Адаптивное устройство подавления помех Советский патент 1992 года по МПК H04B1/10 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в составе радиотехнических систем передачи информации, функционирующих в условиях воздействия интенсивных негауссовских помех.

Известно устройство подавления синусоидальной помехи. Однако это устройство имеет пониженную точность подстройки характеристики нелинейного преобразователя сигнала к изменениям электромагнитной обработки (ЭМО).

Известно также устройство подавления помехи. Однако это устройство не обеспечивает необходимой эффективности подавления помех при изменяющейся ЭМО.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является приемное устройство, подавляющее помехи, содержащее делитель мощности, управляемый усилитель, элемент задержки, ограничитель, вычитатель, первый детектор, второй детектор, дифференциальный усилитель, полосовой фильтр.

Однако это устройство имеет ограниченный внутренними шумами динамический диапазон адаптации, так как при сверхмощных помехах возможна потеря сигнала во внутренних шумах устройства, хотя внешняя помеха значительно подавлена, а также ввиду применения в измерителе

СО J ГО

сл

рассогласования одинаковых детекторов при динамическом диапазоне амплитуд входной смеси устройства не превосходящем размах линейного участка характеристики ограничителя. Устройство-прототип не осуществляет адаптации, а если указанное выше условие не выполняется, адаптация происходит с инструментальной ошибкой, зависящей в общем случае от параметров помехи.

Цель изобретения - повышение эффек- тивности подавления помех в условиях реальной изменяющейся электромагнитной обстановки при одновременном увеличении динамического диапазона адаптации за счет более полного учета параметров ЭМО и осуществления адаптивной подстройки характеристики нелинейного преобразования при изменении электромагнитной ситуации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее делитель мощности, вход которого является входом устройства, вычитатель, выход которого является выходом устройства, третий управляемый усилитель, выход которого соединен с пер- вым входом вычитателя, детектор, вход которого соединен с вторым входом вычитателя, дифференциальный усилитель, суммирующий вход которого соединен с выходом детектора, ограничитель, введены последовательно соединенные двухполупе- риодный выпрямитель, подавитель постоянной составляющей, измеритель мощности, при этом входдвухполупериодного выпрямителя соединен с входом устройства, последо- вательно соединенные первый и второй управляемые усилители, причем вход первого управляемого усилителя соединен с первым выходом делителя мощности, а выход второго управляемого усилителя соединен с входом ограничителя, выход которого соединен с входом третьего управляемого уси- лителя, управляющий вход первого управляемого усилителя соединен с выходом измерителя мощности, усилитель, вход которого соединен с вторым выходом делителя мощности, а выход - с вторым входом вычитателя, пиковый детектор, вход которого соединен с первым входом вычитателя, а выход - с инверсным входом дифференци- ального усилителя, выход которого соединен с управляющими входами второго и третьего управляемых усилителей.

В устройство введено дополнительно по сравнению с прототипом оценивание мощности переменной составляющей модуля входного процесса, один из одинаковых детекторов заменен на пиковый детектор, и адаптация устройства к изменениям ЭМО происходит путем изменения коэффициента усиления в канале, содержащем ограничитель,

В устройстве применен аналогичный способ формирования характеристики нелинейного преобразования, но предлагаемое устройство осуществляет подстройку этой характеристики путем изменения коэффициента усиления канала, содержащего ограничитель, а не канала с линейной характеристикой, что позволяет сохранять коэффициент петлевого усиления цепи слежения постоянным при изменении ЭМО. Измеритель рассогласования устройства вычисляет разность средних значений напряжений на входах каналов нелинейного преобразователя, предлагаемое устройство, в отличие от прототипа, вычисляет разность среднего значения напряжения на выходе линейного канала и пикового напряжения на выходе канала с ограничителем, что приводит к ликвидации инструментальной ошибки подстройки характеристики нелинейного преобразования при достаточно малых мощности помехи. Устройство осуществляет измерение мощности входного процесса, по которой и осуществляется адаптация, а предлагаемое устройство измеряет мощность переменной составляющей модуля того же процесса.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 представлено изменение характеристики нелинейного преобразования при изменении параметров ЭМО (А и о2); на фиг. 3 показана зависимость напряжения на выходе усилителя разности от ошибки слежения за параметром А ПРВМЗ помехи.

