УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ ПОМЕХ Российский патент 2006 года по МПК H04B1/10 

Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано в системах радиосвязи, работающих в условиях воздействия одного или нескольких источников помех, отличающихся от сигнала либо пространственными характеристиками (расположенных не на направлении максимального излучения основного лепестка диаграммы направленности антенны), либо спектральными характеристиками (асимметрией относительно центральной частоты спектра сигнала).

Известны устройства, осуществляющие выделение сигнала из помех, содержащие основной и дополнительные тракты приема (см., например, "Теоретические основы радиолокации". Под ред. Я.Д.Ширмана. - М.: Сов. радио, 1970, стр.432-434, фиг.7.6 и фиг.7.7, где рассматриваются устройства, содержащие основной и дополнительные тракты приема с корреляционной обработкой). Известное устройство (фиг.7.6) имеет два входных блока, на которые поступают напряжения одной и той же частоты с комплексными амплитудами U₀(t) и U₁(t) (например, от основной и дополнительной антенн соответственно). Выходы этих блоков подаются на вход сумматора. На выходе сумматора образуется напряжение

U_∑(t)=U₀(t)-KU₁(t).

Имеется цепь обратной связи с выхода сумматора на управляемый элемент - умножитель в цепи подачи первого напряжения. В эту цепь включено устройство вычисления оценки корреляционного момента Последнее выражение с точностью до постоянной x используется в качестве управляющего множителя К, подаваемого на управляемый элемент. Из двух уравнений и U_∑(t)=U₀(t)-KU₁(t) можно найти

Легко видеть, что при χ→∞ и коррелированных U₀ и U₁ (например, U₁=C·U₀, где С=const), т.е. U_∑=0.

Таким образом, недостатком такого устройства является одновременная компенсация сигнала и помехи.

Известны также устройства (см. авт. свидетельство СССР №309466 "Устройство для выделения полезного сигнала из помех" и авт. свидетельство СССР №309467 "Устройство для выделения полезного сигнала из помех"), где вместо корреляционной обработки используется спектральный анализ.

Недостатком этих устройств также является одновременная компенсация сигнала и помехи.

В устройстве для радиолокационной системы с активным ответом ("Теоретические основы радиолокации". Под ред. Я.Д.Ширмана. - М.: Сов. радио, 1970, стр.318-319, фиг.5.87) также используется основной и дополнительный каналы приема, сигналы с которых подаются на схему вычитания.

Недостатком этого устройства при использовании его в системах радиосвязи является ослабление сигнала передатчика линии радиосвязи, т.к. выбранный уровень подавления помех превышает уровень, необходимый для компенсации только помех (по этой же причине не будет полной компенсации активной помехи).

В книге Ю.И.Лосев и др. "Адаптивная компенсация помех". Под ред. Ю.И.Лосева. - М.: Радио и связь, 1988 рассматривается большой класс устройств, содержащих тракты приема с весовой обработкой. Однако, как и в описанных выше случаях, при действии нескольких источников помех с произвольным распределением в пространстве полной компенсации всех помех не происходит. Здесь и далее не рассматриваются ошибки, обусловленные неидеальной реализацией устройств (см., например, Ю.И.Лосев и др. "Адаптивная компенсация помех". Под ред. Ю.И.Лосева. - М.: Радио и связь, 1988, стр.174-192) и также приводящие к появлению нескомпенсированной составляющей помех. Будем считать, что описываются устройства и блоки, идеально реализующие свои функции, что соответствует общепринятой практике, если не оговаривается иное.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному является устройство (см. В.А.Григорьев. "Комбинированная обработка сигналов в системах радиосвязи", М.: Эко-Трендз, 2002 г. стр.84-85, фиг.3.3), содержащее последовательно соединенные антенно-фидерную систему, линейные тракты радиоприемных устройств, пространственный и временной фильтры. Последние можно рассматривать как последовательно соединенные пространственный и временной адаптивные компенсаторы помех. В общем случае можно считать, что один из каналов пространственного фильтра выполняет функции основного (нулевого) канала приема, а временной фильтр выполняет функции спектрального фильтра. Здесь и далее будем считать, что временные и спектральные представления сигналов и помех, используемых в технике радиосвязи, являются взаимно однозначными преобразованиями. Это положение не противоречит тому обстоятельству, что на практике чаще всего удобнее пользоваться либо временными, либо спектральными представлениями сигналов и помех. Определение оптимальных весовых коэффициентов в устройстве производится с использованием критерия минимума среднеквадратического отклонения, в соответствии с которым целью адаптации является минимизация ошибки между выходным сигналом и опорным (эталонным) сигналом.

Таким образом, недостатком устройства является то, что при этом полной компенсации помех не происходит.

Целью изобретения является улучшение качества работы устройства за счет повышения отношения сигнал/помеха при действии одного или нескольких источников помех любых типов, распределенных произвольно в пространстве, за исключением помех, расположенных на направлении, совпадающем с направлением максимального излучения основного лепестка диаграммы направленности антенны на источник сигнала, для которых накладывается ограничение - требование асимметрии спектра помехи относительно центральной частоты спектра сигнала (предполагается, что спектр сигнала симметричен относительно центральной частоты).

Поставленная цель достигается тем, что в устройство подавления помех, содержащее последовательно соединенные антенно-фидерную систему, линейные тракты радиоприемных устройств, первый адаптивный компенсатор помех и второй адаптивный компенсатор помех, дополнительно введены радиопеленгатор, блок задания формы диаграммы направленности антенно-фидерной системы и блок формирования весовых коэффициентов, первый вход которого соединен с выходом радиопеленгатора, второй вход соединен с выходом блока задания формы диаграммы направленности антенно-фидерной системы, а выходы соединены с соответствующими входами первого адаптивного компенсатора помех, при этом второй адаптивный компенсатор помех содержит анализатор спектра, вход которого является входом второго адаптивного компенсатора помех, а выход соединен со входами блока вычитания помехи, инвертора спектра и блока вычитания сигнала, второй вход которого соединен с выходом инвертора спектра, а выход соединен со вторым входом блока вычитания помехи, выход которого является выходом устройства.

Поставленная цель достигается также тем, что первый адаптивный компенсатор помех содержит N столбцов компенсации помех, первый столбец содержит N последовательно соединенных между собой блоков перемножения и блоков вычитания, а в каждом последующем столбце число последовательно соединенных между собой блоков перемножения и блоков вычитания уменьшается на единицу и, таким образом, последний (N-й) столбец содержит последовательное соединение одного блока перемножения и одного блока вычитания, причем вторые входы блоков вычитания первого столбца соединены соответственно с N выходами линейных трактов радиоприемных устройств, начиная с нулевого, а первые входы блоков перемножения первого столбца соединены с выходом последнего (N-го) линейного тракта радиоприемных устройств, вторые входы блоков вычитания каждого последующего столбца соединены с выходами блоков вычитания предыдущего столбца, а первые входы блоков перемножения каждого последующего столбца соединены с выходом последнего (по порядку нумерации) блока вычитания предыдущего столбца, при этом вторые входы всех блоков перемножения соединены с соответствующими выходами блока формирования весовых коэффициентов, а выход блока вычитания последнего (N-го) столбца является выходом устройства.

На чертеже (фиг.1) представлена структурная схема устройства.

На чертеже (фиг.2) представлена структурная схема второго адаптивного компенсатора помех с отличиями сигнала от помех по спектральным характеристикам (временного фильтра).

На чертеже (фиг.3) представлена структурная схема первого адаптивного компенсатора помех с отличиями сигнала от помех по пространственным характеристикам (пространственного фильтра).

На чертеже (фиг.4) приведены зависимости значений выигрыша в отношении сигнал/помеха (коэффициент В, дБ) от разности (А-Ад, дБ) максимального коэффициента усиления антенны эквивалентного условного приемника в направлении на источник сигнала (А) и на источник помехи (Ад) для значений отношений сигнал/шум (С/Ш) -2; 7 и 20 дБ при фиксированном значении коэффициента потерь при обработке γ=-3дБ.

На чертеже (фиг.5) приведены диаграммы, иллюстрирующие процесс компенсации помех во втором адаптивном компенсаторе помех (спектральном фильтре) на примере амплитудно-модулированного сигнала и помехи с несимметричным (относительно несущей частоты сигнала f) спектром.

