Устройство компенсации импульсных помех Советский патент 1991 года по МПК H04B1/10 

Фиг.

3 16

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в составе радиоприемных устройств, работающих в условиях воздействия импульс- ных помех.

Цель изобретения - упрощение устройства.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства ком- пенсации импульсных помех;.на фиг.2 - пример реализации генератора импульсов; на фиг. 3 - амплитудно-частотные характеристики первого и второго полосовых фильтров; на фиг. 4 - графики, поясняющие работу устройства.

Устройство компенсации импульсных помех содержит первый и второй полосовые фильтры 1 и 2, генератор 3 импульсов, вычитатель 4, элемент 5 за- держки, аналого-дискретный преобразователь 6 и блок 7 восстановления сигнала. Генератор 3 импульсов содержит блок 8 выделения импульсной помехи, формирователь 9 управляющего сигнала, делитель 50 частоты и генератор 11 импульсов фиксированной частоты.

Устройство работает следующим образом.

Работу устройства рассмотрим для трех случаев.

Первый случай. Пусть на вход устройства поступает импульсная помеха, а сигнал отсутствует Помеха поступает на объединенные.входы фильтров 1 и 2, а также на вход синхронизируемого по фазе генератора 3 импульсов. При этом на выходе полосового фильтра 1 напряжение помехи описывается выражением

V HCt-t cosCO t-to). (1)

На выходе полосового фильтра 2 на- помехи описывается выраже- -нием

(t-tu)cos(02(t-t0), (2) где H(t-t0) - огибающая импульсной

помехи на выходах фильтров 1 и 2;

t - момент прихода импульс- 0

ной помехи;

t - текущее время; Q COg. центральные частоты на- А- стройки фильтров и 2

соответственно.

Напряжения помехи с выходов фильт- . ров 1 и 2 поступают соответственно на первый и второй входы вычитателя 4 где вычитаются и поступают далее

о wo выхода генерато13

на вход элемента 5 задержки. Задержавшись на заданное в элементе 5 время, результирующее напряжение подается на сигнальный вход аналого-дискретно- го преобразователя 6. Одновременно с этим генератор 3 устанавливает постоянный временной сдвиг генерируемой импульсной последовательности с период Т0/2 относительно времени прихода помехи (Т0 - период частоты Qn ,C00

03, +«2. „ - ), Импульсы

ра 3 поступают на управляющий вход аналого-дискретного преобразователя 6 с выхода которого сигнал подается на блок 7 восстановления сигнала из его дискретных выборок. Задержка в элементе 5 задержки выбирается таким образом, чтобы сигнал на выходе аналого- дискретного преобразователя 6 при воздействии импульсной помехи был равен нулю.

Импульсная помеха компенсируется следующим образом. При воздействии на вход устройства импульсной помехи на, выходах фильтров 1 и 2 появляются напряжения Јфиг,4а), которые описываются выражениями () и, (2) Вид на- пряжения на выходе вычитателя 4 показан на фиг. 4б. Оно описывается выражением

5

U

U 11, +U2-2H(t-te)cos(00(t-te)x

5

xcosiQ(t-tg),

(3)

где О.

СО,+0)г

(Д,-СЭ2

.„ 2 - }.йСЗ .2 .

Эгэ напряжение далее через элемент 5 задержки поступает на вход однока- нального аналого-дискретного преобразователя 6, в котором из указанного напряжения осуществляются дискретные выборки в моменты времени, определяемые выражением

t-te+(2n+l) |а , (4)

где Т0 - период частоты G.

В указанные моменты времени U обращаются в нуль,, что следует и выражения (3) и показано на фиг.46,в

Формирование дискретизирующих импульсов согласно выражению (4) . обеспечивает синхронизируемый по фазе генератор 3. При воздействии импульсной помехи он устанавливает постоянный временной сдвиг генерируемой импульсной последовательности относительно времени прихода помехи.

В результате осуществления дискретных выборок в аналого-дискретном преобразователе 6 в моменты времени, определяемые выражением (4), осуществляется компенсация помехи на его выходе, Необходимо отметить, что если в вычитателе 4 осуществляется вычитание напряжений, то путем выбора весинхронизируемый по фазе генератор }, который устанавливает постоянный временной сдвиг генерируемой импульсной последовательности относительно времени прихода импульсной помехи Теперь на выходе вычитателя 4 кроме сигнала появляются составляющие импульсной помехи, которые компенсируют друг

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в составе радиоприемных устройств, рабо тающих в условиях воздействия импульсных помех. Цель изобретения - упрощение устройства. Устройство содержит полосовые сЬильтры 1,2, генератор 3 импульсов, вычитзтель 4, элемент 5 задержки, аналого-дискретный преобразователь 6, блок 7 восстановления сиг- .нала. При воздействии импульсной поме- 1хи в фчльтре 1 полезного сигнала и в фильтре 2, отстроенном по частоте от фильтра 1, возникают колебания, которые вычитаются в вычитателе 4. Генератор 3 синхронизируется по фазе помехой. Подавление импульсной помехи достигается тем, что в аналоге-дискретном преобразователе 6 выборки берутся в моменты времени, когда сигнал на выходе вычитателя 4 равен нулю. Полезный сигнал восстанавливается в блоке 7. 4 ил. (Л С

личины задержки в элементе 5 задержки JQ друга в определенные моменты времени,, легко обеспечить, чтобы в моменты осу- в эти моменты в аналогодискретном ществления дискретных выборок напря- преобразователе 6 осуществляют жение помехи на выходе аналоге-диск- дискретные выборки. За счет этого ретного преобразователя 6 было равным помеха на выходе аналого-дискретного нулю. Если же в вычитателе 4 осуществ-15 преобразователя 6 отсутствует. Далее ляется сложение напряжений, то величи- блок 7 восстанавливает исходный сигна задержки в элементе 5 должна быть увеличена на величину Т0/4.

