Устройство подавления узкополосных помех Советский патент 1990 года по МПК H04B1/10 

сл

00 со 4

о IN:

3 . 1

i Изобретение относится к раднотех- |нике и может быть использовано в сос |таве приемных устройств, предназна- ченных для приема широкополосных :сигналов (111ПС) на фоне узкополосных помех.

; Цель изобрения - исключение подав ртения частотных составляюпщх полезного сигнала до уровня, меньшего ми- ;нимального УРОВНЯ частотных составля дацих широкополосного полезного сиг- ала.

На фиг. .1 представлена структур- aя электрическая схема устройства подавления узкополосных помех; на 5)иг. 2 - структурная электрическая схема (пример реализации) первого блока определения минимального |среднего значения огибающей Ьигнала .в полосе частот; на фиг.З - структурная электрическая схема (пример реализаи;ии) второго блока определения минимального среднего зна- 1ения огибающей сигнала в полосе час toTj на фиг. 4- структ фная электри неская схема (пример реализации) сканирующих генераторов.

Устройство подавления узкополосны помех содержит N вторых блоков 1 onp деления минимального среднего значения огибающей сигнала в полосе часто N режектбрных фильтров ., первые усилители-ограничители 3с i-ми (, 2,...,N) порядковыми номерами, фазо- йые детекторы 4 с i-ми порядковыми Номерами, интеграторы 5 с i-ми порядковыми номерами, вторые усилители- ограничители 6 с i-ми порядковы1 1и номерами, сумматоры 7 с i-ми (, 2,.,., N-1) порядковыми номерам ;, синхронные детекторы 8 с i-ми порядковыми номерами, N вторых блоков 9 определения интеграла разности двух сигналов, усилитель 10, первый блок 11 определ.ния минимального среднего значения ибающей сигнала в полосе

частот, N первых блоков 12 определения интеграла разности двух сигналов,

Кроме того, на фиг. 1 показаны самонастраивающиеся режекторные фильтры 13.

Второй блок 1 определения минимального среднего значения огибающей сигнала в полосе частот содержит первый ;смеситель 14-5 первый полосовой фильтр 15, первый пиковый детектор, 16, первый, блок 17 выборки и хранения, первый сканирующий генератор 18, первую

5

0

5

;Q

линию 19 задержки, фильтр 20 нижних частот, второй смеситель 21.

Первый блок 11 определения минимального среднего значения огибающей сигнала в полосе частот содержит третий смеситель 22, второй полосовой фильтр 23, второй пиковый детектор 24, второй блок 25 выборки и хранения, второй сканирующий генератор 26 и вторую линию 27 задержки.

Сканируюищй генератор 18 содержит генератор 28 тактовых импульсов, ждущий мультивибратор 29, второй интегратор 30, генератор 31 частоты, управляемый напряжением.

Устройство работает следующим образом.

Вся сумма помех поступает на вход первого самонастраивающегося режек- торного фильтра 13. Вначале каждый из N самонастраивающихся режекторных фильтров 13 настраивается на частоту наибольшей из N интенсивных помех, присутствующих на его входе. Настройка осуществляется с помощью фазовой следящей системы-, содержащей первый 3 и второй 6 усилители-ограничители, фазовый детектор 4 и интегратор 5. Интенсивные помехи, на кот.орые настраиваются N самонастраивающихся режекторных фильтров 13, выделяются на полосовых выходах самонастраивающихся режекторньпс фильтров 13. С вторых выходов .каждого из N самонастраивающихся режекторных фильтров- 13 вьщелен- . ные помехи подаются на соответствующие входы сумматоров 7. В результате, противофазного сложения выделенных помех с суммой помех, поступающей на вход самонастраивающегося режектор- ного фильтра 13, на выходе сумматора 7 выделяется одна помеха - та, на которую настраивается самонастраивающийся режекторный фильтр 13. В результате увеличивается точность настройки каждого самонастраивающегося режекторного фильтра 13 на помеху и эффективность ее подавления.

