекторный фильтр, второй перемножитель, усилитель, выход которого соединен со вторым входом вычитателя.

Выход первого перемножителя подключен также через последовательно соединенные интегратор и ключ к блоку сравнения, второй вход которого соединен с выходом формирователя. Выход генератора копии сигнала соединен со входом перемножителя и через элемент выдержки со входом перемножителя. Второй выход генератора соединен со вторым входом ключа.

Входной сигнал, представляющий собой смесь полезного широкополосного сигнала и помех, поступает на вход вычитателя, где из него вычитается сигнал, сформированный в кольце обратной связи и поступающий с выхода усилителя. С выхода вычитателя сигнал поступает на перемножитель, где перемножается с опорным сигналом, формируемым генератором. Результат перемножения накапливается в интеграторе и через ключ, управляемый генератором, подается на блок сравнения, где сравнивается с пороговым сигналом, сформированным в формирователе.

Одновременно сигнал с выхода перемножителя поступает в кольцо обратной связи, содержащий режекторный фильтр, перемножитель и усилитель с регулируемым коэффициентом усиления. В результате перемножения с копией сигнала полезный сигнал (ШПС) на выходе перемножителя сворачивается в узкополосный сигнал, а узкополосные помехи прекращаются в широкополосные помехи с базой Б, равной базе полезного ШПС. В режекторном фильтре режектируется свернутый полезный сигнал и часть спектра помех, попадающего в его полосу.

Таким образом, на выход режекторного фильтра полезный сигнал не проходит. С выхода режекторного фильтра помехи поступают на перемножитель, где путем перемножения с той же копией сигнала, задержанной в элементе задержки на величину задержки τ, равную задержке помех в режекторном фильтре, сворачивается в узкополосные помехи, т.е. приводятся к своему первоначальному виду. С выхода перемножителя помехи через усилитель подаются на выход вычитателя. Таким образом, на первом входе вычитателя присутствует полезный сигнал и помехи, а на втором его входе только помехи. В вычитателе обеспечивается противофазность сигналов, поступающих по его входам. В процессе настройки коэффициент усиления усилителя выбирается таким, чтобы обеспечивалось равенство амплитуд сигналов на его выходе. Поскольку полезный сигнал поступает только по первому выходу вычитателя, а помехи как по первому, так и по второму его входам, то сигнал на его выход проходит без искажений, а помехи в нем компенсируются.

Недостатком прототипа является низкая помехоустойчивость к узкополосным помехам.

На чертеже приведена структурная схема заявляемого устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные первый вычитатель 1, первый перемножитель 2, первый полосовой фильтр 3, регулируемый фазовращатель 4, второй перемножитель 5, второй вычитатель 6, усилитель с регулируемым коэффициентом передачи 7, выход которого соединен со вторым входом первого вычитателя 1. Общая точка выхода первого перемножителя и первого полосового фильтра 3 соединена с последовательно соединенными вторым полосовым фильтром 8, усилителем 9, детектором АРУ 10, выход которого соединен со вторым входом усилителя с регулируемым коэффициентом передачи 7. Выход генератора копии сигнала (ГКС) 11 соединен одновременно с другими входами первого и второго перемножителей 2 и 5. Входы первого вычитателя 1 и второго вычитателя 6 объединены и являются входом всего устройства. А выходом устройства является общая точка выхода первого вычитателя 1 и входа первого перемножителя 2.

Входная смесь, содержащая ШПС и узкополосную помеху (УП) поступает одновременно на входы вычитателей 1 и 6, при этом в вычитателе 1 из входной смеси вычитается оценка помехи УП¹, а вычитателе 6 из полезной смеси вычитается оценка полезного широкополосного сигнала ШПС¹. В результате вычитания из входной смеси, содержащей ШПС и УП, оценки помехи УП¹ на выходе вычитателя 1 формируется ШПС и нескопенсированная часть помехи ΔУП, которые подаются на первый перемножитель 2. В перемножителе 2 за счет перемножения ШПС с опорным синхронным сигналом, поступающим с выхода ГКС 11, ШПС сворачивается в узкополосный сигнал, который фильтруется в полосовом фильтре 3, настроенном на частоту несущей ШПС, и через регулируемый фазовращатель 4 подается на перемножитель 5. В перемножителе 5 за счет перемножения с тем же опорным сигналом, поступающим с выхода ГКС 11, узкополосный сигнал превращается в оценку ШПС (ШПС¹), которая подается на вход вычитателя 6. За счет компенсации ШПС на выходе вычитателя 6 формируется оценка УП (УП¹), которая через усилитель с регулируемым коэффициентом усиления 7 подается на вычитатель 1, где компенсирует УП, поступающему на его первый вход, в результате этого на выходе формируются ШПС и ΔУП. За счет перемножения в первом перемножителе 2 с опорным сигналом, формируемым ГКС 11, нескомпенсированная часть узкополосных помех УП превращается в широкополосную помеху, часть спектра которой поступает в полосы фильтров 3 и 8. Частота настройки фильтра 8 выбирается в соответствии с соотношением f_ф8 f_o + Δf, где Δf>>Δ F, Δ F, f_o полоса пропускания и частота настройки полосового фильтра 3. Полоса пропускания фильтра 8 ΔF₈ Δ F. За счет такого выбора параметров фильтра 8 в нем выделяется часть спектра помехи, полезный сигнал в него не попадает. Выделенное напряжение помехи усиливается в усилителе 9, детектируется в детекторе АРУ 10 и используется для регулировки усиления в блоке 7. Регулировка усиления осуществляется таким образом, чтобы достигалось минимальное напряжение помехи в фильтре 8. Действительно, чем больше напряжения помехи в фильтре 8, тем больше напряжение на детекторе АРУ 10, тем больше усиление блока 7, при этом автоматически уменьшается разность U_уп U_уп¹ΔU_уп, где U_уп напряжение помехи на первом входе вычитателя 1, U_уп¹ напряжение помехи на втором входе вычитателя 1.

Фаза блока 4 выбирается таким образом, чтобы обеспечивалась компенсация ШПС в вычитателе 6.

Таким образом, обеспечивается автоматическая регулировка уровня оценки помехи, обеспечивающая необходимую степень подавления помех за счет чего достигается увеличение помехоустойчивости к узкополосным помехам. Одновременно за счет изменения состава блоков и связей между ними уменьшается напряжение широкополосной составляющей помехи.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ ПОМЕХ ДЛЯ ПРИЕМНИКОВ ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ, содержащее первый вычитатель, первый вход которого является входом устройства, а выход соединен с первым входом первого перемножителя, выход и второй вход которого соединены соответственно с входом первого полосового фильтра и выходом генератора копий сигналов, а также второй перемножитель и усилитель с регулируемым коэффициентом передачи, выход которого соединен с вторым входом первого вычитателя, отличающееся тем, что введены регулируемый фазовращатель, второй вычитатель и последовательно соединенные второй полосовой фильтр, усилитель и детектор автоматической регулировки уровня (АРУ), причем выход первого полосового фильтра через регулируемый фазовращатель соединен с первым входом второго перемножителя, второй вход которого и выход соединены соответственно с выходом генератора копий сигналов и первым входом второго вычитателя, второй вход которого соединен с первым входом первого вычитателя, а выход с первым входом усилителя с регулируемым коэффициентом передачи, второй вход которого соединен с выходом детектора АРУ, а выход первого перемножителя соединен с входом второго полосового фильтра.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 11.07.2009

Дата публикации: 20.08.2011

---