Устройство приема сигнала на фоне мощной широкополосной помехи Советский патент 1990 года по МПК H04B1/10 

ства.

Устройство приема сигнала на фоне мощной широкополосной помехи содержит входной полосовой ограничитель 1, балансный модулятор 2, первый 3, второй Ц, третий 5 и четвертый 6 фазовые детекторы, первый 7, второй 8, третий 9 и четвертый 10 аналого-цифровые преобразователи, первый 11, второй 12, третий 13, четвертый Ib, пятый 15 и шестой 16 пере множители, первый 17 и второй 18 сумматоры, выходной цифровой согласованный фильтр 19, амплитудный детектор 20, фильтр 21 верхних частот, генератор 22 опорной частоты, фазовращатель 23 на 90° .

Устройство работает следующим образом.

)003

U6t -A5c°s (4st-% sin (Jet + $u

и содержат помимо сигнала некоррелированные шумы квантования Ј ... ,

гь

Так как цифровой согласованный ,фильтр 19 согласован с неискаженным сигналом, то для повышения помехоустойчивости проводится коррекция сигналов UTt , UA так, чтобы обеспечить согласованную обработку искаженного сигнала. Для этого на выходах фильтра 19 требуется сформировать напряжения N

и

m

Z ит; (cos2q ; cos

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - увеличение отношения мощности полезного сигнала к мощности помехи и уменьшение искажений полезного сигнала. Устройство приема сигнала на фоне мощной широкополосной помехи содержит полосовой ограничитель 1, балансный модулятор 2, фазовые детекторы 3 - 6, АЦП 7 - 10, перемножители 11 - 16, сумматоры 17 и 18, цифровой согласованный фильтр 19, амплитудный детектор 20, фильтр 21 верхних частот, генератор 22 опорной частоты и фазовращатель 23 на 90°. Цель достигается за счет использования предварительной коррекции, позволяющей реализовать фильтровую обработку сигнала, а также применять согласованный с неискаженным сигналом фильтр 19. После этой коррекции происходит уменьшение шумов квантования в синфазном канале в те моменты времени, когда отношение сигнал/шум мало. Напряжение квадратурного канала, которое является мешающим, в результате коррекции уменьшается по амплитуде по сравнению с синфазным напряжением, а частота его удваивается. Скорректированный сигнал более коррелирован с исходным сигналом. 2 ил.

Пусть на входе ограничителя 1 действует сумма у-ь St + 2 мощной широкополосной ЧМ или ФМ помехи 2 fc А cos (cot +Lp) с постоянной или медленно изменяющейся амплитудой А и малого сигнала

st Agcos(cot + ),

где Cf, (j , - законы изменения фазы

сигнала и помехи.

В результате фильтрации продетек- тированного детектором 20 сигнала в фильтре 21 амплитуды входного колебания на выходе фильтра 21 выделяется только составляющая биений амплитуды помехи и сигнала .

U2H A5cos( ).

На выходе ограничителя 1 формируется колебание с фазой, определяемой фазой более мощной помехи:

U,t cos(tO t + ).

+ sincfy; sinCj 5;) -Ue; (sinlfej cosqy, cos q 9; + + sin cpe; sin if s; ) ;

um 21 Ur: (sinlfycosq cos ;- i -i

-COS Cfft; Sin ) - U 6; (sin2Cf e| «

sintfe; )

где N - число накапливаемых отсчетов за время, равное длительности сигнала.

Полученные соотношения невозможно реализовать с помощью цифрового фильтра с постоянными коэффициентами, так как величины cos , sin изменяются во времени случайным образом. Для повышения эффективности работы устройства умножение на переменные коэффициенты и суммирование производится перед цифровой согласованной фильтрацией с помощью сумматоров 17 и 18 и перемножителей 11-16:

п U7;coe4lfo;- U8;sinlfu; coslfy; ,ft; - sinlfg.coHCfg - U g| sin (fy.

Напряжения переменных коэффициентов с достаточной точностью, обусловленной большой мощностью помехи, формируются на выходах преобразователей 9 и 10 после формирования квадратур с фазовых детекторов 5 и 6:

cos

ty;;

и

10,

- sinif e;

и

Скорректированные напряжения U17, в; обрабатываются в фильтре 19 согласованным с неискаженным сигналом:

.iun- coecf«.; + u,s;

1

;(и,й;

sinCfs; ); sin(fs.).

