Устройство компенсации узкополосных помех Советский патент 1992 года по МПК H04B1/10 

о

io

Изобретение относится к радиотехнике и может найти применение в системах широкополосной связи.

Известно устройство корреляционной обработки широкополосных сигналов (авт, св. № 1338078, кл. Н 04 В 1 /10), содержащее последовательно соединенные вычитающее устройство, первый вход которого является входом устройства корреляционной обработки, а второй вход подключен к выходу усилителя; перемножитель, второй вход которого соединен с первым выходом генератора копии сигнала, а выход подключен к входу режекторного фильтра; интегратор; ключ, управляющий вход которого соединен с вторым выходом генератора копии сигнала, и блок сравнения, к входу которого подключен формирователь порога; последовательно соединенные элемент задержки, вход которого подключен к выходу генератора копии сигнала, дополнительный перемножитель, вход которого соединен с выходом режекторного фильтра, а выход подключен к входу усилителя.

Однако устройство имеет невысокую помехоустойчивость, связанную с отсутствием автоматического подавления помехи путем компенсации ее копией.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство корреляционной обработки широкополосных сигналов (авт. св. № 1700754, кл. Н 04 В 1/10). содержащее последовательно соединенные вычитатель, первый перемножитель, режекторный фильтр и второй перемножитель, причем выход первого перемножителя соединен с входом первого фильтра, второй вход первого перемножителя соединен с выходом генератора копии сигнала и через линию задержки - с вторым входом второго перемножителя, синхронно-фазовый фильтр, сигнальный вход которого соединен с первым входом вычитатё- ля, выход - с вторым входом вычитателя, а опорный вход- с выходом второго перемножителя.

Это устройство также имеет невысокую помехоустойчивость.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости.

Для этого в устройство компенсации узкополосных помех, содержащее последовательно соединенные вычитатель, первый перемножитель и полосовой фильтр, вход которого соединен с входом второго перемножителя через заградительный фильтр, последовательно соединенные третий перемножитель, фильтр и четвертый перемножитель, а также управляемый аттенюатор, сумматор и генератор копии сигнала, выход

которого подключен к соответствующим входам первого, третьего и четвертого перемножителей, а сигнальный вход первого перемножителя соединен с первым входом

вычитателя, введены широкополосный усилитель, последовательно соединенные амплитудный детектор и усилитель постоянного тока, а также источник опорного напряжения, фильтр выполнен в виде зэградитель0 ного фильтра, при этом выход четвертого пёремножителя соединен со вторым входом вычитателя через последовательно соединенные широкополосный усилитель и управляемый аттенюатор, управляющий вход

5 которого соединен с выходом сумматора, к входам которого подключены соответственно выход источника опорного напряжения и выход усилителя постоянного тока, выход второго перемножителя соединен с входом

0 амплитудного детектора, а выход генератора копии сигнала соединен с соответствующим входом второго перемножителя.

На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 5 эпюры напряжений, поясняющие его работу.

Устройство компенсации узкополосных помех содержит вычитатель 1, выполнен- ный, например, на резисторах; первый 2.1.

0 второй 2.2, третий 2 3 и четвертый 2.4 перемножители, первый 3.1 и второй 3.2 заградительные фильтры, выполненные, например, в виде последовательно соединенных фильтров верхних и нижних частот

5 с частотами среза, равными соответственно нижней и верхней границам полосы заграждения; управляемый аттенюатор 4, выполненный, например, на p-i-n-диодах; генератор 5 копии сигнала; полосовой

0 фильтр 6; широкополосный усилитель 7; усилитель 8 постоянного тока; амплитудный детектор 9; сумматор 10, выполненный, например, на резисторах; источник 11 опорного напряжения, выполненный, например, в

5 точке источника постоянного напряжения с регулировкой по уровню. При этом последовательно соединены третий перемножитель 2.3, первый вход которого является входом устройства, первый заградительный фильтр

