Способ компенсации радиоимпульсных помех Советский патент 1992 года по МПК H04B1/10 

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к технике обработкисигналов, и может быть использовано в импульсно-до- плеровских системах для подавления радиоимпульсных помех с гребенчатым спектром в виде когерентных радиоимпульсных последовательностей нескольких мешающих отражений, уровень которых существенно превышает динамический диапазон полезных сигналов.

Известны компенсационные способы подавления импульсной помехи, заключающиеся в выделении напряжения помехи из напряжения, содержащего сумму сигнала и помехи, и вычитания из последнего выделенного напряжения помехи для случая помехи в виде кратковременного видеоимпульса с широким гладким спектром, возбуждающим резонансные контура приемного тракта, в то время как полезный сигнал имеет узкий линейчатый спектр, при этом выделение помехи производят с помощью полосовых фильтров, расстроенных за полосу сигнала, но имеющих АЧХ, идентичные с фильтром, выделяющим полезный сигнал.

Однако эти способы непригодны для выделения и компенсации радиоимпульсных помех с гребенчатым спектром.

Целью изобретения является компенсация когерентно-импульсных помех с гребенчатым спектром при широкополосном приеме полезных сигналов с гребенчатым спектром, не совпадающим со спектром помехи, хотя импульсы помехи могут совпадать с импульсами сигнала.

Сущность изобретения заключается в том, что выделение радиоимпульсных помех с гребенчатым спектром производят путем узкополосной фильтрации на частоте несущей радиоимпульсных помех после вычитания независимо на каждом интервале совпадения огибающей радиоимпульсных помех со стробирующими импульсами параллельно q Т/ г раз путем стробирова

S

о со го

ния фильтруемого сигнала одними и теми же стробами перед и после каждой 1-й фильтрации (I 1,2,..q), для чего формируют q последовательностей прямоугольных строб-импульсов длительностью г и периодом повторения Т, причем строб-импульсы i-ой последовательности задерживают относительно строб-импульсов (Ы)-й последовательности на время г. После каждой 1-й фильтрации и стробирования перед вычитанием производят усиление помехи, что обеспечивает в каждом i-м интервале стробирования следящую компенсацию амплитуды только радиоимпульсов помехи, а за счет несовпадения несущих частот импульсов сигнала и помехи, хотя они могут совпадать по времени, сигнал не выделяется и не компенсируется.

Такое техническое решение обеспечивает не только реализацию цели изобретения, но и автоматическую компенсацию радиоимпульсной помехи как при изменении усиления, так и при изменении скважности радиоимпульсных помех q.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства, реализующего способ компенсации радиоимпульсных помех; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство (фиг. 1), реализующее способ компенсации радиоимпульсных помех, состоит из вычитателя 1, формирователя помехи 2, амплитудного детектора 3, компара- тора 4, q-канального генератора 5 последовательностей прямоугольных импульсов, q логических элементов И 6, при этом формирователь помехи 2 состоит из q параллельных каналов, каждый из которых содержит цепь последовательно включенных входного перемножителя (ключа) 7, узкополосного фильтра 8 и выходного перемножителя (ключа) 9, и усилителя 10, вход которого соединен с выходами всех q параллельных каналов, а выход - с вторым входом вычитателя 1, выход которого соединен также с входами всех q параллельных каналов.

Устройство (фиг. 1), реализующее способ компенсации радиоимпульсных помех, работает следующим образом.

На вход устройства поступает сумма ра- диоимпульсов сигнала и помехи (фиг. 2,а):

VBX Uce

jWct

+ 2UnreJ(Wnt+CDnr)

г 1

где Uc, Unr огибающие радиоимпульсов соответственно сигнала и r-й помехи. We, Wn - частоты их несущих, Фпг - фаза несущей r-й помехи, М -число радиоимпульсных последовательностей помехи.

Выделение напряжения помехи происходит в формирователе 2 из выходного напряжения вычитателя 1, при этом на любом интервале стробирования 1-го канала формирователя 2, когда открыты ключи 7 и 9, замыкается петля отрицательной обратной связи, и выходное напряжение в установившемся режиме определяется выражением

VBb.x VBX/{1 + НфООЛМЛ/ф) K/qi. где К - коэффициент усиления в каждом канале формирователя 2 вместе с усилителем 10, q - скважность стробирования,

H(() - нормированная АЧХ узкополосного фильтра 8, УУф - его резонансная частота (при W Л/ф Нф(0) 1. Поэтому при действии на входе устройства суммы сигнала и помех на выходе устройства получим

VBblx UcejWct/{1 + )К/д} +

+ 2Lfnrej(Wnt+CDnr/{1 + )К/ч}.

r 1

Все фильтры 8 узкополосны и настроены на частоту помехи Л/ф Wn, поэтому H0D(Wn-Wn)- НФ(0) 1, (Wc-Wn)« 1 и

Увых UcejWct + 2 Unrej(Wnt+CDnr/{1 + К/а}.

