Устройство подавления узкополосной помехи для радиоприемника двухполосного сигнала Советский патент 1988 года по МПК H04B1/10 

со

00

о

О5

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в составе радиоприемного устройства, осуществляющего прием двухполосного сигнала.

Цель изобретения - повышение быстродействия при изменении частоты узкополосной помехи.

На чертеже представлена структур ная электрическая схема устройства подавления узкополосной помехи для радиоприемника двухполосного сигнала.

Устройство подавления узкополос- ной помехи для радиоприемника двухполосного сигнала содержит жесткий ограничитель 1, второй инвертор 2, первый фазовращатель 3 на 90°, первый фильтр 4 нижних частот, седьмой перемножитель 5, четвертый перемножитель 6, второй перемножитель 7, третий фильтр 8 нижних частот, третий фазовращатель 9 на 90°, четвертый фазовращатель 10 на 90°, пятый перемножитель 11, первый сумматор 12, второй полосовой.фильтр 13, восмой перемножитель 14, четвертый фильтр 15 нижних частот, пороговый элемент 16, первый ключ 17, вычита- тель 18, третий перемножитель 19, первый перемножитель 20, второй фильтр 21 нижних частот, второй фазовращатель 22 на 90, пятый фазовращатель 23 на 90 , шестой перемно житель 24, второй сумматор 25, первый полосовой фильтр 26, первьй инвертор 27, второй ключ 28, блок 29 выделения несущей.

Устройство подавления узкополос- ной помехи для радиоприемника двух- полосного сигнала работает следующим образом.

Напряжение сигнала и напряжение помехи подаются на второй и первый перемножители 7 и 20 и на блок 29. Напряжение несущей частоты, выделенное блоком 29, подается на входы второго 7, третьего .19, четвертого 6 и седьмого 5 перемножителей, С выхода блока 29 напряжение несущей частоты подается на первый фазовращатель 3, где оно. сдвигается на 90 и, таким образом, формируется квад

ратурная составляющая напряжения несущей частоты, которое подается на входы пятого 11, первого 20 и шестого 21 перемножителей. При отсутствии помехи напряжение на входах второго

7 и первого 20 перемножителей можно записать в виде

yj AoCOs2Ffo+A5Cos2(i(fo-F5) + +Ascos2(fo+Fs),(1)

где А « и А S - амплитуды;

F (У и F 2 - частоты несущей и полезного сигнала. На выходе второго перемножителя 7 получаем напряжение вида

А

y.AsCos2«F5+ --cos4irf +

+ f cos2iT()+cos2iF(2fc+Fs) ,

(2)

а на выходе первого перемножителя 20 - напряжение вида

у | sin2 F5+sin2iF(2f,-F5)J +

АА

+ |-з1п41Г р+ | -sin2JF;-f

+ sinii() ,

(3)

на выходе третьего фильтра В, частота среза которых равна максимальному значению звуковой частоты получаем

у A cosatFs, (4)

на выходе второго фильтра 21 при отсутствии помехи напряжение равно нулю, так как составляющие взаимно компенсируются. Далее напряжение вида (4) с помощью третьего фазовращателя 9 поворачивается по фазе на 90, а с помощью четвертого фазовращателя 10 преобразуется в квадратурную составляющую, и в виде синфазной составляющей подается на четвертый перемножитель 6, на второй вход которого подается синфазная составляющая несущей, На пятьй перемножитель 1 1 подается квадратур- ная составляющая сдвинутого по фазе на 90 звукового напряжения, а на второй вход пятого перемножителя 11 - квадратурная составляющая несущей. Просуммировав напряжения с выхода пятого 1 и четвертого 6 перемножителей, получаем на выходе первого сумматора 12 однополосный .сигнал, сформированный на верхней боковой полосе, который можно записать Б виде

у., AsSin2Tr().

