Устройство компенсации помех Советский патент 1988 года по МПК H04B1/10 

I

6

7Г

/г

с/о

00 со

Изобретение м.б. использовано для автомобильных радиоприемников. Цель изобретения - уменьшение уровня остатка нескомпенсированиых помех« вызванных многолучевым распространением сигнала. Устр-во содержит эл-т 1 задержки, частотный детектор 2, сумматор 3, эл-т 5 с автоматически регулируемым коэф. передачи, амплитудный детектор 6, фильтр 7 нижних частот, квадратор 8, перемножитель (П) 11, вычитатель (в) 12. Введены делитель 4 напряжения, блок 9 определения миним. и макс, уровней сигнала за его период, П 10, В 13, у-ль 14. В сумматоре 3 происходит вычитание сигнала Г„(г) о(5из сигнала с выхода детектора 2, содержащего .сумму сигналов к fn(t). Таким образом, на выходе устр-ва имеется только полезный сигнал f,(t). 2 ил. с S (П

W

фиг.1

13

7

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано в составе автомобильтагх радиоприемников..

Цель изобретения - уменьшение уровня остатка нескомпенсированных помех, вызванных многолучевым распространением сигнала, На фиг, 1 представлена структур-

ная электрическая схема устройства : компенсации помех; на фиг, 2 - график паразитной амплитудной модуляции , сигнала,

: Устройство компенсации помех со- держит элемент I задержки, частот- I ный детектор 2, сумматор 3, делитель 4 напряжения, элемент 5 с автомати- i чески регулируемым коэффициентом пе- редачи, амплитудный детектор 6, фильтр 7 нижних частот, квадратор 8 ; блок 9 определения минимального и : максимального уровней сигнала за его I период, второй перемножитель 10, первый перемножитель I1, первый вычита- тель 12, второй вычитатель 13, усилитель 14,

Устройство компенсации помех работает следующим образом,

Предположим, что радиоприем программ с ЧМ в диапазоне УКВ на приемник, установленный в. движущемся автомобиле, происходит в условиях двух лучевого приема. Это означает, что результирующий сигнап, действующий на выходе антенны и на входе прием- ника, определяется суммой

,,+и,„„(1)

где- Uoc Vo cos 27fot-i-Cfc(t) -мгновенная амплитуда сигнала прямого основного луча приема;

,o6 os 2 rfo + fc) - мгновенная амплитуда, сигнала отраженного побочного луча приема;УрсцИУ ор- амплитуды соответствующих

сигналов лучей; fo. - несущая частота; ) закон полезной фазовой модуляции частотно-модулированного сигнала; ilj)(t) c|(.,(t- t-) .- фаза сигнала

отраженного луча. Тогда закон ЧМ колебания U(t) ор- ределится выражением

f(t)(t)+f,(t), (2)

где f(.(t) - закон полезной du

ЧМ|

fn(i)ci/J- закон паразитной ЧМ, являющейся следствием двухлуче вого приема и представляющей собой помеху или искажение полезного сигналу;

вг f,(t-T)-fc(t);(4)

,, ,.. K+COS о

Ь Кт - параметры по cosS

мехи;

S (f(t}-if(t ) - сдвиг фаз несущих сигналов в лучах приема;

„ /, ч« dcpeCt-C)

f(t-LJ --i;- полезный сигнал,

at

задержанный на время ;

K VHOB/V, ;

V, VOCHЗакон паразитной AM сигнала вида (l) имеет вид, представленный на фиг. 2, и определяется выражением

V (t) V 4T+K +2lFcosT

(6)

или

A( cos V

(7)

Параметр помехи /3 тогда можно представить в виде

. 1-1+К х„ч

Ц- . .(8).

Очевидно, что если определить через его параметры об, и /5 и вычесть его из сигнала вида (2), то можно получить результирующий сигнал, совпадающий с полезным, т.е. осугцествить подавление (компенсацию) помехи.

