Способ корреляционной обработки широкополосных сигналов

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в приемниках широкополосных сигналов. Техническим результатом является повышение помехоустойчивости. Способ основан на том, что при формировании оценки помех при режекции сигнала задерживают результат перемножения входного сигнала с широкополосным опорным, при перемножении результата режекции с опорным широкополосным сигналом задерживают опорный широкополосный сигнал, результат повторного перемножения используют в качестве опорного сигнала при синхронно-фазовой фильтрации входной смеси. 1 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в приемниках широкополосных сигналов (ШПС).

Известны способы и устройства корреляционной обработки широкополосных сигналов, описанные в монографиях Р.К. Диксона "Широкополосные системы", М., Связь, 1979; Г.Н.Тузова "Статистическая теория приема сложных сигналов", М., Сов. радио, 1977 г., недостатком которых является низкая помехоустойчивость к узкополосным помехам.

Наиболее близким по технической сущности аналогом к изобретению является способ, реализованный в устройстве по а.с. СССР N 1338078, H 04 В 1/10.

Этот способ основан на вычитании входной смеси оценки помех, сформированный из разностного сигнала путем перемножения его с опорным сигналом, режекции результата перемножения на частоте свернутого сигнала, повторном перемножении с тем же опорным сигналом с последующим усилением результата перемножения.

Недостатком аналога является низкая помехоустойчивость к узкополосным и структурным помехам.

Техническим результатом изобретения является повышение помехоустойчивости к узкополосным и структурным помехам.

Технический результат в изобретении достигается за счет того, что в способе корреляционной обработки широкополосных сигналов перемножают входную смесь, состоящую из полезного широкополосного сигнала и узкополосной помехи, с опорным широкополосным сигналом, синхронным с полезным широкополосным сигналом, в результате перемножения получают сигнал, который режектируют, для чего полученный сигнал задерживают на τ₁, где τ₁ больше или равно длительности псевдослучайной последовательности, и подают на один вход вычитателя, а также полученный сигнал последовательно пропускают через полосовой фильтр и вычитатель, перемножают результат режекции с опорным широкополосным сигналом, предварительно задержанным на величину τ₂, равную τ₁ , результат перемножения используют как опорный сигнал при синхронно-фазовой фильтрации входной смеси, в результате фильтрации формируется оценка помехи, совпадающая по частоте и фазе с узкополосной помехой из входной смеси, вычитают из входной смеси оценку помехи, которую предварительно подают на устройство с регулируемым коэффициентом передачи.

Структурная схема устройства, реализующего способ по изобретению, представлена на чертеже, где использованы следующие обозначения: 1, 3, 6 - перемножитель; 2 - режекторный фильтр; 4 - синхронно-фазовый фильтр (СФФ); 5 - вычитатель; 7 - полосовой фильтр; 8 - генератор копии сигнала (ГКС); 9 - элемент задержки; 10 - тракт усиления; 11 - устройство с регулируемым коэффициентом передачи.

Устройство содержит последовательно соединенные перемножитель 1, режекторный фильтр 2, второй перемножитель 3, синхронно-фазовый фильтр 4, устройство с регулируемым коэффициентом передачи 11, вычитатель 5, тракт усиления 10, третий перемножитель 6, полосовой фильтр 7, а также последовательно соединенные генератор копии сигнала (ГКС) 8 и элемент задержки 9, присоединенный ко второму входу перемножителя 3, при этом вход устройства соединен с входами СФФ 4 и вычитателя 5 и первым входом перемножителя 1, второй вход которого соединен с выходом ГКС 8. Этот же выход ГКС 8 соединен с входом перемножителя 6.

Устройство работает следующим образом.

Входная смесь, содержащая полезный ШПС и узкополосную помеху, с входа устройства поступает на 1-й вход вычитателя 5, на 2-й вход которого поступают оценки помех, которые компенсируют помехи, поступающие по первому входу вычитателя 5, на выходе которого выделяется полезный ШПС, который усиливается в тракте усиления 10 (в том числе с преобразованием на промежуточные частоты), после чего подается на перемножитель 6, где перемножается на синхронный с полезным ШПС опорным сигналом поступающим от ГКС 8. В результате на выходе перемножителя 6 выделяется узкополосный полезный сигнал, который фильтруется полосовым фильтром 7.

