Многоканальный приемник дискретных сигналов Советский патент 1987 года по МПК H04B1/10 

11

Изобретение относится к радиосвязи, может использоваться в системах передачи дискретной информации и является дополнительным к авт. ев. № 1190526,

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости при воздействии кратковременных импульсных помех.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного многоканального приемника.

Многоканальный приемник содержит согласованные фильтры 1, амплитудные детекторы 2, блок 3 выбора максимума, дополнительные ключи 4, блоки 5 задержки, блоки 6 сравнения, пороговые блоки 7, решающий блок 8, ключи 9, сумматор 10, переключатель 11,. блок 12 усреднения, дополнительные пороговые блоки 13, блок 14 совпадения ,

Многоканальный приемник дискретных сигналов работает следующим образом.

В случае, когда на вход приемника воздействует шумовая помеха с медленно изменяющимся уровнем, изменение уровня помех за время усреднения блока 12 усреднения мало. При этом напряжение на выходах амплитудных детекторов 2 меньше порога срабатывания дополнительных пороговых блоков 13 и сигнал на выходе блока совпадения 14 равен нулю | уровень порога выбирается заведомо выше среднего уровня шумовых помех). Если за счет действия шумов или сигнала в одном или нескольких каналах напряжение на выходах амплитудных детекторов 2 превысит порог срабатьшания дополнительных пороговых блоков 13, на выходе блока 14 совпадения по-прежнему будет нулевое напряжение. Ключ 9 и дополнительные кЛючи 4 открыты в исходном состоянии.

При идентичных характеристиках согласованных фильтров 1 и амплитудных детекторов 2 воздействие на вход приемника шумовой помехи с медленно изменяющимся уровнем вызывает появление на выходе блока сравнения 6 напряжения

и,- - X

ер

(1)

U; X

ср

сигнал на выходе 1-го амплитудного детектора; сигнал на выходе блока усреднения.

14465

Величина представляет собой

среднее значение напряжения U; на выходах амплитудных детекторов 2 и формируется сумматором 10 и блоком

12 усреднения следующим образом.

Блок 3 выбора максимума определяет, в каком канале напря жение U; на выходе амплитудного детектора 2 имеет наибольшую величину, и вырабатывает управляющее напряжение, которое размыкает один из первых ключей 9 (соответствуюший j-му каналу). Остальные Н-1 ключей 9 управляющим напряжением с блока 3 выбора максимума устанавливаются в замкнутое состояние. Сигнал с выходов N-1 амплитудных детекторов 2 проходит на входы сумматора 10, который вычисляет среднее значение по N-1 каналам

1

14

С тт,

N-1 .- . ,. j

За счет исключения напряжения j- го канала и усреднения по N- каналам напряжение полезного сигнала в предлагаемом устройстве не приводит к появлению значительной погрешности

в оценке X; . Для дальнейшего повьшге- ния точности оценки производится ее дополнительное усреднение по времени блоком 12 усреднения. Для этого блок усреднения 12 запоминает М последних значений Х и вычисляет величину

М

-Р

- 7 X М Ь Р

0

5

5

Выбор значения М определяется требуемой среднеквадратичной точностью оценки Хср,

При отсутствии полезного сигнала Uj(t) напряжения на выходах амплитудных детекторов 2 (U; ) близки и их различие обусловлено характером помех в полосах пропускания согласован- ньк фильтров 1. В этом случае величина среднего значения напряжения ХСР , определяется сумматором 10 и блоком 12 усреднения, близка к значениям и , сигнал на выходах блоков 6 сравнения мал и не вызовет срабатывания пороговых блоков 7.

При появлении полезного сигнала в одном из каналов (например в ,-м)

напряжение на выходе амплитудного детектора 2 возрастает и превысит порог срабатывания соответствуюЕгего дополнительного порогового блока 13, на выходе блока 14 совпадения по- прежнему будет нулевое напряжение.

Блок 3 выбора максимума размыкает j-й ключ 9 на выходе амплитудного детектора 2 j-ro канала и сумматор 10 с блоком 12 усреднения формируют значение Х. по -выходным напряжени 5

20

ям амплитудных детекторов 2 тех каналов, в которых действуют только помехи. Напряжение на выходе блока 6 сра внения .j-ro канала, в котором присутствует сигнал, увеличивается, что приводит к срабатыванию порогового блока 7, и решающий блок 8 переходит в режим выдачи символа.

Таким образом, значение определяется только характером помех и не зависит от наличия или отсутствия сигнала в одном из каналов.

Рассмотрим работу предлагаемого устройства при одновременном воздействии на вход приемного устройства широкополосных шумовой с постоянным уровнем и мощной кратковременно импульсной помех. Выходные напряжения всех амплитудных детекторов 2 возрас-.30 тут,превысят порог срабатывания всех дополнительных пороговых блоков 13 и на выходе блока 14 совпадения появится выходное напряжение. Это напряжеединице. Поэтому при срабатывании блока 14 совпадения (т.е. во время действия мощной кратковременной импульсной помехи) закрываются допол- 5 нительные ключи 4, на вторых входах блоков 6 сравнения напряжение равно нулю и пороговые блоки 7 не сработа ют.

