Устройство подавления узкополосных помех Советский патент 1985 года по МПК H04B1/10 

Изобретение относится к радиотехнике .и может быть использовано в аппаратуре, предназначенной для приема широкополосных сигналов на фоне нескольких узкополосных помех. Известно устройство подавления узкополосных помех, содержащее N соединенных последовательно самонастраивающихся режекторных фильтров OJ . Однако данное устройство вместе с помехой режектирует и часть полезного сигнала. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство подавления узкополосных помех, содержащее N соединенных последовательно блоков подавления помехи, каждый из которых содержит уси литель с регулируемым коэффициентом передачи, слединенные последовательно ключ и вычитатель, выход которого является выходом блока подавления помехи, соединенные последовательно синхронизируемый генератор с петлей фазовой автоподстройки частоты, вход которого соединен с другим входом вычитателя, фазовращатель на 90 , фазовый детектор, другой вход которого соединен с входом синхронизируе мого генератора с петлей фазовой .автоподстройки частоты, и первый фильтр нижних частот, выход которого соединен с управляющим входом ключа нуль-орган, вход и выход которого соединены соответственно с выходом вычитателя и управляющим входом усилителя с регулируемьм коэффициентом передачи 2j . Однако известное устройство обладает недостаточной помехозащищенностью, что обусловлено погрешностью работы нуль-органа, особенно сильно проявляющейся при наличии нескольких помех, и погрешностью, которую вносит усилитель с регулируемым коэффициентом передачи в фазирование сиг налов. Цель изобретения - повышение поме хозащищенности. Поставленная цель достигается тем, что в устройство подавления узкополосных помех, содержащее N сое диненных последовательно блоков подавления помехи, каждый из которых содержит усилитель с регулируемым коэффи1щелтом передачи, соединенные последовательно ключ и вычитатель. выход которого является выходом блока подавления помехи, соединенные последовательно синхронизируемый генератор с петлей фазовой автоподстройки частоты, вход которого соединен с другим входом вычитателя, фазовращатель на 90, фазовый детектор, другой вход которого соединен с входом синхронизируемого генератора с петлей фазовой автоподстройки частоты, и первый фильтр нижних частот, выход которого соединен с заправляющим входом ключа, введены соединенные последовательно перемножитель, первьй и второй входы которого связаны с выходом фазовращателя на 90 и выходом вычитателя соответственно, и второй фильтр нижних частот, выход которого .соединен с управляющим входом усилителя с регулируемым коэф- . фициентом передачи, выход усилителя с регулируемым коэффициентом передачи, вход которого является входом соответствующего блока подавления помехи, соединен с входом синхронизируемого генератора .с петлей фазовой автоподстройки частоты, выход фазовращателя на 90 соединен с входом ключа. На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - частотные диаграммы, поясняющие работу устройства. Устройство подавления узкополосных помех содержит блоки 1 подавления 90, фапомехи, фазовращатель 2 на зовый детектор 3, первый фильтр 4 нижних частот, усилитель 5 с регулируемым коэффициентом передачи, ключ 6, вычитатель 7, второй фильтр 8 нижних частот, перемножитель 9, синхронизируемый генератор 10 с петлей фазовой автоподстройки частоты. Синхронизируемый генератор 10 с петлей фазовой автоподстройки частоты содержит генератор 11, фазовый детектор 12 петли фазовой автоподстройки частоты и фильтр 13 нижних частот петли фазовой автоподстройки частоты. Устройство работает следующим образом. Предположим, что на вход устройства поступает смесь широкополосного полезного сигнала и сосредоточенных помех. В первом блоке 1 происходит захват помехи (как правило наиболее

мощной) синхронизируемым генератором 10, который включает кольцо фазовой автоподстройки частоты. Узкополосная система фазовой синхронизации обеспечивает оценку захваченной помехи, и фазовая структура сигнала на выходе фазовращателя 2 практически совпадает с фазовой структурой этой помехи. В дальнейшем сигнал с выхода фазовращателя 2 через ключ поступает на вычитающий вход вьгчитателя 7 для компенсации помехи. Нескомпенсированный сигнал помехи, которая захвачена синхронизируемым генератором 10, постзшает на один вход перемножителя 9, на другой вход которого поступает сигнал с выхода фазовращателя 2.