п

(5)

Однополосное напряжение с полной несущей частотой подается на вход

вычитателя 18, Учитывая, что помеха отсутствует, т.е. напряжение на выходе второго фильтра 21 равно нулю, оно будет равным нулю на выходах первого 17 и второго 28 ключей. Соответственно на выходе вычитателя 18 имеется только напряжение полезного сигнала, которое подается на третий перемножитель 19, на второй вход которого подается синфазная составляющая несущей. Таким образом, на выходе третьего перемножителя 19 получаем низкочастотное напряжение сигнала, которое очищается первым фильтром 4 и поступает на выход устройства.

Если кроме сигнала имеется также и помеха (например, в верхней боковой полосе), то на выходе тре- тьего фильтра 8 суммарное напряжение может быть записано

Уд AsCos2iTFs+ |-icos 21ГР., (6)

где АС и Fg - амплитуда и частота помехи.

На выходе второго фильтра 21

.,, fisin2 F.

(7)

Напряжение помехи с выхода второго фильтра 21 с помощью второго 22 и пятого 23 фазовращателей, щес- тогп 24 и седьмого 5 перемножителей, второго сумматора 25 и первого полосового фильтра 26 преобра зуется в однополосное напряжение промежуточной частоты и может быть записано в виде

у, | sin2fr(.F).

(8)

Напряжение помехи вида (В) с зг йзда jjSpKcro полосового фильтра 26 яодается на первый ключ 17 непосредственно, а на второй ключ 28 через пераый инвертор 27. Это напря- «: в;-гйб также подается на жест- кнй ограничитель 1, где оно преобразуется в импульсы прямоугольной формы единичной амплитуды

у, 8ignF3in2 ii(f,+F)j. (9)

Подобное преобразование необходимо для того, чтобы исключить влияние изменекия амплитуды помехи на

оценку полярног;тм. На выходе

g 5

П

5

0

восьмого перемножителя 14 напряжение можно записать в виде

УН f-rcos2«(Fs-Ffe) -cos2n(2fo+F + ) - -cos4n() .(10)

Так как частота среза четвертого фильтра 15 выбирается значительно ниже минимальной частоты модуляции, т.е. не более F,, то на выходе этого фильтра имеем напряжение вида

У,Г K f cos2«(F5-F,)+ fi, (П)

где К - коэффициент передачи четвертого фильтра 15 для первого слагаемого, который стремится к нулю. Поэтому первое слагаемое значительно меньше второго слагаемого выражения (11) и оно практически не влияет на срабатывание порогового элемента 16.

Напряжение на выходе второго полосового фильтра 13 в рассматриваемом случае определяется в виде

у,э Assin2ii( Fj) + 4- |isin2ii( )(12)

и поступает на восьмой перемножитель 14 и на вычитатель 18. В этом случае, так как второе слагаемое выражения (П) является положительным, пороговый элемент 16 на выходе вьщает положительное напряжение, которое открывает первый ключ 17 и через второй инвертор 2 запирает второй ключ 28. На выходе вычитателя 18 получаем напряжение вида

у A5sin2ir(fo+ FS) + - |isin2(f )- |isin2F(f,).sin2(f,+ F ),

(13)

которое поступает на вход третьего перемноямтеля 19, на другой вход которого подается синфазная составляющая несущей частоты. Соответственно на выходе первого фильтра 4, частота среза которого выбирается равной максимальной частоте звукового сигнала, получаем

|2- in2lfF5 . (14)

В случае, если помеха попадает в нижнюю боковую полосу полезного сигнала, напряжение помехи на выходе второго фильтра может быть записано в виде

21

- .

(15)

Напряжение на выходе второго полосового фильтра 13 определяется вы ражением (12), только необходимо заменить индекс частоты помехи на Н. В этом случае напряжение на выходе первого полосового фильтра 26 определяется в виде

3i

| sin2Tr(f,4.F),

а напряжение на выходе фильтра 15 равно

(16)

четвертого

/AS

У ,5 K(| cos2i-(F,-F

) - fi.