г 1

Таким образом сигнал на выход устройства проходит практически без изменений, а помехи на интервале стробирования при нулевой расстройке максимально компенсируются и подавляются в 1 + K/q раз (фиг. 2,с). При этом ошибка компенсации составляет

б 1/(1 +K/q), . а необходимый коэффициент усиления

K-q(1-d),

который в основном реализуется в усилителе 10. Так при б 0,01 и q 10 К 990, что при усилении перемножителей (ключей) 7 и 9, равном 3 в каждом, требует усиления в

усилителе 10 равным 110, что вполне реализуемо.

Стробирующие импульсы (фиг. 2,к,л,м,н,п) формируются на интервалах совпадения огибающей радиоимпульсной помехи, полученной на выходе амплитудного детектора 3 (фиг. 2,6) и нормированной по амплитуде в компараторе 4 (фиг. 2,в), с последовательностями видеоимпульсов соответствующих каналов генератора 5 (фиг.

2,г,д,е,ж,и), рассовмещенных на длительность импульса г, с помощью соответствующих логических элементов И 6, вырабатывающих на своих выходах строб- импульсы только при одновременном присутствии на их входах импульсов с выхода компаратора 4 и с соответствующего выхода генератора 5, что при стробировании фильтрующих каналов формирователя 2 позволяет получить на выходе усилителя 10 компенсирующие радиоимпульсы на частоте помехи, совпадающие с соответствующими радиоимпульсами помехи, поступающими на первый вход вычитателя 2 (фиг.

2,Р).

Опорное напряжение U0, подаваемое на компаратор 4, определяет уровень его срабатывания от огибающей радиоимпульсов помехи. Этот уровень может быть постоянно установлен таким, чтобы нормированные видеоимпульсы помехи вырабатывались только при превышении уровня огибающей радиоимпульсов помехи над максимальным уровнем огибающей радиоимпульсов полезного сигнала (Do UCM), который допускается на выходе устройства фиг. 1. В этом случае при меньших уровнях помехи компенсация отключается, так как стробирующие импульсы не вырабатываются. При выставке Uo UCM стробирующие импульсы будут формироваться и на интервалах действия импульсов полезных сигналов, превышающих Uo, однако компенсирующие радиоимпульсы не возникнут на выходе формирователя 2, так как радиоимпульсы полезных сигналов не совпадают по частоте с настройкой узкополосных фильтров 8.

Использование изобретения существенно повысит помехозащищенность приемных трактов импульсно-доплеровских систем от радиоимпульсных помех (мешающих отражений) на высокой (промежуточной) частоте, при этом обеспечивается синхронность работы компенсатора с частотой повторения импульсов помехи за счет того, что формирование зондирующих и стробирующих импульсов и прием сигналов производятся в этих системах в одном месте. Формула изобретения Способ компенсации радиоимпульсных помех, основанный на вычитании радиоимпульсных помех, полученных путем фильтрации из аддитивной смеси сигнала и радиоимпульсных помех, отличающий- с я тем, что, с целью компенсации когерентно-импульсных помех с гребенчатым спектром, фильтрацию осуществляют после вычитания параллельно q Т т раз, где Т и t- период повторения и длительность огибающей радиоимпульсных помех соответственно, формируют q последовательностей

прямоугольных импульсов длительностью Г и периодом повторения Т, прямоугольные импульсы i-й (i 1,2,...q) последовательности прямоугольных импульсов задерживают относительно прямоугольных импульсов (i-1)и последовательности прямоугольных импульсов на время т , перед каждой 1-й фильтрацией фильтруемый сигнал строби- руют на время совпадения огибающей радиоимпульсной помехи с прямоугольными

импульсами 1-й последовательности прямоугольных импульсов, а перед вычитанием выделенный при каждой i-й фильтрации сигнал стробируют теми же, что и перед 1-й фильтрацией прямоугольными импульсами

и усиливают в К q(1- д ) раз, где д - номинальная ошибка компенсации.

Использование: радиотехника, когерентная обработка широкополосных сигналов. Сущность изобретения: при выделении помехи из суммы сигнала и помехи происходит когерентное накопление участков помехи со своей фазой и амплитудной несущей, что обеспечивается, в частности, стробировани- ем интервала Т на дискреты длительностью г, где Т и г- период повторения и длительность огибающей радиоимпульсных помех соответственно, при этом происходит компенсация когерентно-импульсных помех с гребенчатым спектром. 2 ил.

Зл

г-Ш

Ф.иг.1

-вых.

. I. I I и

frwft

LflL -UiiL.

-i , т-рYJTp

ILfl I Uli