Устройство подавления помех Советский патент 1987 года по МПК H04B1/10 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в составе систем передачи непрерывных сообщений, функционирующих в условиях воздействия помех.

Цель изобретения - повышение эффективности в условиях воздействия флуктуационных, импульсных и узкополосных помех,

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема устройства подавления помеху на фиг. 2 - графики зависимости эксцесса плотности распределения вероятности от параметров случайных процессов на фиг. 3 - пример характеристики нелинейного преобразователя.

Устройство подавления помех содержит нелинейный преобразователь 1 сигнала, дешифратор 2, счетчик 3, блок 4 оперативной памяти, блок 5 формирования управляющих импульсов, первый буферный регистр 6, блок 7 оценки второго начального момента распределения случайного процесса, квадратор 8, делитель 9, блок 10 оценки четвертого начального момента распределения случайного процесса, второй буферный регистр 11.

Кроме того, на фиг. 1 показаны блоки 12.1-12.m постоянной памяти, аналого-цифровой преобразователь 13 и генератор 14.

Устройство работает следующим образом.

При воздействии гауссовских помех с независимыми значениями и малом отношении сигнал/помеха на входе устройства характеристика нелинейного преобразователя 1 имеет вид:

Z(n) где W.(n)

W n (n) Wn(n)

(1)

плотность распределения вероятности (ПРВ) мгновенных значений помехи. При параметрической априорной неопределенности помеховой обстановки неопределенность заключается в неизвестном параметре помехи, от которого зависит конкретный вид ПРВ помехи и, следовательно, характеристика нелинейного преобразователя 1. При малом отношении сигнал/помеха на входе устройства параметры могут быт оценены с высокой точностью. Тогда можно построить нелинейный преобразователь 1, в котором характеристика

выбирается по регулировочной кривой в зависимости от параметра помехи.

Однако для некоторых классов помех, имеющих различные параметры ПРВ, можно построить нелинейный преобразователь 1 с адаптацией по параметру, если в качестве общего параметра выбрать эксцесс ПРВ - Е.

Например, величина

связана с параметром гауссовского закона:

W(n) -

ЕП однозначно ) обобщенного

ехр

(2)

которым часто аппроксимируют флук- туационные и импульсlibie помехи, и с параметром бимодального закона:

W(n), (3)

которым часто аппроксимируют синусоидальные помехи.

Так как функции (2) и (3) четные, то эксцесс для них может быть вычислен по-следующей формуле:

ЕП

шГп

(4)

где - второй начальный момент, - четвертый начальный момент распределе1шй.

Графики Е в зависимости от V и q в качестве примера приведены на фиг с 2.

Как видно из графиков фиг. 2, для флуктуационных и импульсных помех всегда выполняется неравенство Е 7, 3, а для синусоидальных Е 3J по величине Е можно определить, ка- кая из помех действует на входе приемника и, следовательно, характеристику нелинейного преобразователя 1:

Z(n EJ

Wn (n,Ej W,(n. Е,)

(5)

На фиг. 3 в качестве примера приведены характеристики нелинейного преобразователя 1 для трех значений

.

Таким образом, устройство должно

вычислять величину эксцесса по некоторому количеству выборок N из входной смеси сигнала и щума, затем по величине эксцесса выбирается характеристика нелинейного преобразователя 1. Для вычисления эксцесса необходимо определить и , которые могут быть вычислены следующим образом:

1

N

м

1

1-1

U

б«,

Z

9.

где Z

ВХ;

- КОД входной выборки.

Входные выборки должны быть задержаны на время вычисления эксцесса и подстройки характеристики Z(n,Ej.

Пусть на вход аналого-цифрового преобразователя 13 подается смесь полезного сигнала и помехи

вх

(t) S(t) + n(t),

где

S(t) - полезный сигнал; n(t) - помеха, которая может

быть флуктуационной, импульсной, синусоидальной. Предполагается, что отношение сигнал/помеха на входе аналого-цифровоS(t)

го преобразователя 13

n(t)

. 10

-2

ЧТО представляет наибольший практический интерес. На стробируюпу1й вход аналого-цифрового преобразователя 13 поступают с генератора 14 импульсы разрешения взятия выборки с частотой Fp. Код выборки входного сигнала ZJX подается на блок 4, блок 7 и блок 10.

Код входного сигнала записывается в блок 4 по адресу, определяемому g-разрядным счетчиком 3. Объем памяти блока 4 и разрядность счетчика 3 определяют количество выборок р 2, по которому определяется эксцесс. На вход счетчика 3 подаются импульсы с генератора 14. Блок 5, на один вход которого подается сигнал переполнения счетчика 3, а на другой - импульсы с генератора 1, формирует с установкой каждого адреса сигнал на считывание кода из блока 4 на входы перфого буферного регистра 6, затем сигнал записи кода в первый буферный регистр 6 и сигнал записи очередной выборки в блок 4.