На чертеже (фиг.6) приведены зависимости значений параметра К (дБ), характеризующего общий выигрыш в помехоустойчивости, от значений коэффициента усиления антенны в направлении на источник помехи (Ап, дБ) при значениях отношений нескомпенсированной части помех к собственным шумам - 2; 7 и 20 дБ.

Устройство содержит радиопеленгатор 1, блок задания формы диаграммы направленности антенны 2, блок формирования весовых коэффициентов 3, антенно-фидерную систему 4, линейные тракты радиоприемных устройств 5, первый адаптивный компенсатор помех (пространственный фильтр) 6, второй адаптивный компенсатор помех (спектральный фильтр) 7.

Второй адаптивный компенсатор помех 7 содержит анализатор спектра 7.1, инвертор спектра 7.2, блок вычитания сигнала 7.3, блок вычитания помехи 7.4.

Первый адаптивный компенсатор помех 6 содержит блоки вычитания первого столбца 6.1.0.1, 6.1.1.1,... 6.1.j.1,.... 6.1.(N-1).1; блоки перемножения первого столбца 6.2.0.1, 6.2.1.1,... 6.2.j.1,....6.2.(N-1).l; блоки вычитания i-го столбца 6.1.0.i, 6.1.1i,.... 6.1.j.i; блоки перемножения i-го столбца 6.2.0.i, 6.2. 1.i,.... 6.2.j.i; блоки вычитания (N-1)-го столбца 6.1.0.(N-1), 6.1.1.(N-1); блоки перемножения (N-1)-го столбца 6.2.0.(N-1), 6.2.1.(N-1); блок вычитания N-го столбца 6.1.0.N; блок перемножения N-го столбца 6.2.0.N.

Принципы нумерации блоков на фиг.2: № каждого блока состоит из четырех цифр; 1-я цифра - № блока (блок 6), 2-я цифра - блок вычитания (цифра 1) или блок перемножения (цифра 2), 3-я цифра - № строки выхода предыдущего блока, 4-я цифра - № столбца.

Антенно-фидерная система 4 подключена к последовательно соединенным линейным трактам радиоприемных устройств 5, первому адаптивному компенсатору помех 6 и второму адаптивному компенсатору помех 7. Первый вход блока формирования весовых коэффициентов 3 соединен с выходом радиопеленгатора 1, второй вход соединен с выходом блока задания формы диаграммы направленности антенно-фидерной системы 2. Выходы блока формирования весовых коэффициентов 3 соединены с соответствующими входами первого адаптивного компенсатора помех 6. Вход анализатора спектра 7.1 является входом второго адаптивного компенсатора помех 7, а выход соединен с входами блока вычитания помехи 7.4, инвертора спектра 7.2 и блока вычитания сигнала 7.3. Второй вход блока вычитания сигнала 7.3 соединен с выходом инвертора спектра 7.2, а выход блока вычитания сигнала 7.3 соединен со вторым входом блока вычитания помехи 7.4, выход которого является выходом устройства.

Первый адаптивный компенсатор помех 6 содержит N столбцов компенсации помех. Первый столбец содержит N последовательно соединенных между собой блоков перемножения 6.2.j.1 и блоков вычитания 6.1.j.1 (j=0, 1, 2,...(N-1)), а в каждом последующем столбце число последовательно соединенных между собой блоков перемножения и блоков вычитания уменьшается на единицу и, таким образом, последний (N-й) столбец содержит последовательное соединение одного блока перемножения 6.2.0.N и одного блока вычитания 6.1.0.N. Вторые входы блоков вычитания первого столбца 6.1.j.1 (j=0, 1, 2,...(N-1)) соединены соответственно с N выходами линейных трактов радиоприемных устройств 5, начиная с нулевого (основного канала приема), а первые входы блоков перемножения первого столбца соединены с выходом последнего (N-го) линейного тракта радиоприемных устройств 5. Вторые входы блоков вычитания каждого последующего столбца соединены с выходами блоков вычитания предыдущего столбца, а первые входы блоков перемножения каждого последующего столбца соединены с выходом последнего (по порядку нумерации) блока вычитания предыдущего столбца. Вторые входы всех блоков перемножения соединены с соответствующими выходами блока формирования весовых коэффициентов, а выход блока вычитания последнего (N-го) столбца является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

