Способ передачи и приема сигнала при наличии периодической помехи Советский патент 1984 года по МПК H04B15/04 

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к способам передачи и приема сигнала при наличии периодической помехи, и может быть использовано в системах шахтной беспроводной связи, системах связи сигнализации по кабельным линиям си ловой электрической сети. Известен способ приема слабых ам плитуд но -модулированных низкочастот ных колебаний из смеси с периодичес кой помехой путем корреляционной об работки. При этом смесь амплитудномодулированного низкочастотного колебания и помехи сравнивают с копией низкочастотного колебания, которую хранят или формируют на приемном конце канала связи из опорного колебания. Опорное колебание переда ют по специальному каналу связи.. Этот способ обеспечивает выделение амплитудно-модулированных низкочастотных колебаний в смеси со стабиль ной по частоте периодической помехо благодаря возможности сужения эффек тивной полосы селекции амплитудномодулированных колебаний до величины, определяемой эффективной ширино э:нергетического спектра зтих колеба ний 1 . Однако помеха, проникающая в канал связи системы передачи низкочас тотных колебаний, обладает нестабил ностью по частоте. В результате име . ет место уменьшение абсолютной отс|тройки амплитудно-модулированного низкочастотного колебания от наибоdee близкой к нему по частоте гармо ники помехи. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ передачи и приема сигнала при наличии периодической помехи, при к тором из i-й гармоники помехи форми руют и передают сигнал, отстроенный от нее по частоте на величину f , где f, - частота i-й гармоники помехи, К 1,2,..., N, а при приеме осуществляют синхронную фильтрацию принятого сигнала, причем опорное колебание для синхронной фильтрации формируют из i-й гармоники помехи Согласно известному способу обес печивается стабилизация выбранной абсолютной отстройки ДГо амплитудномодулированного низкочастотного колебания от наиболее близкой к нему гармоники периодической помехи. Выражение для величины дг имеет вид - о 4fpj- величина абсолютной отстройки;f - частота наиболее близкой к амплитудно-модулированному низкочастотному коле банию i-й гармоники помехи,fjj - частота амплитудно-модулированного низкочастотного колебания. Относительная отстройка оТру амплитудно-модулированного ни. зкочастотного колебания от наиболее близкой к нему гармоники помехи определяется из выражения IV - oi -ТТак как 4f, const , то ,как видно из выражения (2), величина ( fдуменьшается с увеличением величины f| и в пределе , Максимальная относительная отстройка с/Т(,.; fno, имеет место при размещении- амплитудно-модулированного низкочастотного колебания посередине промежутка между нулевой и первой гармониками помехи ,-1 Таким образом, величина с.; .Ч При очень жит в пределах малор величине относительной отстройки с/Тр не обеспечивается достаточная помехозащищенность. 1елью изобретения является повышение помехозацишенности. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу передачи и приема сигнала при наличии периодической помехи, при котором из i-й гармоники помехи Формируют и передают сигнгш, отстроенный от нее по частоте на где f. - частота i-й личину 2К гармоники помехи, К 1,2,..., N, а при п-риеме осуго.ествляют синхронную фильтрацию принятого сигнала, причем опорное колебание для синхронной фильтрации формируют из i-й гармоники помехи, перед синхронной фильтрацией осуществляют амплитудное детектирование смеси принятого сигнгша с помехой, а опорное колебание формируют с частотой, равной где N целое четное число, На чертеже представлено устройс-j тво для передачи и приема сигналов при наличии периодической помёзГи, реализующее предлагаемый способ. Устройство для передачи и приема сигналов при наличии периодической помехи содержит источник 1 пернодической помехи, селектор 2 1-й гармоники периодической помехи, делитель 3 частоты, формирователь 4- амплитудно-молулированного колебания, сумматор 5, манипулятор б информационного сообщения, передатчик 7, канал 8 связи, блок 9 предварительной лекции, амплитудный детектор 10, блок 11 вьщеления гармоники периоди ческой помехи, синхронный фильтр 12 формирователь 13 опорного колебания формирователь 14 балансно-модулированного колебания. Устройство работает следующим об разом. При осуществлении синхронной селекции по частоте, равной величине абсолютной отстройки 4fр амплитудно модулированного низкочастотного колебания от наиболее близкой к нему гар «зиики помехи , качество обнаруженяя слабых амплитудно-модулированных низкочастотных колебаний зависит от относительной отстройки , .