По сигналу переполнения счетчика 3 (что соответствует окончанию оче

. г

д3 й

редного интервала вычисления эксцесса) блок 5 вначале вырабатывает сигнал записи эксцесса во второй буферный регистр 11, а затем сигнал обну ления на блок 7 и блок 10.

На входы блока 7 и 10 поступает код выборки входного сигнала с аналого-цифрового преобразователя 13, на выходе блока 7 получаем величину

Ш , на выходе блока 10 - величину . Выход блока 7 соединен с входом квадратора 8, на выходе которого формируется величина . Сигналы с выходов квадратора 8 и блока 10

15 поступают на входы делителя 9, на выходе которого формируется эксцесс, вычисленный по р выборкам.

Код с второго буферного регистра 11 поступает на вход дешифратора 2,

20 который в зависимости от величины EJ, выбирает один из m блоков 12. В каждый блок записана в виде таблицы характеристика нелинейного преобразователя 1, согласованная с плотностью распределения помехи с определенным эксцессом Z(n,E).

На вход нелинейного преобразователя 1 поступает входной код Z с первого буферного регистра 6, а на вы30 ходе получаем выходной код Z g,, в соответствии с выбранной характеристикой Z(n Е|) .

25

5

0

5

0

5

Формула изобретения

Устройство подавления помех, содержащее нелинейный преобразователь сигнала, выход которого является выходом устройства, делитель, квадратор, выход которого соединен с входом делителя, и блок оценки второго начального момента распределения случайного процесса, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности в условиях воздействия флуктуационных, импульсных и узкополосных помех, в него введены .соединенные последовательно блок оперативной памяти, вход которого является входом устройства, и первый буферный регистр, выход которого соединен с сигнальным входом нелинейного преобразователя сигнала, соединенные последовательно второй буферный регистр, вход которого соединен с выходом делителя, и дешифратор, выход которого соединен с управляющим входом нелинейного преобразователя сигнала, счетчик, цифровой вы51

ход которого соединен с адресным входом блока оперативной памяти,блок оценки четвертого начального момента распределения случайного процесса, вход которого соединен с входом устройства, а выход соединен с входом делимого делителя, блок формирования управляющих импульсов, тактовый вход которого соединен с входом счетчика и является входом тактовых импульсов устройства, а управляющий вход соединен с выходом сигнала пере

38079

полнения счетчика, входы записи блока оперативной памяти, первого и второго буферных регистров и тактовые входы блоков оценки второго и четвертого начальньк моментов распределения случайного процесса соединены с соответствующими выходами блока формирования управляющих импульсов, 10 выход блока оценки второго начального момента распределения случайного процесса соединен с входом квадратора, а его вход соединен с входом Устройства,

-G2 О 0,2 и 0,6 0,8 Г,0 1,2 f, QXJZ.Z

Фиг.З

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышение эффективности в условиях воздействия флуктуационных, импульсных и узкополосных помех о Устр-во содержит нелинейный преобразователь сигнала (НПС) 1, дешифратор 2, счетчик 3, блок 4 оперативной памяти, блок 5 формирования управляющих импульсов, буферные регистры 6, 11, блок 7 оценки второго начального момента распределения случайного процесса, квадратор 8, делитель 9 и блок 10 оценки четвертого начального момента распределения случайного процесса. С помощью АЦП 13 и генератора 14 формируется код выборки входного сигнала (смесь сигнала и помехи). Код входного сигнала записывается в блок 4 по адресу, определяемому счетчиком 3. Объем памяти блока 4 и разрядность счетчика 3 определяют количество выборок, по которому определяется экс-. цесс. С помощью блоков 7, 10, квадратора 8 и делителя 9 определяется эксцесс - параметр помехи, по которому адаптируется х-ка НПС 1. В эа- висимости от величины эксцесса дешифратор 2 выбирает один из m блоков постоянной памяти 12. В каждом блоке 12 записа}1а в виде таблицы х-ка НПС 1, согласованная с плотностью распределения помехи с определенным эксцессом. Код с буферного регистра 6 преобразуется в НПС 1 в соответствии с выбранной х-кой 3 ил. (Л 00 ОО 00 о | со

Редактор А.Маковская

Составитель Н.Мельников

Техред В.Кадар Корректор М.Шароши

4147/57

Тираж 638Подписное

ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/3

Производственно

-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная.