Устройство защиты от импульсных помех Советский патент 1992 года по МПК H04B1/10 

Фиг.1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для защиты от импульсных помех приемников различного назначения.

Известно устройство, предназначенное для подавления импульсных помех. Устройство эффективно при подавлении помех благодаря адаптивному изменению порогового уровня в блоке управления ключом для более точной селекции полезного сигнала по его априорно известным характеристикам.

Недостатком известного устройства является необходимость на приемной стороне иметь априорные сведения об амплитуде полезного сигнала.

Известны также устройства, в которых для повышения помехоустойчивости на время действия мощной помехи для помощи управляемых ключей производится размыкание канала приема.

Принципиальным недостатком этих устройств является то, «то указанная цель достигается ценой полной потери полезного сигнала на интервалах размыкания канала приема, что во многих случаях неприемлемо.

Наиболее близким из известных технических решений к изобретению является устройство защиты от импульсных возмущений, содержащее соединенные последовательно элемент задержки, вход которого является входом устройства, и первый ключ, дискриминатор фронтов импульсных сигналов, вход которого соединен с входом устройства, первый и второй формирователи прямоугольных импульсов, входы которых соединены с выходом дискриминатора фронтов импульсных сигналов.

Недостатком известного технического решения является наличие мощных нескомпенсированных остатков помех и частичное подавление полезного сигнала на его выходе, так как из-за недостаточной селекции помехи от полезного сигнала происходит неполная компенсация помехового колебания и частичное подавление фронтов полезного сигнала, а на участках, когда сигнал и помеха перекрываются во времени, происходит полное подавление составляющих полезного сигнала.

Цель изобретения - уменьшение остатков импульсных помех и уменьшение подавления полезного сигнала на выходе устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее соединенные последовательно элемент задержки, вход которого является входом устройства, и первый ключ, дискриминатор фронтов импульсных сигналов, вход которого соединен с входом устройства, первый и второй формирователи прямоугольных импульсов, входы которых соединены с выходом дискриминатора фронтов импульсных сигналов, введены инвертор, вход которого соединен с выходом первого формирователя прямоугольных импульсов, D-триггер, С-вход которого соединен с выходом инвертора, a D0 и R-входы - с выходом второго формирователя прямоугольных импульсов, соединенные последовательно полосовой фильтр с регулируемой добротностью, сигнальный вход которого соединен с выходом элемента

5 задержки, а управляющий вход - с выходом D-триггера, второй ключ, управляющий вход которого соединен с инверсным выходом D-триггера, фазовращатель и сумматор, другой вход которого соединен с выходом

0 первого ключа, а выход является выходом устройства.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие его работу.

5Устройство защиты от импульсных помех содержит элемент 1 задержки, первый ключ 2, сумматор 3, дискриминатор 4 фронтов импульсных сигналов, второй пороговый формирователь 5 прямоугольных

0 импульсов, D-триггер 6, первый пороговый формирователь 7 прямоугольных импульсов, инвертор 8, полосовой фильтр 9 с регулируемой добротностью, второй ключ 10 и фазовращатель 11.

5 Устройство работает следующим образом.

Пусть на вход устройства поступает аддитивная смесь полезного сигнала, некоррелированных с ним коротких помеховых

0 колебаний и шума. Сигнал представляет собой радиоимпульсное колебания с внутри- импульсной модуляцией по частоте и (или) фазе. Помеха представляет собой короткие радиоимпульсные воздействия с постоян5 ной несущей частотой, либо с внутриим- пульсной модуляцией по частоте и (или) фазе. Предполагается, что шумы ввиду своей малости не вызывают срабатывания формирователей 5 и 7, поэтому не оказывают

0 влияния на принцип действия устройства и в дальнейшем изложении не учитываются. Параметры сигнала и помехи - задержка во времени, амплитуда, начальная фаза - полагаются неизвестными (случайными) величи5 нами.

Входной процесс (фиг. 2а) поступает на вход дискриминатора 4 фронтов импульсных сигналов, который преобразует резкие перепады огибающей входного сигнала в импульсы соответствующей полярности

(фиг. 26). Сформированные дискриминатором 4 импульсы поступают на входы пороговых формирователей 5 и 7 прямоугольных импульсов. Если амплитуды входных импульсов больше пороговых значений, то формирователи 5 и 7 вырабатывают прямоугольные импульсы длительностью Тимп Т3ад (фиг. 2в, г соответственно). По переднему фронту проинвертируемых в блоке 8 выходных импульсов второго формирователя 7 осуществляется запись логического уровня с выхода второго формирователя 5 на выход D-триггера б. Как видно из фиг. 2, на сигнальном входе D-триггера б в момент записи присутствует высокий логический уровень лишь в том случае, если срабатывание формирователей 5 и 7 вызвано присутствием на входе устройства помехового возмущения с длительностью меньшей, чем Тзад. В этом случае на выходе D-триггера 6 формируется высокий логический уровень (фиг. 2е), который поддерживается до момента окончания соответственно импульса на входе формирователя 5 (фиг. 2г). Последнее обусловлено тем, что сигнал с выхода блока 5 одновременно поступает на сигнальный и обнуляющий входы D-триггера б, поэтому по окончании входного импульса D-триггер 6 принудительно устанавливается в О. Сформированное таким образом напряжение подается на управляющий вход первого ключа 2, на сигнальный вход которого поступает задержанный в элементе 1 на время Т3ад входной процесс (фиг. 2ж), Так как длительность импульсов, формируемых блоками 5 и 7, равна времени задержки в элементе 1, то строб, формируемый Ь-триг- гером 6, и входной помеховый импульс на выходе элемента 1 оказываются совмещенными во времени (фиг. 2е, ж соответственно), поэтому на выходе ключа 2 наблюдается полная режекция помехового колебания (фиг.2 з).