Таким образом, при воздействии О импульсной помехи из обработки исключаются отрезки времени действия кратковременных импульсных помех, т.е. когда отношение сигнал/шумовая импульсная помеха значительно меньше, чем среднее отношение сигнал/

ч

/шум.

Пусть на вход приемного устройства действует шумовая помеха с быстро изменяющимся уровнем. Предположим, что усреднение в блоке 12 усреднения выдается за длительность, равную М длительностей элемента сигнала (/

(t

Ijcp

MtT).

в этом случае опенка т среднего 5 уровня помех на выходе блока 12 усреднения в данный момент t будет, (например, для близкого к линейному изменению среднего уровня помех) соответствовать уровню помех п, который был в момент t, - -г- . Элементы

задержки, задерживая выходные напря- . жения каналов на время t ,

ние закроет ключи 9 и отключит сум- 35 согласуют временные интервалы, оце- матор 10, который должен формировать « порога принятия решения и обработки элементов сигнала, поэтому напряжение с выхода блока 12 усреднения будет близко к оптимальному, что позволяет повысить помехоустойчивость приемника.

оценку среднего уровня шумовых помех постоянно действующих в каналах, без учета влияния кратковременных импульсных помех. Так как при этом на выходе сумматора 10 выходное напряжение равно нулю, то одновременно с отключением ключей 9 вход блока 12 усреднения отключается от выхода сумматора 10 и подключается к выходу блока 12 усреднения, т.е. на его вход подается оценка среднего значе- :ния шумов.

При действии мощных кратковременных импульсных помех выходные напряжения каналов резко возрастают, что с вероятностью, близкой к единице, приводит к срабатыванию пороговых блоков 7 даже при отсутствии сигнала т.е. будет принято ложное решение о наличии сигнала в том случае, когда его нет, или в присутствии сигнала вероятность ошибки будет близка к

5

20

.30 144554

единице. Поэтому при срабатывании блока 14 совпадения (т.е. во время действия мощной кратковременной импульсной помехи) закрываются допол- 5 нительные ключи 4, на вторых входах блоков 6 сравнения напряжение равно нулю и пороговые блоки 7 не сработают.

Таким образом, при воздействии О импульсной помехи из обработки исключаются отрезки времени действия кратковременных импульсных помех, т.е. когда отношение сигнал/шумовая импульсная помеха значительно меньше, чем среднее отношение сигнал/

ч

/шум.

Пусть на вход приемного устройства действует шумовая помеха с быстро изменяющимся уровнем. Предположим, что усреднение в блоке 12 усреднения выдается за длительность, равную М длительностей элемента сигнала (/

(t

Ijcp

MtT).

в этом случае опенка т среднего 5 уровня помех на выходе блока 12 усреднения в данный момент t будет, (например, для близкого к линейному изменению среднего уровня помех) соответствовать уровню помех п, кото,

рый был в момент t, - -г- . Элементы

задержки, задерживая выходные напря- . жения каналов на время t ,

согласуют временные интервалы, оце- « порога принятия решения и об

работки элементов сигнала, поэтому напряжение с выхода блока 12 усреднения будет близко к оптимальному, что позволяет повысить помехоустойчивость приемника.

Формула изобретения

Многоканальный приемник дискретных сигналов по авт. св. № 1190526, отличающийся тем, что, с.целью повышения помехоустойчивости при воздействии кратковременных импульсных помех, введены дополнительные ключи, блоки задержки, дополнительные пороговые блоки, блок совпа- дения и переключатель, причем выходы амплитудных детекторов соединены с первыми входами соответствующих блоков сравнения через последовательно соединенные дополнительные ключи и локи задержки, выходь амплитудных етекторов через дополнительные по5 13U4656

роговые блоки соединены с соответст-рой вход которого соединен с выходом

вующими входами блока совпадения,блока усреднения, выход сумматора

выход которого соединен с объединен-соединен с вторыми входами блоков

ными третьими входами ключей, вто-сравнения через последовательно соерыми входами дополнительных ключей диненные переключатель и блок усреди первым входом переключателя, вто-нения.

Изобретение относится к радиосвязи. Цель изобретения - повьппение помехоустойчивости при воздействии кратковременных импульсных помех (кип). Устройство содержит согласованные фильтры 1, амплитудные детекторы 2, блок 3 выбора максимума, блоки 6 сравнения, пороговые блоки 7, решаюший блок 8, ключи 9, сумматор 10, блок 12 ускорения. Вновь введены дополнительные ключи 4, блок 5 задержки, переключатель 11, дополни- тельнюе пороговые блоки 13, блок 14 совпадения. При действии мощных КИП выходные напряжения каналов резко возрастают, что приводит к срабатыванию блоков 7 даже при отсутствии сигнала. При срабатывании блока 14 во время действия КИП закрываются . ключи 4, на двух входах блоков 6 напряжение равно нулю и блоки 7 не сработают. Таким образом, из обработки исключаются отрезки времени действия КИП. 1 ил. (Л N