Устройство содержит делитель мощности 1, первый управляемый усилитель 2, второй управляемый усилитель 3,ограничитель 4, третий управляемый усилитель 5, усилитель 6, вычитатель 7, пиковый детектор 8, детектор 9, дифференциальный усилитель 10, двухполупериодный выпрямитель 11. подавитель постоянной составляющей 12. измеритель мощности 13. Входы делителя мощности 1 и двухполупериодного выпрямителя 11 соединены с входом устройства, первый 2, второй 3 управляемые усилители, ограничитель 4 и третий управляемый усилитель 5 соединены последовательно, вход первого управляемого усилителя 2 соединен с первым выходом делителя мощности 1, выход третьего управляемого усилителя 5 соединен с первым входом вычитателя 7. Вход усилителя 6 соединен с вторым выходом делителя мощности 1, а выход соединен с вторым входом вычитателя 7. Входы пикового детектора 8 и детектора 9 соединены с первым и вторым выходами вычитателя 7

соответственно. Выходы пикового детектора 8 и детектора 9 соединены с вторым и первым входами дифференциального усилителя 10, соответственно. ВыхоД дифференциального усилителя 10 соединен с управляющими входами второго 3 и третьего 5 управляемых усилителей. Подавитель постоянной составляющей 12 и измеритель мощности 13 соединены последовательно, вход подавителя постоянной составляющей 12 соединен с выходом двухполупериодного выпрямителя 11, а выход измерителя мощности 13 соединен с управляющим входом первого управляемого усилителя 2. Выход вычитателя 7 является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

При воздействии помехи с независимыми значениями и малом отношении сигнал/помеха на входе устройства входная смесь сигнала и помехи для подавления последней должна подвергаться нелинейному преобразованию вида

Двухполупериодный выпрямитель 11, подавитель постоянной составляющей 12 и измеритель мощности 13 осуществляют измерение параметра. Напряжение с выхода измерителя мощности 13 используется для управления усилением первого управляемого усилителя 2.

Выигрыш в эффективности подавления по сравнению с прототипом в режиме слежения (ДА-О) можно приближенно оценить в следующем виде

К

о2

.(4)

где Д- инструментальная ошибка прототипа, определяемая как отношение среднего значения напряжения на выходе ограничи- теля к пиковому значению того же напряже- ния и зависящая в общем случае от параметров помехи.

Формула изобретения

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в составе радиотехнических систем передачи информации, функционирующих в условиях воздействия интенсивных негауссовских помех. Цель изобретения - повышение эффективности подавления интенсивных негауссовских помех при одновременном увеличении динамического диапазона адаптации. Адаптивное устройство подавления помех содержит делитель мощности 1, первый управляемый усилитель 2, второй управляемый усилитель 3, ограничитель 4, третий управляемый усилитель 5, усилитель 6, вычитатель 7, пиковый детектор 8, амплитудный детектор 9, дифференциальный усилитель 10, двухполупериодный выпрямитель 11, подавитель постоянной составляющей 12 и измеритель мощности 13. В устройстве осуществляется адаптивная подстройка характеристики нелинейного преобразования в соответствии с найденными оценками математического ожидания и средней мощности модуля входного случайного процесса. 3 ил. СО с

V;

где Wn(n) - ПРВМЗ помехи.

Для бимодальных ПРВМЗ помехи возможно применение нелинейного преобразования, приближающего Z(n) в классе помех с ограниченной средней мощностью, вида

Гп + А, п -о2 /А Z(n) J 1 - А2/ о2, -о2 /А п о2 /А п - А,п о2 /А, (2)

где А, о2 - параметры нелинейного преобразования, зависящие от ПРВМЗ помехи и определяемые следующим образом:

A (n)dn,

О2 2 /°° n2Wn(n)dn - А2, (3)

причем отношение сигнал/помеха на входе устройства много меньше единицы.

Делитель мощности 1, первый 2, второй 3, третий 5 управляемые усилители, ограничитель 4, усилитель 6 и вычитатель 7 формируют нелинейное преобразование с заданной характеристикой (см. фиг. 2). Пиковый детектор 8, детектор 9 и дифференциальный усилитель 10 осуществляют измерение ошибки отслеживания параметра А, напряжением с выхода дифференциального усилителя 10 осуществляется управление усилением второго 3 и третьего 5 управляемых усилителей так, чтобы ошибка слежения за параметром была минимальной.

Адаптивное устройство подавления помех, содержащее соединенные последовательно делитель мощности, вход которого является входом устройства,и первый управляемый усилитель, соединенные последовательно амплитудный детектор и дифференциальный усилитель, вычитатель, суммирующий вход которого соединен с входом амплитудного детектора, а выход является выходом устройства и ограничитель, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности подавления интенсивных негауссовских помех при одновременном увеличении динамического

диапазона адаптации, в него введены соединенные последовательно двухполупери- одный выпрямитель, вход которого соединен с входом делителя мощности, подавитель постоянной составляющей и измеритель мощности, выход которого соединен с управляющим входом первого управляемого усилителя, пиковый детектор, выход которого подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя, второй

управляемый усилитель, включенный между выходами первого управляемого усилителя и входом ограничителя, третий управляемый усилитель, включенный между выходом ограничителя и входами пикового детектора

и вычитателя, причем управляющие входы второго и третьего управляемых усилителей соединены с выходом дифференциального усилителя, и усилитель, включенный между другим выходом делителя мощности и суммирующим входом вычитателя.

Фиг. 2

фие.З

4О