Сигнал с выхода перемножителя 9 поступает на второй фильтр 8 нижних частот, выходной сигнал которого управляет усилением усилителя 5. При этом автоматически устанавливается такое усиление усилителя 5 (при определенном напряжении на выходе второго фильтра 8 нижних частот), что на выходе вычитателя происходит компенсация помехи, захваченной синхронизируемым генератором 10, включающим генератор 11, фазовьй детектор 12 и фильтр 13. :

На фиг. 2 изображены диаграммы частотных преобразований в различных трактах блока 1. На фиг. 2а показано, что в спектре широкополосного полезного сигнала находятся три помехи с частотами f, , f,j и f n . Кривая 14 изображает смесь полезного сигнала и фл.уктуационных помех. На фиг. 26 показан спектр полезного сиг нала и помех на выходе вычитателя 7 в предположении, что сосредоточенная помеха на частоте f.n, , захваченная синхронизируемым генератором 10, скомпенсирована не полностью.

На перемножителе 9 помеха ц, преобразуется к нулевой частоте, а помехи f П2 и %j к частотам f -f и fj,-f (фиг. 2Ь). Если амплитудно-частотная характеристика второго фильтра такова, что обеспечивает фильтрацию частот , и (кривые 15 на фиг. 2t), то их отрицательное влияние на регулировку усиления усилителя 5 будет устранено (фиг. 2г.). Выбирая соответствующий порядок второго фильтра 8, можно обеспечить требуемую фильтрацию помех f -f,,, , fn3-fni °

грешность регулируемого тракта в данном устройстве составляет 1%, как и в известном устройстве, то подавление сосредоточенной помехи составляет 40 дБ независимо от чис-тш сосредоточенных помех.

Ключ 6 служит для непосредственного подключения выхода фазовращателя 2 к вычитающему входу вычитателя 7, если на выходе первого фильтра 4 появляется напряжение, свидетельствующее о наличии сосредоточенной помехи и ее захвате синхронизируемым генератором 10. Аналогично будут работать остальные блоки.

Такимобраяом, предлагаемое устройство позволяет эффективно компенсировать каждую сосредоточенную помеху независимо от их количества.

Введение в каждый блок 1 подавления сосредоточенных помех последовательно соединенных перемножителя 9 и второго фильтра 8 нижних частот, а также установка усилителя 5 на входе блока 1 выгодно отличает предлагаемое устройство подавления сосредоточенных помех от известного, так как позволяет повысить точность компенсации помех при наличии нескольких сосредоточенных помех, а также -при изменении уровня отдельной помехи. Это происходит потому, что в предлагаемом устройстве исключаетс влияние других сосредоточенных помех на сигнал управления усилителем 5. Включение последнего на входе блока позволяет получить дополнительный выигрыш в точности компенсации, так как в этом случае исключается влияние фазовой нестабильности усилителя- 5 на точность компенсации ПQмexи.

Проведенные расчеты показывают, что при воздействии двух сосредотоI ченньтх помех одинакового уровня, а также при погрешности регулируемого тракта, равной 1%, точность компенсации сосредоточенной помехи в предлагаемом устройстве на 23 дБ выше, чем в известном. При увеличении количества сосредоточенных помех 1выигрыш

в точности их компенсации становится еще больше.

/П2-Л Г /ЛЗ-//7/ tf/l

УСТРОЙСТВО ПОДАБЖНИЯ УЗКОПОЛОСНЫХ ПОМЕХ, содержащее N соединенных последовательно блоков подавления помехи, каждый из которых содержит усилитель с регулируемьм коэффициентом передачи, соединенные посл едовательно ключ и вычитатель, выход которого является выходом блока подавления помехи, соединенные последовательно синхронизируемый генератор с петлей фазовой автоподстройки частоты, вход которого соеди нен с другим входом вычитателя, фазо вращатель на 90°, фазовый детектор. . ф«&/ другой вход которога соединен с входом синхронизируемого генератора с петлей фазовой автоподстройки частоты, и первый фильтр нижних частот, выход которого соединен с управляющим входом ключа, отличающееся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, в него введены соединенные последовательно перемножитель, первый и второй входы которого связаны с выходом фазовращателя на 90 и выходом вычитателя соответственно, и второй фильтр нижних частот, выход которого соединен с управляющим входом усилителя с регулируемым коэффициентом передачи, выход усилителя с регулируемым козффициентом передачи, вход которого является входом соответствующего блока подавления помехи, соединен с входом синхронизируемого генератора с петлей фазовой автоподстройки частоты, выход фазовращателя на 90 соединен с входом ключа.

. ог.

fnl-fnr о fn3-Jn1

Фиг. г