определяемой из выражения fi - foi где f - частота первой гармоники помехи. Величина заданной абсолютной отсройки 4f oi const не зависит от частоты f наиболее близко гармоники. На передающем конце кана ла 8 связи прием периодической помехи, излучаемой электромагнитным путем от источника 1, например из электросети, производится при помощи селектора 2 и выделяется одна из гармоник помехи, например гармоника частотой наиболее близкая к частоте р амплитудно-модулированного низкочастотного колебания (например 7-я гармоника двухфазного си лового напряжения, имеющая частоту f f-j 350 Гц). Абсолютная отстро ка 4Гд: определяется из выражения где К - целое число, разложимое на простые сомножители, причем К т, i . Абсолютная отсрюйка лг в этом случае равна --;-у-- 14,6 Гц. При помощи делителя 3 частоты производится деление частоты f в 2к раз, где 2 К 24. Полученная гармоника имее частоту приблизительно 14,6,Гц, рав ную по величине абсолютной отстройк ЛТ0 . При помощи формирювателя 4 ос ществляется амплитудная модуляция гармоники f,- колебанием частотой 14.6 Гц. При помощи сумматора 5 в полученном колебании подавляется га моника f|. На выходе сумматора 5 по лучается смесь двух колебаний, частоты которых отличаются от частоты 350 Гц на величину AfQ 14,6 Гц. При подаче на вход манипулятора б н . формационного сообщения, представленного в виде кодово-импульсной по сылки типа меандр с длительностью и пульсов, равной 13 с, осуществляетс манипулирование смеси по амплитуде, 0 После усиления в выходном усилителе мощности (не показан) передатчика 7 амплитудно-модулированное низкочастотное колебание излучается в виде манипулированной кодово-импульсной /юсылкой смеси двух колебаний через систему передающих антенн (не показана) в канал 8 связи. На приемном конце канала 8 при помощи входящей в состав блока 9 системы приемных антенн осуществляется прием смеси слабого амплитудно-модулированного низкочастотного колебания с интенсивной низкочастотной периодической помехой, излучаемой от источника 1 и предварительная широкополюсная селекция амплитудно-модулированного низкочастотного колебания. В результате выделяется колебание гармоникой помехи частотой 350 Гц и несколькими гармониками помехи с частотами, близкими к частоте 350 Гц. При помощи амплитудного детектора 10 обеспечивается выделение колебания частотой 14,6 Гц, модулированного информационным сообщением. На выходе амплитудного детектора 10 колебание частотой 14,6 Гц находится в смеси с гармониками noNfexH. Для этого колебания основным мешающим сигналом является 1-я гармоника помехи, частота которой равна 50 Гц. При помощи блока 11 выделяется одна из гармоник этой помехя, например i-я гармоника частоf. 350 Гц. При помощи фортоймирователя 13 частоты проводят деление частоты этой гармоники в целое число раз таким образом, что сформированное опорное колебание синхронной селекции являлось кратным по частоте абсолютной отстройке 4fp,. При выполнении синхронного фильтра 12 в виде двухкаскадного синхронного фильтра на четырех ключевых элементах требуемая кратность составляет число 4. Для обеспечения такой кратности необходимо деление частоты 350 Гц в М раз, определяемое из выражения где К 12. Подстановкой значения величины К в выражение (5) получаем М 6. При М- 6 частота опорного колебания составляет величину, равную 58,3 Гц формирователя 13. Синхронная селекция амплитудно-модулированного колебания по частоте, равной величине абсолютной отстройки Afo, / т.е. 14,6 Гц производится в синхронном., фильтре 12. О наличии амплитудно-модулированного низкочастотного колебания в смеси с интенсивной низкочастотной периодической помехой судят по величине амплитуды сигнала, полученного в результате синхронной селекции. Относительная отстройка rf, селектируемого колебания от наиболее близкой к нему гармоники помехи, определяемая из выражения (3), равна tff « Zl 0,71 5 Относительная отстройка ,определяемая по известному способу из выражения (2) , равна п пл oi ibf) Как видно из сравнения величин ff(, и сГТд,иэобретение обеспечивает, при f,- 350 Гц и afо; 14,6 Ги, увеличение относительной отстройки приблизительно в 18 раз, т.е. в реэультате достигается значительное увеличение уровня подавления периодической помехи. Это дает возможность повысить пороговую чувствительность приемных полукомплектов при одновременном расширении диапазона рабочих частот канала связи.

СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА СИГНАЛА ПРИ НАЛИЧИИ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ПОМЕХИ, при котором из 1-й гармоники помех формируют и передают сигнал, отстроенный от нее по частоте на веТ частота i-й fi личину где 2К гармоники помехи, К 1,2,..., N , а при приеме осуществляют синхронную фильтрацию принятого сигнала, причем опорное колебание для синхронной фильтрации формируют из i-й гармоники помехи, отличающийся тем, чтб, с целью повышения помехозащищенности, перед синхронной фильтрацией осуществляют амплитудное детектирование смеси принятого сигнала с помехой, а опорное колебание формируют с Частотой, равной S 2 К где N - целое четное число. (Л 00 ел