Для исключения возможности подавления составляющих полезного сигнала в момент появления строба на выходе D-триггера 6, в устройстве используется инерционная цепь, состоящая из соединенных последовательно полосового фильтра 9 с регулируемой добротностью, второго ключа 10, фазовращателя 11 и сумматора 3. На интервалах времени, когда на выходе D- триггера 6 установлен низкий логический уровень, т.е. когда первый ключ 2 замкнут и входной процесс с постоянной задержкой в элементе 1 через ключ 2 и сумматор 3 без искажения передается на выход устройства, фильтр 9 имеет малую добротность. Напряжение на его выходе в этом случае близко к входному (фиг. 2и). При появлении логической 1 на выходе D-триггера 6 инерционность фильтра 9 значительно повышается, поэтому на всем интервале действия короткого помехового возмущения амплитуда колебаний на его выходе изменяется незначительно и близка к среднему значению уровня входного сигнала, предшествующего помеховому колебанию. При этом по сигналу с инверсного выхода D-триггера 6

(фиг. 2к) второй ключ 10 замыкается, и выходное напряжение фильтра 9, свободное от составляющих помехи, через ключ 10, фазовращатель 11 и сумматор 3 передается на выход устройства (фиг.2л). В результате в

выходном напряжении устройства отсутствуют участки, на которых вместе с помехой оказывался бы подавлен входной полезный сигнал (фиг. 2м).

Устройство работает следующим образом.

Полосовой фильтр 9 с управляемой добротностью представляет собой колебательную систему, добротность которой изменяется за счет подключения дополнительным ключом шунтирующего сопротивления. Изменение коэффициента передачи такой колебательной системы, вызванное коммутацией шунтирующего сопротивления, выравнивается последующим усилительным каскадом, коэффициент усиления которого изменяется синхронно с коммутацией шунтирующего сопротивления.

В качестве дискриминатора 4 фронтов импульсных сигналов используются соединенные последовательно амплитудный детектор, вход которого является входом дискриминатора 4, и дифференцирующее звено, выход которого является выходом блока 4.

Второй пороговый формирователь 5

прямоугольных импульсов реализован в виде первого компаратора, на опорный вход которого подано постоянное положительное опорное напряжение, и расширителя

импульсов, выполненного по известной схеме.

Первый формирователь 7 отличается от формирователя 5 тем, что на его опорный вход подано постоянное отрицательное

опорное напряжение, а выход компаратора к расширителю импульсов подключен через инвертор.

Формула изобретения Устройство защиты от импульсных помех, содержащее соединенные последовательно элемент задержки, вход которого является входом устройства, и первый ключ, дискриминатор фронтов импульсных сигналов, вход которого соединен с входом устройства, первый и второй формирователи прямоугольных импульсов, входы которых соединены с выходом дискриминатора фронтов импульсных сигналов, отличающееся тем, что, с целью уменьшения остатков импульсных помех и уменьшения подавления полезного сигнала на выходе устройства, в него введены инвертор, вход которого соединен с выходом первого формирователя прямоугольных импульсов, D- тритер С-вход которого соединен с выходом инвертора, а D-и R-входы соедине

ны с выходом второго формирователя прямоугольных импульсов, соединенные после- довательно полосовой фильтр с регулируемой добротностью, сигнальный вход которого соединен с выходом элемента задержки, а управляющий вход соединен с выходом D-триггера, второй ключ, управляющий вход которого соединен с инверсным выходом D-триггера, фазовращатель и сумматор, другой вход которого соединен с выходом первого ключа, а выход является выходом устройства.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для защиты от импульсных помех приемников различного назначения. Цель изобретения - уменьшение остатков импульсных помех и уменьше- ние подавления полезного сигнала. Устройство защиты от импульсных помех содержит элемент 1 задержки, первый ключ 2, сумматор 3, дискриминатор 4 фронтов импульсных сигналов, второй формирователь 5 прямоугольных импульсов, 6-триггер 6, первый формирователь 7 фронтов импульсных сигналов, инвертор 8, полосовой фильтр 9 с регулируемой добротностью, второй ключ 10, фазовращатель 11. Поставленная цель достигается за счет того, что полосовым фильтром 9 осуществляется сглаживание резких изменений уровня входного сигнала и при наличии импульсной помехи повышается добротность управляемого фильтра 9, что приводит к запоминанию входного сигнала на время действия импульсной помехи. 2 ил.

а)