Таким образом, использование предварительной коррекции позволяет реализовать фильтровую обработку сигнала, а также применять согласованный с неискаженным сигналом ЦСФ, широко используемый в радиосистемах.

Физический смысл производимой коррекции поясняется эпюрами напряжений (фиг. 2), построенными для случая фазо-кобоманипулированного (ФКМ) сигнала с дискретом Ј0 и ФКМ помехи при наличии расстройки частоты между сигналом и помехой Л СО 2 н/ С0 и синфазном входном сигнале.

На фиг. 2а приведен закон фазовой манипуляции сигнала.

Форма напряжений на выходах преобразователей 7 и 8 (фиг. 26, в) отличается от идеальной прямоугольной, так как имеются колебания, вызванные биением несущих частот сигнала и помехи, а также шумы квантования, которые условно изображены пунктиром в виде шумовой дорожки.

Эпюры скорректированных напряжений на выходе сумматоров 17 и 18 представлены на фиг. 2г, д. После коррекции происходит уменьшение шумов квантования в синфазном канале (фиг. 2г) в те моменты времени, KOI-

да отношение сигнал/шум мало. Напряже- 55 сумматор, выход которого соединен с ние квадратурного канала (фиг. 2д), первым квадратурным входом выходного являющегося в данном случае мешающим, цифрового согласованного фильтра, в результате коррекции значительно соединенные последовательно четвер- уменьшается по амплитуде по сравнению тый фазовый детектор, сигнальный

1555865«

с синфазным напряжением,.а частота его удваивается.

Скорректированный сигнал более коррелирован с исходным сигналом.

0

Формула изобретения

Устройство приема сигнала на фоне мощной широкополосной помехи, содержащее выходной цифровой согласованный фильтр, входной полосовой ограничитель, соединенные последовательно первый фазовый детектор и

5 первый аналого-цифровой преобразователь, соединенные последовательно второй фазовый детектор и второй аналого-цифровой преобразователь, соединенные последовательно генератор опорной частоты, выход которого соединен с входом опорной частоты первого фазового детектора, и фазовращатель на 90 , выход которого соединен с входом опорной частоты

5 второго фазового детектора, отличающееся тем, что, с целью увеличения отношения мощности полезного сигнала к мощности помехи и уменьшения искажений полезного сигО нала на выходе устройства, в него введены балансный модулятор, первый вход которого соединен с выходом полосового ограничителя, а выход соединен с сигнальными входами первого и второго фазовых детекторов, соединенные последовательно амплитудный детектор, вход которого соединен с входом входного полосового ограничителя, и фильтр верхних частот, выход

о которого соединен с вторым входом балансного модулятора, соединенные последовательно третий фазовый детектор, сигнальный вход которого соединен с выходом входного полосового

5 ограничителя, а вход опорного сигнала соединен с выходом генератора опорной частоты, третий аналого-цифровой преобразователь, первый перемножитель, другой вход которого сое0 Динен с выходом первого аналого-цифрового преобразователя, второй перемножитель, другой вход которого соединен с выходом третьего аналого- цифрового преобразователя, и первый

5

вход которого соединен с выходом входного пблосового ограничителя, а вход опорного сигнала соединен с выходом фазовращателя на 90°, четвертый аналого-цифровой преобразователь, третий перемножитель, другой вход которого соединен с выходом второго аналого-цифрового преобразователя, и четвертый перемножитель, другой вход которого соединен с выходом третьего аналого-цифрового преобразователя, а выход соединен с другим входом первого сумматора, пятый перемножитель, первый и второй входы

а

М.Бланар

у & V «

фиг.2

Составитель Н.Мельников Техред М.Дидык

Заказ 563

Тираж 527

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. k/5

которого соединены с выходом первого перемножителя и выходом четвертого аналого-цифрового преобразователя соответственно, соединенные последовательно шестой перемножитель, первый и второй входы которого соединены с выходом четвертого аналоге- цифрового преобразователя и выходом

третьего перемножителя соответственно, и второй сумматор, другой вход которого соединен с выходом пятого перемножителя, а выход соединен с вторым квадратурным входом выходного

цифрового согласованного фильтра.

t

Корректор А.Обручар

Подписное