Исходный сигнал вида (1) с входа устройства подается на вход элемента

5,С выхода амплитудного детектора

6,детектирующего ВЧ сигнал с выхо-. да элемента 5, на квадратор 8 и

фильтр 7 поступает сигнал, форма которого соответствует выражению (6), Фильтр 7 осуществляет подавление частот в спектре сигнала (б) выше мак- симально возможной допплеровской, т.е. имеет частоту среза

1

.fo

Т

Э man

o rmjxVfnax С

f,

о max

max

максимальная несущая частота диапазона УКВ радиовещания;

максимальная скорость двя- - женин автомобиля;

с - скорость света в вакууме. Фильтр 7 нижних частот необходим только для обеспечения устойчивой работы блока 9, осуществляющего отслеживание и фиксацию на своих выхо- дах максимального V,, и минимального

V значений сигнала V(t) вида (6), причем отслеживание значений V и V производится в пределах каждого периода сигнала V(t) по фиго 2 {у„, и

mi

MI i так далее). На выходе

второго перемножителя 10 формируется сигнал вида , на выходе квадратора 8 формируется сигнал V (t), а на выходе второго вычитателя 13 - сигнал вида (V -У„У), который далее делится делителем 4 на величину 2V , поскольку коэффициент передачи усилителя 14 устанавливается равным

двум. Тогда на выходе делителя 4 сутствует сигнал вида

Vm

при

а , :.( а

г-2V

Выражение (9) преобразуем следующим .образом: умножим числитель и знаменатель на 4, прибавим и вычтем из

, iтг

числителя У„и „

тогда получим

4v -((VM-V«f

p.

Далее поделим числитель и знамена- на ()- :

тель

4V (VM-V)

ft V,TVn)/

Г - ,Tv;+v;7v

A.-l+K.,

ТА.

где A,(); r. - V«-Vm

к„-

M m

Поскольку при интерфере сигналов V, и сто соотношения:

V V, +KV,

,-Kv,

то сложив (11) и (12), пол

v, Ми; ,

а вычитая получим

(12) и (11 ),

к м m

- -

j

10

15

20

25

30

а

-

35

40

45

eg

55

Подставляя (13) в (7),

А-

я- ,------7-г А .

получим

V v -г v ;

Таким образом, выражения (10) и (8) совпадают, т.е. на один вход nep-S- вого перемножителя 11 поступает сигнал 3, /5, а на его другой вход поступает сформированный элементом 1 и первым вычитателем 12 сигнал

(t)-fc(t- ;r).

в сумматоре 3 происходит вычитание сигнала fj,(t) сигнала с выхода частотного детектора 2, содержащего сумму сигналов fc(t) и f(t), таким образом, на выходе устройства для компенсации многолучевых .помех имеется только полезный сигнал fp(t), т.е. происходит компенсация помехи. I

Поскольку любые, даже слабые помехи вследствие многолучевого распространения радиоволн всегда сопровождаются паразитной AM, измерение блоком 9 экстремумов сигнала параметров Vj и V позволяет косвенно определить К и А в выражении (8) и осуществить подавление такой помехи. В случае отсутствия помехи сигнал на выходе первого перемножителя 11 равен нулю.

Формула из.обретения

Устройство компенсации помех, содержащее частотный детектор, квадратор, элемент с автоматически регулируемым коэффициентом передачи, вход которого является входом устройства компенсации помех, первый перемножитель, первый вычитатель, сумматор, элемент задержки и соединенные последовательно амплитудный детектор и фильтр нижних частот, отличающееся тем, что, с целью уменьшения уровня остатка нескомпенсированных помех, вызванных многолучевым распространением сигнала, в него введены делитель напряжений, выход которого соединен с первым входом первого перемножителя, усилитель, вход которого соединен с выходом квадратора, а выход соединен с входом делителя напряжений, блок определения минимального и максимального уровней

|сигнала за его период, вход которого соединен с выходом фяшьтра нижних частот, второй вычитатель, выход ко горого соединен с входом делимого делителя напряжений, а вход уменьшаемого соединен с выходом квадратора второй перемножитель, входы которого соединены с соответствующими выходами блока определения минимального и |аксимальиого уровней сигнала за его период, а выход соединен с входом вычитаемого второго вычитателя, вход чвадратора соединен с выходом амплитудного детектора, выход элемента с

срие.2

автоматически регулируемым коэффициентом передачи соединен с входом амплитудного детектора, выход первого перемножителя соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом частотного детектора, выход сумматора является выходом устройства компенсации помех и соединен с входом элемента задержки и входом уменьшаемого первого вычитателя, выход элемента задержки соединен с входом вычитаемого первого вычитателя, выход которого соединен с вторым входом первого пере множителя.

- /