Таким образом, знак операции в вычитателе 4 не имеет принципиального значения, а только влияет на выбор времени задержки в элементе 5.

В обоих вариантах работы вычитателя 4 при поступлении на вход устройнал, но без искажений, вызванных импульсной помехой.

Синхронизируемый по фазе генера- 20 тор 3 работает следующим образом.

Блок 8 обеспечивает выделение импульсной помехи из смеси сигнала, гармонических и импульсных помех, Выделенное напряжение импульсной помехи с

ства импульсной помехи она компенси- 25 выхода блока 8 поступает на вход форруется путем осуществления дискретных выборок в аналого-дискретном преобразователе 6.

Для нормальной работы устройства необходимо выполнение следующих двух условий: частота С0 фильтра 1 должна быть меньше частоты (Ог фильтра 2; верхняя частота спектра,полезного сигнала должна быть меньше частоты С00

Второй случай. Пусть на вход устройства поступает сигнал при отсутствии импульсной помехи. Этот сигнал, выделенный полосовым фильтром 1, проходит через вычитатель 4 (помеха на втором входе вычитателя 4 отсутствует), задерживается элементом , 5 на заданную величину и в аналого- дискрет- ном преобразователе 6 дяскретизи- руется, в результате чего на его выходе появляются дискретные выборки, число которых избыточно по теореме Котельникова. В блоке 7 происходит восстановление исходного сигнала.

45 вательность импульсов с частотой дискретизации. До поступления следующей импульсной помехи, превышающей заданный уровень, фаза импульсов на выходе синхронизируемого по Фазе генераСинхронизируемый по фазе генератор 3 генерирует последовательности импуль- 50 тора 3 сохраняется, сов управления с произвольным начальным сдвигом во времени, так как управ- Полосы пропускания полосовых фильт- ляющее воздействие на него импульсной ров 1 и 2 могут частично перекрыватьпомехи отсутствует.

Третий случай На вход устройства 5 венным зл-есь является только то, чтопоступает сигнал и импульсная помеха, До прихода помехи работа устройства соответствует рассмотренному второму случаю, после чего помеха включает

бы спектр сигнала не попадал в полосу пропускания полосового фильтра. Соотношение между центральными частотами указанных фильтров приведено.

нал, но без искажений, вызванных импульсной помехой.

Синхронизируемый по фазе генера- тор 3 работает следующим образом.

Блок 8 обеспечивает выделение импульсной помехи из смеси сигнала, гармонических и импульсных помех, Выделенное напряжение импульсной помехи с

мирователя 9. Последний при превышении заданного уровня (уровня сигнала) формирует запускающий прямоугольный импульс, который подается на первый 0 вход делителя 10 частоты на К (К - целое положительное число) и сбрасывает его, а также одновременно поступает на выход генератора 3.

Генератор 11 импульсов с частотой K«f,

5

.., где Јд - частота дискретиза% 2Q0

ции гд „-ус- , выдает последователь- о 2. Ц

ность импульсов с указанной частотой на второй вход делителя 10. Последний

представляет собой делитель частоты следования импульсов на К со сбросом по первому входу, причем вход сброса соединен дополнительно с выходом делителя, с которого снимается последовательность импульсов с частотой дискретизации. До поступления следующей импульсной помехи, превышающей заданный уровень, фаза импульсов на выходе синхронизируемого по Фазе генератора 3 сохраняется, Полосы пропускания полосовых фильт- ов 1 и 2 могут частично перекрываться. Это иллюстрирует фиг.З, Сущест венным зл-есь является только то, чтобы спектр сигнала не попадал в полосу пропускания полосового фильтра. Соотношение между центральными частотами указанных фильтров приведено.

16194

Формула изобретения Устройство компенсации импульсных помех, содержащее первый и второй полосовые фильтры, входы которых являются входом устройства, генератор импульсов, синхронизирующий вход которого соединен с входом устройства, блок восстановления сигнала, выход которого является выходом устройства, вычи- JQ татель и соединенные последовательно элемент задержки и аналоге-дискретный

Ь Ъ

Зона перекрытия Фиг 5полос фильтроб

3

преобразователь, вход тактовых импульсов которого соединен с выходом генератора импульсов, отличающее- с я тем, что, с целью упрощения уст-. ройства, выход вычитателя соединен с входом элемента задержки, выход аналого-дискретного преобразователя соединен с входом блока восстановления сигнала, выходы первого и второго полосовых фильтров соединены с соответствующими входами вычитателЯв

Фиг.2

О

ftn.4