Устройство выделения полезного сигнала на фоне помех Советский патент 1991 года по МПК H04N5/14 G01S7/36 

Изобретение относится к технике приема оптических сигналов и может быть использовано, например, в метрологии, дальнометрии, оптической локации.

Целью изобретения является повыше- 5 ние достоверности выделения полезного сигнала путем осуществления адаптации ус- фойства к изменению уровня помех,

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства; на фиг,2 - 10 функция распределения плотности вероятности помех (фонового и шумового случайных процессов); на фиг.З-временные диаграммы, поясняющие работу устройства,

Суть изобретения заключается в том, 15 что Б устройстве при выделении полезного сигнала осуществляется адаптация порогр- вого значения к изменению фонового излуче- ния -л тэплового шума, которые изменяются в течение суток и зависят от разных причин, 20 з том числе и от температуры окружающей среды,

Устройство содержит (фмг.1) источник 1 видеосигнала, состоящий ш фотодетектора w усилителя, первый компаратор , блок 3 25 запуска, генератор 4 пилообразного напряжения, блок 5 вычитания, третий компаратор б, интегратор 7, источник 8 опорного напряжения, второй компаратор 9, блок 10 выборки-хранения,30

Фотоприемное устройство работает следующим образом.

Импульс запуска с блока 3 запуска запускает генератор f и сбрасывает интегбатоо 7, С источника 8 опорного напряжения на блок 5 35 вычитания подается напряжение, которое on ределяет ширину разрешенной зоны трзт ьаго компаратора 6, выполненного двухпортовым. На выходе третьего компараторе б сигнал появляется то/зько тогда, когда значение на- 40 пряжения на третьем входе лежит между значениями напряжения на первом и второй ВХОДйХ.

Линейно изменяющееся напряжение с генератора 4 движет интервал, соответству- 45 ющий ширине разрешенной зоны, с максимально возможных значений амплитуды в сторону убывания (фиг,За). При этом на выходе третьего компаратора б появляется случайная последовательность им- 50 пульсов со случайными длительностями (фиг,36), Нз выходе интегратора 7 появляется возрастающее напряжение (фиг.Зв), мгновенное значение которого соответствует площади, ограниченной кривой плотности ве- 55 роятности и прямой с переменным аргументом (фиг.2). Как только напряжение на выходе интегратора 7 станет равным некоторому напряжению на выходе источника 8, соответствующему значению допустимой вероятности ложной тревоги, срабатывает второй компаратор 9 и сигнал с его выхода переводит блок 10 выборки-хранения в режим хранения. Этот сигнал является также сигналом готовности устройства и может использоваться для запуска тех систем, в которых устройство используется, например оптический локатор, лазерный передатчик. При этом пороговое напряжение на втором входе первого компаратора 2 неизменное (фиг.Зг) доследующего цикла приема, время которого может быть периодическим или произвольным.

В результате работы устройства повышается достоверность выделения полезного сигнала, так как фоновый поток изменяется в течение суток в 100 - 1000 раз, а соответственно, порог мож«т быть опущен без изменения вероятности ложной тревоги на 20 - 30 дБ. Это приводит к увеличению чувствительности на эту же величину, что соответствует также повышению точности приема слабых сигналов.

Формула изобретения Устрсйсгво выделения полезного сигнала на фоне помех, содержащее последовательно соединенный источник видеосигнала м первый компаратор, а также блок выборки-хранения, второй компаратор и блок вычитания, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности выделения полезного сигнала путем осуществления адаптации устройства к изменению уровня помех, введены последовательно соединенные блок запуска, генератор пилообразного напряжения, третий компаратор и интегратор, выход которого подключен к первому входу второго компаратора, а также блок опорного напряжения, .арвый выход которого подключен к второму входу второго компаратора, а второй выход - к первому входу блока вычитания, выход которого подключен к второму входу третьего. компаратора, причем выход генератора пилообразного напряжения подключен к второму входу блока вычитания и информационному входу блока выборки-хранения, управляющий вход которого подключен к выходу второго компаратора, а выход - к второму входу первого компаратора, выход источника видеосигнала подключен к третьему входу третьего компаратора.

НфшМ

О с Lp Un

5Л - О7Г

Фиг 2

Изобретение относится к технике приема оптических сигналов. Целью изобретения является повышение достоверности выделения полезного сигнала путем осуществления адаптации устройства к изменению уровня помех. Устройство выделения полезного сигнала на фоне помех содержит источник видеосигнала 1, состоящий из фотодетектора и усилителя, первый компаратор 2, блок запуска 3, генератор 4 пилообразного напряжения, блок вычитания 5, третий компаратор 6, интегратор 7, источник 8 опорного напряжения, второй компаратор 9, блок выборки - хранения 10. В устройстве при выделении полезного сигнала осуществляется адаптация порогового значения к изменению фонового излучения и теплового шума, которые изменяются в течение суток и зависят от разных причин, в том числе и от температуры окружающей среды. 3 ил.

и8ых2

а

иЬа8 иВых8