0 3.1, четвертый перемножитель 2.4. широкополосный усилитель 7, управляемый аттенюатор 4, выходом подключенный к второму входу вычитателя 1, первый вход которого соединен с первым входом третьего пере5 множителя 2.3; последовательно соединены первый перемножитель 2.1, первым входом подключенный к выходу вычитателя 1, а выходом также соединенный с входом полосового фильтра 6, выход которого является выходом устройства, второй заградительны й фильтр 3.2, второй перемножитель 2.2, амплитудный детектор 9, усилитель 8 постоянного тока и сумматор 10, второй вход которого соединен с выходом источника 11 постоянного напряжения, а выход подключен к управляющему входу управляемого аттенюатора 4, выходом соединенного с вторым входом вычитателя 1; выход генератора 5 копии сигнала соединен с объединенными вторыми входами первого 2.1, второго 2.2, третьего 2.3 и четвертого 2.4 перемножителей.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал, состоящий из широкополосного полезного сигнала Рс с шириной спектра Рс.ш и узкополосной помеха Рп с шириной спектра Fn у. поступает на первые объединенные входы вычитателя 1 и третьего перемножителя 2.3, на второй вход которого с выхода генератора 5 подается псевдослучайная последовательность(ПСП) с количеством элементарных импульсов В Т/г, где Т - длительность ПСП; г- длительность элементарного символа ПСП. На выходе третьего перемножителл 2.3 спектр полезного широкополосного сигнала Рс в В раз сужается и становится равным Fc.y 1 /Т, спектр узкополосной помехи Рп в В раз расширяется и становится равным Рп.ш Fn.y В 1/г, а энергия полезного сигнала и спектральная плотность мощности помехи - соответственно равными Ес Рс Т и Мп РП г С выхода третьего перемножителя 2.3 преобразованные составляющие полезного сигнала Рс и помехи Рп подаются на вход первого заградительного фильтра 3.1 с полосой затухания Fn з 1/Т, настроенного на частоту полезного сигнала. В результате селекции спектра помехи шириной Fn з 1/Т на выходе первого заградительного фильтра 3.1 остается часть спектра помехи Д РП.Ш Рпш - Fn

1

(1 - 1/В), что

соответственно вызывает и уменьшение спектральной плотности мощности помехи на 1/В часть. С выхода первого заградительного фильтра 3.1 отселектированнзя часть помехи с шириной спектра ДРп.ш Рп.ш (1 - 1/В) подается на первый вход четвертого перемножителя 2.4, на второй вход которого с выхода генератора 5 поступает сигнал ПСП.

В результате вторичного перемножения на выходе четвертого перемножителя 2.4 сигнал узкополосной помехи с шириной спектра A Ff,.y Fn.y (1 - 1 /В) и уровнем мощности ДРП Nn Fny (1 - 1/В) сворачивается в узкополоспую помеху, которая поступает на вход широкополосного усилителя 7. После усиления усилителем 7 сигнал помехи Д Рп черезз управляемый аттенюатор 4 подается на второй вход вычита- 5 леля 1.

Одновременно с выхода вычитателя 1 тот же входной широкополосный сигнал Рс вместе с узкополосной помехой Рп поступают на первый вход первого перемножителя

10 2.1, на второй вход которого с выхода генератора 5 подается сигнал ПСП. На выходе первого перемножителя 2,1 спектр широкополосного полезного сигнала в В раз сужается и становится равным Fc.y 1/Т, спектр

15 узкополосной помехи Рп в В раз расширяется и увеличивается до значения Рп.ш Fn ух хВ 1/г, а энергия полезного сигнала и спектральная плотность мощности помехи соответственно становятся равными Ес PCX

0 х Т и Nn Рп f. С выхода первого перемножителя 2.1 преобразованные составляющие полезного сигнала Рс и узкополосной помехи Рп поступают на вход второго заградительного фильтра 3.2 и полосовой фильтр 6

5 с полосами затухания и прозрачности, соответственно равными F3.n 1/Т. На выходе полосового фильтра 6 формируется узкополосный полезный сигнал и 1/В часть спектра помехи, так как Fn.m:Fc.y 1 /г :1 /Т В, а

0 на выходе второго заградительного фильтра 3.2 вырабатывается сигнал помехи с шириной спектра Д Рп.ш Fn ш - Рп.з Fn ш 0 - 1/В), что приводит к уменьшению спектральной плотности мощности помехи на

5 1 /В часть. С выхода второго заградительного фильтра 3.2 отселектированная часть помехи с шириной спектра ДРпш РПш (1 - 1 /В) подается на первый вход второго перемножителя 2.2, на второй вход которого с

0 выхода генератора 5 поступает сигнал ПСП В результате вторичного перемножения на выходе второго перемножмтеля 2.2 формируется сигнал узкополосной помехи с шириной спектра ДРПу Fny (1 - 1/В) с