Радиопеленгатор 1 определяет направления на источники помех (считается, что направление на источник сигнала известно заранее, а источники помех обладают мощностями, достаточными для формирования выходного напряжения на выходе радиопеленгатора). Напряжения, определяющие направления на источники помех с выхода радиопеленгатора 1 и значения коэффициентов усиления антенно-фидерной системы 4, получаемые в блоке задания формы диаграммы направленности антенно-фидерной системы 2 в этих направлениях, поступают на блок формирования весовых коэффициентов 3. По известным значениям пеленга, уровням источников помех и значениям коэффициентов усиления бокового лепестка диаграмма направленности антенно-фидерной системы в направлениях на источники помех в блоке формирования весовых коэффициентов 3 автоматически определяются (вычисляются) значения весовых коэффициентов β_ji. В дальнейшем для простоты изложения будем считать, что пеленгация осуществляется только в азимутальной плоскости. Антенно-фидерная система 4 формирует диаграмму направленности в виде основного лепестка, выход которого соединен с входом радиоприемного устройства основного канала (обозначенного как нулевой), и боковых лепестков, соединенных с входами радиоприемных устройств (с номерами от 1 до N). Выходы линейных трактов радиоприемных устройств 5 (0...N) подаются на входы первого адаптивного компенсатора помех 6 с отличиями сигнала от помех по пространственным характеристикам. При этом спектральные характеристики помех могут быть любыми. Выход блока 6 подается на вход второго адаптивного компенсатора помех 7 с отличиями сигнала от помех по спектральным характеристикам. При этом пространственные характеристики компенсируемых помех могут быть любыми (в том числе и совпадающие с направлениями максимального излучения диаграммы направленности антенно-фидерной системы). Таким образом остается только одно ограничение на множество компенсируемых помех: если источник помехи находится на направлении максимального излучения диаграммы направленности антенно-фидерной системы (в области основного лепестка диаграмма направленности антенно-фидерной системы), то спектр компенсируемой помехи в пределах полосы пропускания линейных трактов радиоприемных устройств 5 должен отличаться от спектра сигнала признаком асимметрии относительно центральной частоты спектра сигнала. Соответствующее ограничение в этом случае (и только в этом случае) накладывается и на сигнал, спектр которого должен быть симметричен относительно центральной частоты. Отсюда следует, что предлагаемое устройство повышает отношение сигнал/помеха и существенно расширяет множество адаптивно подавляемых помех по сравнению с известными устройствами подавления (компенсации) помех. Покажем это аналитически.

На входы (0...N) первого адаптивного компенсатора помех 6 (см. фиг.3) подаются выходные напряжения линейных трактов радиоприемных устройств (X₁...Х_N). Блок 6 содержит N столбцов компенсации помех, причем i-й столбец содержит N+1-i последовательно соединенных блоков перемножения и блоков вычитания. На один вход блока перемножения i-го столбца подаются значения весовых коэффициентов β_ij из блока формирования весовых коэффициентов, а на другой вход подаются выходы последнего (по порядку нумерации) блока вычитания предыдущего столбца компенсации помех (для первого столбца - выходы линейных трактов радиоприемных устройств). В каждом последующем столбце число последовательно соединенных блоков перемножения и вычитания уменьшается на 1 за счет последовательного увеличения числа скомпенсированных помех (и, соответственно, уменьшения на 1 числа оставшихся нескомпенсированными помех). Последний N-й столбец содержит 1 последовательное соединение блока перемножения и блока вычитания компенсации последней помехи и на его выходе помехи отсутствуют. Таким образом, на выходе первого адаптивного компенсатора помех остается сигнал, "очищенный" от помех и собственные шумы радиоприемных устройств. Для вывода аналитических соотношений, определяющих значения весовых коэффициентов β_ji, представим колебания, поступающие на входы первого адаптивного компенсатора помех в виде

Тогда колебания на выходе блока вычитания k-го столбца можно записать в виде

где

S=S(t) - сигнал,

Р_i=P_i(t) - помеха от i-го источника помех,

Таким образом, значение весового коэффициента на выходе k-го столбца можно записать в виде

Верхние индексы для значений β введены только для удобства формульных представлений. Во всех случаях, кроме k=i=1, можно считать β^k _ji=β_ji, поэтому на фиг.3 в обозначениях весовых коэффициентов верхние индексы отсутствуют.

Для оценки выигрыша в отношении сигнал/помеха представим процесс на выходе линейного тракта основного приемника в виде

Х₀(t)=A·S(t)+n₁(t)+A_п(t)·n_ап(t),

где S(t) - сигнал передатчика связи на входе радиоприемных устройств основного канала,

А=β₀₀,

n₁(t) - непреднамеренные помехи типа белого гауссового шума, включая собственные шумы приемника основного тракта,

- активные помехи,

Введем понятие эквивалентного условного приемника. Под ним будем понимать приемник, процесс на выходе линейного тракта которого можно представить в виде

Х₂(t)=А_д·S(t)+n₂(t)+А_дп(t)·n_ап∑(t),

где n₂(t) - непреднамеренные помехи типа белого гауссового шума, включая собственные шумы эквивалентного условного приемника,

Будем считать, что коэффициенты усиления антенно-фидерной системы известны и выполняется соотношение А_д≪А и А_дп≪А. Предполагается также, что направление на источник помехи определено (например, при помощи радиопеленгатора, расположенного на приемной позиции).

Считая S(t), n₁(t), n₂(t) и n_ап∑(t) независимыми нормальными случайными процессами с нулевыми средними и дисперсиями (мощностями) P_с, P₁, Р₂ и P_ап соответственно, а также, что вычитаются огибающие основного и вспомогательного трактов приема, отношение сигнал/помеха на выходе блока вычитания запишем в виде

где γ - коэффициент, учитывающий потери на детектирование (по различным данным этот коэффициент не превышает значений (-2)- (-6) дБ). В дальнейшем для упрощения анализа будем считать P₁≅Р₂≅Р_сш.

На фиг.4 приведены зависимости значений параметра В (дБ) от разности А-Ад (дБ) для значений отношений сигнал/шум -2; 7 и 20 дБ при фиксированном значении коэффициента γ=-3 дБ.

Помехи от источников, находящихся в области основного лепестка диаграмма направленности антенно-фидерной системы не могут быть эффективно скомпенсированы в первом адаптивном компенсаторе помех (пространственном фильтре). Эффективная компенсация таких помех производится во втором адаптивном компенсаторе помех 7 для класса помех, спектр которых асимметричен относительно центральной частоты спектра сигнала. При этом предполагается, что в этом случае (и только в этом случае) используются сигналы, спектр которых симметричен относительно центральной частоты. На вход анализатора спектра 7.1 блока 7 подается выходное напряжение первого адаптивного компенсатора помех 6. Смесь сигнала и помехи с выхода анализатора спектра подается на инвертор спектра 7.2 и блоки вычитания сигнала 7.3 и помехи 7.4. На выходе блока вычитания сигнала 7.3 остается только помеха, которая на выходе блока вычитания помехи 7.4 компенсируется и таким образом на выходе второго адаптивного компенсатора помех 7 - выходе устройства - остается сигнал, "очищенный" от помех.

Принцип работы второго адаптивного компенсатора помех 7 можно пояснить на простом примере амплитудно-модулированного сигнала и помехи с несимметричным (относительно несущей частоты сигнала f) спектром. На фиг.5 представлены этапы обработки смеси сигнала с помехой, приводящие к ликвидации (компенсации) помехи. Все операции на фиг.5 достаточно ясны и специального комментария не требуется.

Последовательное включение первого и второго адаптивного компенсатора помех после первого адаптивного компенсатора помех позволяет получить дополнительный выигрыш в отношении сигнал/помеха в случае действия помех с асимметричными относительно центральной частоты сигнала составляющими. Для оценки этого выигрыша представим отношение С/П после компенсации асимметричной составляющей помехи в виде

где Р_с, Р_сш, P_ап - мощности составляющих сигнала, собственных шумов и нескомпенсированной части активной помехи соответственно.

Обозначим

Подставляя (1) и (2) в (3) и считая А≫А_д, получим

Можно считать, что параметр К характеризует общий выигрыш в помехоустойчивости при использовании комбинированного (спектрального и пространственного) метода компенсации помех.

На фиг.6 приведены зависимости значений параметра К (дБ) от Ап (дБ) при значениях отношений нескомпенсированной части помех к собственным шумам - 2; 7 и 20 дБ.

