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

-

со

о:;;.

4: 00

Изобретение относится к радиосвязи. Цель изобретения - увеличение отношения сигнал/помеха на выходе. Устр-во содержит полосовой фильтр 2 полезного сигнала, вспомогательный полосовый фильтр 3, эл-ты 4 и 5 задержки, вычитатель 9. В.ведены блок 1 восстановления сигнала из его дискретных выборок, двухканальные анало- ; го-дискретные преобразователи (АДП) 6 ,и 7, сумматор 8, эл-т 10 задержки, синхронизируемый по фазе генератор 1 i импульсов. Если на входе устр-ва амплитудно-манипулированный сигнал и импульсная помеха (ИП), генератор 11 устанавливает постоянный сдвиг генерируемой импульсной последовательности относительно времени прихода ИП. На выходе АДП 7 появляются составляющие ИП, к-рые компенсируют в сумматоре 8 и вычитателе 9 составляющие той же ИП с АДП 6. Блок 1 восстанавливает исходный сигнал, но без искажения, вызванного ИП. Зил. ш

Л ./

1

1

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано в соста ве радиоприемных устройств, предназначенных для использования в услови ях воздействия интенсивных импульсных помех.

Цель изобретения - увеличение отношения сигнал/помеха на выходе.

На фиг. 1 представлена структур- ная электрическая схема устройства компенсации импульсных помех; на фиг. 2 - структурная схема примера реализации синхронизируемого по фазе

генератора импульсов; на фиг. З -rpf фики, поясняющие работу устройства компенсации импульсных помех.

Устройство компенсации импульсных помех содержит блок 1 восстановления сигнала из его дискретных выборок, полосовой фильтр 2 полезного сигнала вспомогательный полосовой фильтр 3, второй 4 и первый 5 элементы задержки, первый 6 и второй 7 двухканальны аналого-дискретные преобразователи, сумматор 8, вычитатель 9, третий элемент 10 задержки, синхронизируемый по фазе генератор 11 импульсов и широкополосный полосовой фильтр 12.

Синхронизируемый по фазе генератор 11 импульсов содержит ограничитель 13 снизу, двухполупериодный вь1- прямитель 14, ждущий мультивибратор 15, блок 16 выборки и хранения, ком

паратор 17, генератор 18 пилообразно-,с рого 7 двухканальных аналого-дискрет- го напряжения и формирователь 19 вы- ных преобразователей, причем выходы

и

ходных импульсов.

Устройство компенсации импульсных помех работает.следующем образом.

Работу устройства рассмотрим для 0 следующих трех случаев..

Пусть на вход устройства поступает импульсная помеха, а сигнал отсутствует. Импульсная помеха выделяется

ПШРОКОПОЛОСНЫМ пороговым фильтром 12 дг

предварительной селекции, поступает на объединенные входы полосового фильтра 2 и вспомогательного полосо вого фильтра 3 и на вход синхронизируемого по фазе генератора 11. При этом на выходе полосового фильтра 2 напряжение помехой (фиг. ЗА) описыва- efcH выражением

U,H(t-to)cosc}, (t-to). (1)

50

первого и второго дискретных сигналов первого 6 и второго 7 двухка- нальных аналого-дискретных преобразо- вателей соответствуют их первым и вторым управляющим входам.

Сигналы с выходов первого дискретного сигнала первого 6 и второго 7 двухканальных аналого-дискретных преобразователей поступают на входы сумматора 8, а сигналы с выходов второго дискретного сигнала поступают на вычитатель 9.Импульсы с выходов сумматора 8 и вычитателя 9 поступают на блок 1

Задержка в первом 5 и втором 4 элементах выбирается так, что сигналы на выходах сумматора 8 и вычитателя 9 под воздействием импульсной помехи равны нулю.

На выходе вспомогательного полосового фильтра 3 напряжение помехи описывается выражением

(t-to)), (2)

огибающая импульсной помехи на выходах полосового фильтра 2 и вспомогательного полосового фильтра 3;

t сового фильтра 2

момент прихода помехи; t - текущее время; W, jCOj- центральные частоты настройки полосового фильтра 2 и вспомогательного полосового фильтра 3 соответ- , . ственно. Напряжения помехи с выходов полои вспомогательного полосового фильтра 3 задерживаются на одинаковое время в первом 5 и втором 4 элементах и поступают на первые информационные входы первого 6 и второго 7 двухканальных аналого- дискретных преобразователей. Одновременно с этим под действием импульсной помехи синхронизируемый по фазе генератор 11 устанавливает постоянньй временной сдвиг генерируемой импульсной последовательнос2025

ти с периодом Тд относительно времени прихода помехи. Импульсы ,с выхода синхронизируемого по фазе генера- 30 тора 11 (фиг; 38) поступают на первые управляющие входы и, после задержки на время То/4 (фиг. Зс) в третьем элементе 10 на вторые управляющие входы первого 6 и втои

0

г

0

5

первого и второго дискретных сигналов первого 6 и второго 7 двухка- нальных аналого-дискретных преобразо- вателей соответствуют их первым и вторым управляющим входам.

Сигналы с выходов первого дискретного сигнала первого 6 и второго 7 двухканальных аналого-дискретных преобразователей поступают на входы сумматора 8, а сигналы с выходов второго дискретного сигнала поступают на вычитатель 9.Импульсы с выходов сумматора 8 и вычитателя 9 поступают на блок 1.