5 уровнем мощности ДРП Nn-Fny (1-1/В), который поступает на вход амплитудного детектора 9, На выходе амплитудного детектора 9 формируется отрицательное напряжение Ui (фиг.2а), которое после усиления

0 усилителем 8 постоянного тока поступает на первый вход сумматора 10. На второй вход сумматора 10с выхода источника 11 подается опорное напряжение Ua (фиг,26), которое, с целью расширения динамического

5 диапазона подавления узкополосной помехи, соответствует максимапьно.му затуханию управляемого аттенюатора А. В результате сложения противоположных по знаку напряжений Ui и U2 на вы/ од° гумматора 10 результирующее напряжение 11з (фиг.2в) уменьшается, что соответственно вызывает и уменьшение затухания аттенюатора 4. При этом на выходе управляемого аттенюатора А формируется уровень помехи, соответствующий уровню узкополосной помехи на входе устройства, который подается на второй вход вычитателя 1. Путем соответствующего подбора коэффициентов усиления Куп т и Кш у усилителя 8 постоянного тока и широкополосного усилителя 7 соответственно в вычитателе 1 (1 - 1/В) спектра помехи входного сигнала и (1 - 1 /В) спектра с выхода управляемого аттенюатора А компенсируются, и на выходе вычитателя 1 остается только 1/В часть спектра помехи, которая после перемножения в первом перемножителе 2.1 с сигналом ПСП повторно подавляется в В раз. Поэтому в результате двойного подавления узкополосной помехи ее уровень уменьшается в В раз. .

Таким образом, предлагаемое техническое решение по сравнению с прототипом позволяет подавить уровень помехи в В раз, что при соответствующем выборе базы В широкополосного сигнала увеличивает помехоустойчивость устройства в несколько десятков раз.

Формула изобретения Устройство компенсации узкополосных помех, содержащее последовательно соединенные вычитатель, первый перемножитель и полосовой фильтр, вход которого соединен с входом второго перемножителя через заградительный фильтр, последовательно соединенные третий перемножитель, фильтр и четвертый перемножитель, а также управляемый аттенюатор, сумматор и генератор копии сигнала, выход которого подключен к соответствующим входам

первого, третьего и четвертого перемножителей, а сигнальный вход первого перемножителя соединен с первым входом вычитателя, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в

него введены широкополосный усилитель, последовательно соединенные амплитудный детектор и усилитель постоянного тока, а также источник опорного напряжения, фильтр выполнен в виде заградительного

фильтра, при этом выход четвертого перемножителя соединен с вторым входом вычитателя через последовательно соединенные широкополосный усилитель и управляемый аттенюатор, управляющий вход которого

соединен с выходом сумматора, к входам которого подключены соответственно выход источника опорного напряжения и выход усилителя постоянного тока, выход второго перемножителя соединен с входом

амплитудного детектора, а выход генератора копии сигнала соединен с соответствующим входом второго перемножителп.

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в системах широкополосной связи. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости. Устройство содержит генератор 5 копии сигнала, оычитатель 1. перемножители 2.1-2.4, заградительные фильтры 3.1.3.2, широкополосный усилитель 7, сумматор 10, источник 11 опорного напряжения, амплитудный детектор 9 и полосовой фильтр 6. Входной сигнал, состоящий из широкополосного полезного сигнала и помехи, поступает на перемножитель 2.3, на который с выхода генератора 5 подается копия полезного сигнала, и вычитатель 1. В результате перемножения спектр полезного сигнала сужается, а спектр помехи в соответствии с базой В копии полезного сигнала расширяется Последующая обработка сигнала в заградительном фильтре 3.1 и перемножителе 2.4 приводит х тому, что на выходе последнего формируется (1-1/В) первоначального спектра помехи. В результате первичного перемножения в перемножителе 2.3 на выходе полосового фильтра образуется полезный сигнал и 1/В часть спектра помехи. В результате вторичного перемножения в перемножителе 2.4 на выходе амплитудного детектора 9 образуется отрицательное напряжение, которое после усиления в усилителе 8 поступает на сумматор 10, на который подается напряжение источника 11. Выходное напряжение сумматора подается на управляемый аттенюатор 4, вызывая тем самым формирование уровня помехи, соответствующей огибающей помехи на. входе устройства, которая поступает на вычитатель 1. 2 ил. (Л С xi о

о

-LT™

-Эп

Фиг. 2