Понятно, что в некоторых случаях таких значений выигрыша может и не быть. Например, при действии заградительной помехи с равномерным спектром в направлении максимума главного лепестка диаграмма направленности А эффект компенсации помех практически может не наблюдаться. Однако во многих реальных ситуациях предлагаемое устройство может давать значительные выигрыши в отношении сигнал/помеха. Например, при равномерном (по азимуту) распределении источников помех относительно приемной позиции связной радиостанции вероятность подавления (компенсации) любых источников помех составит приблизительно W≈1-(Δϕ)/360, где Δϕ - ширина основного лепестка диаграммы направленности антенно-фидерной системы (в градусах). При Δϕ=10° W≈0,973. Эта цифра еще более возрастет, если учесть, что многие помехи будут иметь спектры асимметричные относительно центральной частоты спектра сигнала, а большинство практически используемых сигналов имеют спектры симметричные относительно центральной частоты спектра.

Таким образом, заявляемое устройство позволяет повысить отношение сигнал/помеха по сравнению с прототипом.

Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано в системах радиосвязи, работающих в условиях воздействия одного или нескольких источников помех, отличающихся от сигнала либо пространственными характеристиками (расположенными не на направлении максимального излучения основного лепестка диаграммы направленности антенны), либо спектральными характеристиками (асимметрией относительно центральной частоты спектра сигнала). Технический результат - улучшение качества работы устройства за счет повышения отношения сигнал/помеха. В устройстве подавления помех на блок формирования весовых коэффициентов поступают сигналы с радиопеленгатора, определяющего направления на источники помех, и с блока задания формы диаграммы направленности антенно-фидерной системы. Вычисленные весовые коэффициенты подают на адаптивный пространственный фильтр, на который поступают также сигналы с выходов радиоприемных устройств, выходной сигнал с выхода адаптивного пространственного фильтра поступает на компенсатор помех, спектр которых асимметричен относительно центральной частоты спектра сигнала. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство подавления помех, содержащее антенно-фидерную систему, выходы которой соединены с входами соответствующих радиоприемных устройств, последовательно соединенные адаптивный пространственный фильтр и компенсатор помех, спектр которых асимметричен относительно центральной частоты спектра сигнала, а выходы радиоприемных устройств подключены к соответствующим входам адаптивного пространственного фильтра, отличающееся тем, что к входам весовых коэффициентов адаптивного пространственного фильтра подключены соответствующие выходы блока формирования весовых коэффициентов, к первому и второму входам которого подключены соответственно радиопеленгатор и блок задания формы диаграммы направленности антенно-фидерной системы, а компенсатор помех, спектр которых асимметричен относительно центральной частоты спектра сигнала, содержит анализатор спектра, вход которого является входом компенсатора помех, а выход соединен с входами блока вычитания помехи, инвертора спектра и блока вычитания сигнала, второй вход которого соединен с выходом инвертора спектра, а выход соединен со вторым входом блока вычитания помехи, выход которого является выходом устройства.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что антенно-фидерная система имеет диаграмму направленности в виде основного и боковых лепестков, при этом выход, соответствующий основному лепестку, соединен с входом нулевого радиоприемного устройства, остальные выходы соединены с входами соответствующих радиоприемных устройств, имеющих номера с единицы до N, адаптивный пространственный фильтр содержит N столбцов компенсации помех, первый столбец содержит N последовательно соединенных между собой блоков перемножения и блоков вычитания, а в каждом последующем столбце число последовательно соединенных между собой блоков перемножения и блоков вычитания уменьшается на единицу, и, таким образом, последний (N-й) столбец содержит последовательное соединение одного блока перемножения и одного блока вычитания, причем вторые входы блоков вычитания первого столбца соединены соответственно с N выходами линейных трактов радиоприемных устройств, начиная с нулевого, а первые входы блоков перемножения первого столбца соединены с выходом последнего (N-го) линейного тракта радиоприемных устройств, вторые входы блоков вычитания каждого последующего столбца соединены с выходами блоков вычитания предыдущего столбца, а первые входы блоков перемножения каждого последующего столбца соединены с выходом последнего (по порядку нумерации) блока вычитания предыдущего столбца, при этом вторые входы всех блоков перемножения соединены с соответствующими выходами.