(17)

В этом случае пороговый элемент 16 закрывает первый ключ 17 и через второй инвертор 2 открывает второй ключ 28 и на вход вычитателя .18 поступает инвертированное первым инвертором 27 напряжение вида (16), где на выходе первого инвертора 27 знак выражения (16) заменяется на +, Таким образом, на выходе первого фильтра 4 опять получаем напряжение сигнала без помехи, которое поступает на выход устройства.

Формула изо

р е т е н и я

Устройство подавления узкополос- ной помехи для радиоприемника двухполосного сигнала, содержащее первый фильтр нижних частот, выход которого является выходом устройства подавления узкополосной помехи для радиоприемника двухполосного сигнала, вычитатель, первый сумматор, соединенные последовательно блок выделения несущей, вход которого является входом ycTpofJcTBa подавления узкополосной помехи для радиоприемника двухполосного-сигнала, первый фазовращатель на. 90, первый пере- множитель, второй фильтр нижних частот и второй фазовращатель на 90°, соединенные последовательно второй перемножитель, вход которого соединен с выходом блока выделения не- . сущей, и третий фильтр нижних частот s, другие входы первого и второго

5

0

5

0

5

0

5

0

5

перемножителей соединены с входом устройства подавления узкополосной помехи для радиоприемника двухполосного сигнала, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения быстродействия при изменении частоты узкополосной помехи, в него введены третий перемножитель, первый и второй входы которого соединены с выходом вычитателя и выходом блока выделения несущей соответственно, а выход соединен с входом первого фильтра нижних частот, первый ключ выход которого соединен с первым входом вычитателя, четвертый перемножитель, первый вход которого соединен с выходом блока выделения несущей, а выход соединен с первым входом первого сумматора, соединенные последовательно третий фазоврй щатель на 90°, вход которого соеди- нен с выходом третьего фильтра нижних частот, а выход соединен с вторым входом четвертого перемножителя, четвертый фазовращатель на 90° и пя- перемножитель, другой вход которого соединен с выходом первого фазов1эащателя на 90°, а Звыход соединен с вторым входом первого сумматора, соединенные последовательно пятый фазовращатель на 90 , вход которого соединен с выходом второго фазовращателя на 90°, и шестой перемножитель, другой вход которого соединен с выходом первого фазовращателя на 90°, соединённые последовательно седьмой пёремножитель, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом второго фазовращателя на 90° и выходом блока вьщеления несущей соответственно, второй сумматор, другой вход которого соединен с выходом шестого перемножителя, первый полосовой фильтр, выход код-орого соединен с входом первого ключа, и жесткий ограничитель, соединенные последовательно, первый инвертор, вход которого соединен с выходом первого полосового фильтра, и второй ключ, выход которого соединен с первым входом вычитателя, соединенные последовательно второй полосовой фильтр, вход которого соединен с выходом перв.ого сумматора, а выход соединен с вторым входом вычитателя, восьмой перемножятель, другой вход которого соединен с выходом жестко713780678

го ограничителя, четвертый фильтр щим входом первого ключа, и второй нижних частот, пороговый элемент, инвертор, выход которого соединен выход которого соединен с управляю- с управляющим входом второго ключа.

Изобретение обеспечивает повышение быстродействия при изменении частоты узкополосной помехи. Устр-во содержит жесткий ограничитель 1, инверторы 2, 27, фазовращатели 3, 9, 10, 22, 23 на 90, фильтры нижних частот (ФНЧ) 4, 8, 15, 21, перемножители 5, 6, 7, 11, 14, 19, 20, 24, сумматоры 12, 25, полосовые фильтры 13, 26, пороговый элемент 16, ключи 17, 28, вычитатель 18 и блок 29 выделения несущей. Сумматор 12 формирует однополосный сигнал,, сформированный на верхней боковой полосе. Когда помеха отсутствует, на выходе вычи- тателп 18 присутствует только напряжение полезного сигнала. При наличии помехи, напряжение которой выделяется ФНЧ 21, открывается один из ключей 17, 28 и в вычитателе 18 осуществляется ее компенсация. 1 ил. с iD (Л с