Предметом изобретения Я1вляется способ выделения слабых электрических сигналов, интенсивность которых сравнима с уровнем внешних шумов, а также флюктуационных шумов приемного или усилительного устройства.
Особенностью предлагаемого спо. соба является то, что колебания сигнала и шумов одновременно направляют по двум трактам. Один из этих трактов составлен из нескольких одинаковых параллельных каналов, на 0:бш,ем выходе которых колебания сигнала суммируются синфазно, а колебания шумов со , случайными разностями фаз. Другой тракт состоит из нескольких таких же каналов, но снабженных фазовращателями так, что в каждой паре каналов этого тракта колебания сигнала складываются в противофазе и яа его выходе получаются только шумы. Сравнение амплитуд суммарных колебаний на выходах обоих трактов позволяет определить сигнал.
На фиг. 1 и 2 показана в двзх вариантах скелетная схема устройства для осуш;ест1вления предлагаемого способа.
В схеме устройства по фиг. 1 входное напряжение поступает одновременно на ряд одинаковых входных
усилительных каскадов /ь ly, /3, i-,В этих каскадах на входное напряжение накладываются флюктуационные шумы усилительных каскадов. С выхода каскадов /ь 7о, 7з, -/ сигнал и шум поступают одновременно в тракты усиления А и Б, состояш,ие каждый из нескольких параллельных каналов. На обш,ем выходе каналов тракта А, т. е. на входе усилителя 3i, имеет место синфазное суммирование сигналов и хаотическое суммирование шумов. В тракте Б выходы каскадов /i, /9, h, /4 присоединены также к параллельным каналам, но в эти каналы включены фазовращатели 2ь 2-2, 2з, 2.1, которые обеспечивают сдвиг сигналов в каждой паре каналов па 180°. Благодаря этому в тракте Б на входе усилителя З имеет место сложение колебаний сигнала в противофазе. Таким образом, на выходе тракта получаются только колебания щумов.
Выделение полезного сигнала производится путем сравнения амплитуд суммарных колебаний на выходах обоих трактов по показаниям индикаторов 4 и 4-2, включенных на выходе трактов А я, соответственно, Б.
Ввиду того, что индикатор 4i показывает сумму средних значений интенсивности сигнала и П1умов, а
индикатор 4z - среднее значение ин енсивности одних только шумов, то вычитание показаний этих приборов позволяет -выделять полезный сигнал на фоне шумов.
В варианте схемы устройства по фиг. 2 сравнение напряжений на выходе трактов Л и Б производится с помощью дифференциальной схемы. Чувствительный электроизмерительный прибор 4 постоянного тока, по которому непосредственно наблюдают разности средних значений папряжепий, подключен к выходам усилителей 3 и 3 через детекторы 5 и 5о с НС-сглаживаюп1ими фильтра-ми.
Устройство позволяет выделить сигнал, уровень которого сравним и даже уровня флюкту ационных niyMOB приемного или усилительного устройства. Наилучшие результаты обеспечиваются при соблюдении соотношения/; 1, где Т - длительность сигнала и т - длительность среднего периода хаотической модуляции шума.
Если длительность среднего периода хаотической модуляции сравнима с длительностью сигнала, то для получения эффективного выделения сигнала на фоне шумов необходимо производить усреднение импульсов за большое время.
Постоянная -времени выходных индикаторов в схеме устройства по фиг. 1 долнша быть выбрана в соответствии с длительностью сигнала Т
т при - 1 и значительно больше Т
при
В схеме устройства по фиг. 2, содержап1;ей индикатор постоянного тока и детекторы 5i и Ог с RC-сглаживающими фильтрами, постоянные времени последних должны быть выбраны аналогично постоянным времени схемы по фиг. 1.
Предлагаемый способ обеспечивает возможность выделения сигналов на фоне шумов как аппаратурного, так и неаипаратурного происхождения. Для нодаеления таких хаотических помех на вход двух описанных выше трактов одновременно подают колебания двух составляющих базу для иаправленного приема сигнала приемников (антенн, микрофонов, сейсмографов и т. п.).
Предмет изобретения
1. Способ выделения сигналов на фоне внешних шумов, а также флюктуационных шумов приемного или усилительного устройства, отличающийся тем, что колебания сигнала я шумов одновременно направляют по двум трактам, составленным: один-из нескольких одинаковых параллельных каналов, на общем выходе которых колебания сигнала суммируются синфазно, а колебания шумов со случайными разностями фаз для получения на выходе тракта суммы колебаний сигнала и шумов, а другой - из нескольких таких же каналов, но снабженных фазовращателями для осуществления в каждой паре каналов этого тракта сложения колебаний сигнала в противофазе и получения на выходе тракта только колебаний шумов с тем, чтобы путем сравнения .амплитуд суммарных колебаний на выходах обоих трактов можно было определить сигнал.
2. Прием осуществления способа по п. 1, отличающийся тем, что электрические колебания на выходах трактов детектируют, выпрямленные напряжения сглаживают фильтрами и сравнивают с помощью электроизмерительного прибора постоянного тока, подключаемого к детекторам по дифференциальной схеме.
fioS
Тракт усиления А,
Тракт усиле/1ия 5 4,