В предлагаемом, устройстве степень подавления этих помех регулируется. Блок 11 анализирует входной сигнал в пределах спектра иШС и выдает минимум среднего значения огибающей входного процесса Ug полосе f. . Блок 1 анализирует спектр выходного сигнала каждого самонастраивающегося режекторного фильтра 13 в пределах полосы режекции узкополосной помехи

5

40

45

50

/3f р и выдает у„ - минимум среднего значения огибающей в полосе 4fк в зоне режектдаи. Первый вход блока 12 является инверсным, а второй - прямым. Его выходное напряжение U может изменяться от О до некоторого u и«кс При этом время изменения U от нуля до и„ акспри максимально возможной разности и

BV. мчн

и и

Зр,

20

30

должно быть в несколько раз больше времени определения .уциН

Если sp., то напряжение и постепенно спадает до нуля и самонастраивающийся режекторный фильтр 13 .с работает, обеспечивая максимально возможную степень подавления.

Если Uj t.x.MU4 свидетельствует о появлении ложного минимума на выходе самонастраивающегося режекторного фильтра 13, то напряжение Uy начинает возрастать. Это приводит к нарушению нулевого баланса режекторного фильтра 2, т.е. к уменьшению его степени подавления и, соответственно, к увеличению U j. . Возрастание U прекращается при выполнении условия Ug .мнн

Синхронный детектор 8, блок 9 и усилитель 10 предназначены для уменьшения остатков от не полностью подав- ленных помех, которые появляются за счет того, что в режекторном фильтре 2 под влиянием внешних воздействий нарушаются условия нулевого баланса, т.е. коэффициент передачи по режек- торному выходу оказывается не равным нулю, а по полосовому.выходу - не равным единице. Узкополосные помехи на полосовых выходах режекторного фильтра 2 взаимодействуют с соответствующими по частоте остатками помех на выходе устройства (синфазными или противофазными) , в результате чего на выходе синхронного детектора 8 появяется ненулевое напряжение (положительное или отрицательное), которое через блок 9 воздействует на регулятор нулевого баланса до тех пор, пока последний не будет достигнут, что дополнительно-увеличивает степень подавления помех.

Блок 1 работает следующим образом. Предположим, что самонастраиваюийся режекторный фильтр 13 подавляет узкополосную помеху с частотой f огда на второй вход блока 1 поступат опорный сигнал с частотой f;. Сканиующий генератор 18 выдает сигнал с

35

10

25

4Q

45

50

55

1589402

дfк12 оз0

0

с

5

частотой, изменяющейся по некоторо му закону, в пределах . Тогда на выходе фильтра 20 имеем сигнал, изменяющийся по частоте в пределах f j -Vf t

p, a на выходе смесителя 14 - сиг0

t-df

нал с частотой, изменяющейся в пределах f-+fд-fj, 14fр, где fj. - частота сигнала на сигнальном входе блока 1. Очевидно, если центральная частота

полосового фильтра 15 равна f , то

о спектральные составляющие входного

сигнала блока 1 в диапазоне периодически попадают в полосу пропускания полосового фильтра 15. Порядок и полоса пропускания полосового фильтра 15 такие же, как у режекторного фильтра 2. Пиковый детектор 16 выделяет постоянную составляющую узкополосного процесса на выходе полосового фильтра 15 и фиксирует напряжение, соответствующее минимальной спектральной плотности в зоне режек- ции, т.е. и „„ . После каждого перио- 5 да сканирования происходит запись зр.мик п блок 17, а затем (с задержкой) - сброс пикового детектора. Задержка обеспечивается линией 19.

Блок 11, содержащий смеситель 22, полосовой фильтр 23, пиковьй детектор 24, блок .5, сканирующий генератор 26 и линию 27, работает аналогично блоку 1 с той лишь разницей, что а;нализ спектра производится им в эа- ренее заданном диапазоне полезного сигнала, в связи с чем в нем отсутс т- вуют еще один смеситель и фильтр нижних частот.