Оценка помех формируется следующим образом. За счет перемножения в блоке 1 входной смеси с опорным широкополосным сигналом, синхронным с полезным ШПС, ШПС сворачивается в узкополосный сигнал, который режектируется режекторным фильтром 2. Помехи, не совпадающие по структуре с полезным ШПС (узкополосные, структурные), при перемножении с опорным ШПС в перемножителе 1 манипулируются и проходят через режекторный фильтр 2, который вырезает из них узкую полосу ΔF ≪ Δf_ш, где Δf_ш - полоса полезного ШПС на входе устройства. Режекторный фильтр 2 выполнен в виде полосового фильтра 21 с полосой Δ F и вычитателя 23. На один вход вычитателя 23 подается сигнал с выхода перемножителя 1 через элемент задержки 22, величина задержки которой τ₁ ≥ τ₀, где τ₀ - длительность псевдослучайной последовательности (ПСП). При таком выполнении режекторного фильтра на вход перемножителя 3 подаются две составляющие помех: одна широкополосная, поступающая через элемент задержки 22 и вычитатель 23, а другая - узкополосная, поступающая через полосовой фильтр 21 и вычитатель 23. Узкополосная составляющая помех за счет перемножения с опорным сигналом, формируемым ГКС 8 и задержанным в блоке 9 на время τ₂ = τ₁, превращается в широкополосную фазоманипулированную помеху с полосой Δ f_ш, а широкополосная составляющая помех за счет перемножения с тем же опорным сигналом, задержанным на τ₂ = τ₁ , возвращаются к своему первоначальному виду, аналогичному тому, который был на входе устройства, за исключением начальной фазы помех, которая изменяется за счет введения задержки τ₁ в тракт формирования оценки помехи. С выхода перемножителя 3 оценка помехи подается на синхронно-фазовый фильтр 4, на второй вход которого подается входная смесь с входа устройства. На выходе СФФ 4 формируется оценка помехи, совпадающая по частоте и фазе с помехой на входе устройства и отличающаяся от нее амплитудным множителем. С выхода СФФ 4 оценка помехи подается на устройство с регулируемым коэффициентом передачи 11, с помощью которого обеспечивается равенство амплитуд помех и ее оценки.

СФФ 4 может быть выполнен так, как это показано в монографии В.М. Свистова "Радиолокационные сигналы и их обработка", М., Сов. радио, 1977 г., стр. 123, рис. 3.6[1]. Опорным входом СФФ 4 является выход блока 3, а сигнальным - вход устройства. По опорным входам СФФ 4 работает в режиме ограничения.

Структурная схема СФФ 4, с учетом вышеуказанной монографии, приведена на фиг. 2, где использованы следующие обозначения: 41, 43 -перемножители; 44 - сумматор; 45 - фазовращатель на 90^o; 46 -ограничитель; 42 - фильтр нижних частот (ФНЧ).

Формула изобретения

Способ корреляционной обработки широкополосных сигналов, заключающийся в том, что перемножают входную смесь, состоящую из полезного широкополосного сигнала и узкополосной помехи, с опорным широкополосным сигналом, синхронным с полезным широкополосным сигналом, в результате перемножения получают сигнал, который режектируют, отличающийся тем, что для осуществления режекции полученный сигнал задерживают на τ₁, где τ₁ больше или равно длительности псевдослучайной последовательности, и подают на один вход вычитателя, а также полученный сигнал последовательно пропускают через полосовой фильтр и вычитатель, перемножают результат режекции с опорным широкополосным сигналом, предварительно задержанным на величину τ₂, равную τ₁, результат перемножения используют как опорный сигнал при синхронно-фазовой фильтрации входной смеси, в результате которой формируется оценка помехи, совпадающая по частоте и фазе с узкополосной помехой из входной смеси, оценку помехи подают на устройство с регулируемым коэффициентом передачи и затем вычитают из входной смеси.

РИСУНКИ

Рисунок 1