Задержка в первом 5 и втором 4 элементах выбирается так, что сигналы на выходах сумматора 8 и вычитателя 9 под воздействием импульсной помехи равны нулю.

Возможность компенсации поясняется следующим.

Разностб напряжений:

,(t-to)sinu,(t-to) Ksinu{o(t-t)(3)

Сумма напряжений: U.,+U,2H(t-to) cosw(t-t«)« xcosAw(fc-to),(4)

о,+«2 u.-Wi /... где QO --5--; 4 --2-. (5)

ди обращается в нуль в моменты времени, определяемью выражением

(6)

21

+2

Из диализа (4) следует, что Uj. обращается в нуль в моменты времени, определяемые выражением

(7)

То пТе

, V + -2-.

где ,1,2,...;

Тд - период частоты со ;

моменты прихода импульсной .помехи/.

Таким образом, в моменты времени, определяемые выражениями (6) и (7), значения помехи в каналах сигнала и компенсации равны по модулю. Это свойство наглядно представлено на фиг. 3, на которой показано, в какие моменты времени происходит выборка в каналах сигнала и помехи (канал компенсации).

Пусть на вход устройства поступае амплитудно-манипулированный сигнал при отсутствии импульсной помехи. Сигнал, вьщеленньй полосовым фильтром 2 и задержанный вторым элементом 4, преобразуется в дискретные выборки, число которых избыточно по Котельникову. В сумматоре 8 и вычитателе 9 происходят сложение и вычитание значений выборок сигнала и значений выборок шума. После этого в блоке 1 происходит восстановление исходного сигнала. Синхронизируемый по фазе генератор 11 генерирует последовательности импульсов управлени с произвольным сдвигом во времени, так как управляющее воздействие им- пульсной помехи на него отсутствует.

Пусть на вход устройства поступаю амплитудно-манипулированный сигнал и импульсная помеха.

До прихода импульсной помехи рабо та устройства соответствует рассмотренному случаю, после чего импульсная помеха включает синхронизируемый по фазе генератор 11, который устанавливает постоянньй временной сдвиг генерируемой импульсной последова- тельности относительно времени прихо да импульсной помехи-. Теперь на выходе второго .двухканального аналого0

5

5

0 5

Q . с

.

дискретного преобразователя 7, кроме шумовых составляющих, появляются составляющие импульсной помехи, которые (фиг. 3) компенсируют в сумматоре 8 и вычитателе 9 составляющие той же Импульсной помехи с выхода первого двухканального аналого-дискретного преобразователя 6.

Далее блок 1 восстанавливает исходный сигнал, но без искажения, вызванного импульсной помехой.

Синхронизируемый по фазе генератор, 11 работает следующим образом. При поступлении импульсной помехи на его вход ограничитель 13 в случае превышения заданного уровня (уровня сигнала) подает сигнал на двухполупе- риодный выпрямитель 14, который преобразовывает сигнал к необходимой для запуска ждущего мультивибратора

15полярности. Последний генерирует импульс блоком 16, по которому блок

16запоминает мгновенное значение пилообразного напряжения, вырабатываемого генератором 18. Компаратор 17 в моменты совпадения уровней сигналов на его входах от генератора 18 и блока 16 вырабатывает сигнал, по которому формирователь 19 генерирует выходные импульсы с периодом, равным периоду генератора 18. До поступления следующей импульсной помехи, превышающей уровень сигнала, фаза импульсов на выходе синхронизируемого по фазе генератора 11 сохраняется.

Формула изобретения

I

Устройство компенсации импульсных помех, содержащее вычитатель, первый элемент задержки, соединенные последовательно полосовой фильтр полезного сигнала, вход которого являемся входом устройства и второй элемент задержки, а также вспомогательньй полосовой фильтр, вход которого соединен с входом устройства, при этом полосы пропускания,полосового фильтра полезного сигнала и вспомога- тельного полосового фильтра не перекрываются, отличающееся тем, что, с целью увеличения отношения сигнал/помеха на выходе, в него введены блок восстановления сигнала из его дискретных выборок, выход которого является выходом устройства, а первый вход соединен с выходом вы- читателя, сумматор, выход которого соединен с вторым входом блока вое51

становления сигнала из его дискрет- ньк выборок, первый двухканальный аналого-дискретный преобразователь, вход которого соединен с выходом вто рого элемента задержки, выход первого дискретного сигнала соединен с первым входом сумматора, а выход второго дискретного:сигнала соединен с первым входом вычйтатёля, второй . двухканальный аналого-дискретньй преобразователь, выход первого дискретного сигнала которого соединен с вторым входом сумматора, выход второго дискретного сигнала соединен с вторым входом вычйтатёля, а вход соединен с выходом первого элемента задержки, соединенные последовательно синхронизируемый по фазе -генератор

импульсов, вход синхронизации KOTopo-2Q импульсов синхронизируемого по фазе го соединён с выходом устройства, генератора импульсов.

Фиг. 2

а выход соединен с первыми управля р- щими входами первого и второго двух- канальных аналого-дискретных преобразователей, и третий элемент задержки, выход которого соединен с вторыми управляющими уходами первого и второго двухканальных аналого-дискретных преобразователей, вход первого элемента задержки соединен с выходом вспомогательного полосового фильтра, при этом частота следования импульсов синхронизируемого по фазе генератора импульсов равна полусумме центральных частот настройки полосового фильтра полезного сигнала и вспомогательного полосового фильтра, а величина задержки третьего элемента задержки равна четверти периода следования

во/хо