Сканирующий генератор 18 работает Q следующим образом.

Тактовые импульсы генератора 28 являются импульсами сброса блоков 17 и 25, а также используются для запуска ждущего мультивибратора 29, из 5 которых при помощи интегратора 30 формируется пилообразное напряжение, управляющее частотой генератора 31.

Таким образом, устройство исключает подавление частотных составляющих полезного- сигнала до уровня, меньшего минимального уровня частотных составляющих широкополосного полезного сигнала.

0

55 Формула изобретения

Устройство подавления узкополосных помех, содержащее N соединенных последовательно режекторньгх фильтров, N

ринхронных детекторов, усилитель, Ьход которого с выходом ре- |кекторного фильтра с N-M порядковым Номером, а выход соединен с первыми Входами синхронных- детекторов, между юлосовым выходом режекторного фильт ;)а с-i-M (,2,.. . ,N) порядковым но :iepoM и его входом управления частотой настройки включены ,последова- тельно первый усилитель-ограничитель i: i-M порядковым номером, выход которого соединен с вторым входом син- :фонного детектора с i-м порядковым номером, фазовый детектор с i-м порядковым номером и интегратор с i-м порядковым номером, между входом ре- пекторного фильтра с j-м (,2,..., 11-1) порядковым номером и другим входом фазового детектора с j-м порядко- ым номером включены последовательно фумматор с j-м порядковым номером, ;ругие входы которого соединены с вы- ;одами режекторных фильтров, поряд- |совые номера которых больше j , -и вто- 9ой усилитель-ограничитель с j-м порядковым номером, между входом режек- fopHoro фильтра с N-M порядковым номером и другим входом фазового детектора с N-M порядковьм номером включен 1 торой усилитель-ограничитель с N-M Порядковым номером, отличаю- 1Й е е с я тем, что, с целью исключе- Йия подавления частотных составляющих г олезного сигнала до уровня, меньше- ifo минимального уровня частотных сос- ч авляющих широкополосного полезного

0

5

Q 5 0 г

сигнала, в него введены первый блок | определения минимального среднего значения огибающей сигнала в полосе частот, вход которого соединен с входом режекторного фильтра с первым порядковым номером, N вторых блоков определения минимального среднего значения огибающей сигнала в полосе частот, N первых и N вторых блоков определения интеграла разности двух сигналов, между выходом первого блока определения минимального среднего значения огибающей сигнала в полосе частот и входом управления добротностью режекторного фильтра с i-м порядковым номером включены последовательно первый блок определения интеграла разности двух сигналов с i-M порядковым номером, другой вход которого соединен с выходом второго блока определения минимального среднего значения огибающей сигнала в полосе частот с i-м порядковым номером, и второй блок определения интеграла разности двух сигналов с i-M порядковым номером, другой вход которого соединен с выходом син- хронного детектора с i-м порядковым номером, первый и второй входы второго блока определения минимального среднего значения огибающей сигнала в полосе частот соединены с выходом режекторного фильтра с i-м порядковым номером и выходом первого усилителя- ограничителя с i-M порядковым номером соответственно.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в составе приемных устройств, предназначенных для приема широкополосных сигналов (ШПС) на фоне узкополосных помех. Цель изобретения - исключение подавления частотных составляющих полезного сигнала до уровня меньшего минимального уровня частотных составляющих широкополосного полезного сигнала. Для достижения цели в устройстве имеется блок 11, анализирующий сигнал и определяющий минимальное его значение в полосе частот. Блок 11 оценивает уровень сигнала на входе устройства. Блок 1 оценивает уровень сигнала после режекторного фильтра 2. Степень подавления помехи режекторным фильтром 2 в устройстве регулируется таким образом, чтобы минимальный уровень полезного сигнала на выходе устройства не был меньше минимального уровня полезного сигнала на его входе. 4 ил.

Ф1/г.

28 - 29

ММИВМ «MMMMHHM I BBMBM

Фиг. 5

1Л- 1 Г14--

и

ФигА