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

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для помехоустойчивого приема радиосигналов приемниками различного назначения.

Цель изобретения - уменьшение времени адаптации при изменении помеховой обстановки.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства подавления узкополосных помех; на фиг.2 - структурная электрическая схема блока выбора свободного формирователя компенсирующего напряжения.

Устройство подавления узкополосных помех содержит вычитатель 1, дополнительный перестраиваемый по частоте узкополосный фильтр 2, дополнительный пороговый элемент 3, трехвходовый элемент И 4, N дополнительных ключей 5, N формирователей 6 компенсирующего напряжения, перестраиваемые по частоте полосовые фильтра 7, ключи 8, блоки 9 выборки и хранения, элементы 10 сравнения, пороговый элемент 11, элемент ИЛИ- НЕ 12, блок 13 выбора свободного формирователя компенсирующего напряжения, генератор 14 тактовых импульсов, элемент 15 задержки, генератор 16 ступенчатого напряжения, N-1 первых двухвходо- вых элементов И 17, N вторых двухвходовых элементов И 18, N элементов НЕ 19.

Устройство работает следующим образом.

Пусть на вход устройства поступает аддитивная смесь полезного сигнала, не корректированной с ним помехи и шума. Сигнал представляет собой широкополосный процесс, а помеха - комплекс узкополосных колебаний с постоянными несущими частотами, либо квазигармоническое колебание, модулированное по амплитуде и фазе (частоте) по случайному закону. Устройство работоспособно, когда количество мешающих колебаний не превышает числа N - количества каналов компенсации узкополосных помех. Предполагается, что шумы ввиду своей малости не вызывают срабатывания пороговых и дополнительных пороговых элементов 11 и 3 и поэтому не влияют на работу устройства и в дальнейшем изложении не учитываются. Параметры сигнала помехи: момент прихода, количество мешающих колебаний, амплитуда (мощность) полагаются неизвестными (случайными величинами).

Входной воздействие поступает на вы- читзтель 1, где складывается в противофазе с компенсирующим напряжением, образующимся на выходах формирователей 6. Результирующее выходное колебание

вычитателя 1 является выходным сигналом устройства и включает в себя полезный сигнал и некомпенсированные остатки помех. Одновременно входной сигнал через перестраиваемый по частоте полосовой фильтр 7 поступает на вход порогового элемента 11. Если уровень этого напряжения превышает пороговый, т.е. в полосу рассматриваемого перестраиваемого по частоте

0 полосового фильтра 7 потока попадает компонента мощной помехи, на управляющем входе ключа 8 появляется высокий логический уровень, и напряжение с выхода пере- страиваемого по частоте полосового

5 фильтра 7 через открытый ключ 8 поступает на вычитающий вход вычитателя 1. Логическое состояние ключа 8 поддерживает пороговые элементы 11 все время, пока на выходе фильтра 7 присутствуют колебания,

0 превышающие по амплитуде установленное в пороговом элементе 11 пороговое значение. Управление частотой фильтров 7 осуществляется с помощью генератора 16 и фиксируется блоками 9. Для этого сигнал с

5 выхода устройства через дополнительный перестраиваемый по частоте узкополосный фильтр 2, частота настройки которого определяется величиной управляющего напряжения с выхода генератора 16, поступает на

0 вход дополнительного порогового элемента 3. Параметры фильтра 2 и порогового элемента 3 совпадают с параметрами соответственно фильтров 7 и пороговых элементов 11, а диапазон изменения управляющего

5 напряжения, формируемого генератором 1 б, достаточен для перекрытия всего частотного диапазона обрабатываемых сигналов при перестройке фильтров 7 и 2. Длительность каждой ступеньки формируемого в ге0 нераторе 16 напряжения при этом должна быть не меньше колебаний продолжительности переходного процесса в используемых фильтрах при изменении частоты их настройки.

5 Пусть в момент окончания переходного процесса на выходе узкополосного фильтра 2 установилось колебание с уровнем, достаточным для надежного срабатывания порогового элемента 3, что соответствует

0 случаю, когда фильтр 2 настроен на компенсацию мощной помехи. Для подавления выделенной компоненты необходимо перестроить фильтр любого формирователя 6 компенсирующего напряжения, не участву5 ющего в этот момент времени в подавлении помехи, на ту же частоту, на которую настроен фильтр 2. Для этого блок 13 устанавливает высокий логический уровень на своем выходе, например, с номером I, который со- ответствует порядковому номеру свободного в этот момент формирователя 6, на первом вспомогательном выходе которого установлен низкий логический уровень. На всех остальных выходах блока 13 при этом поддерживается логический О. Появление логической 1 на i-ом выходе блока 13 обеспечивает замыкание дополнительного ключа 5 с порядковым номером I, благодаря чему вход управления 1-го блока 9 через i-ый дополнительный ключ 5 и трехвходовой элемент И 4 оказывается соединенным с выходом генератором 14. Таким образом, очередной тактовый импульс с выхода генератора 14 через трехвходовый элемент И 4 и i-ый дополнительный ключ 5 поступает на управляющий вход i-ro блока 9, вызывая запись выходного напряжения генератора 16 в I-ый блок 9, что приводит к перестройке соответствующего формирователя 6 компенсирующего напряжения с i-ым порядковым номером на частоту помехи. Лосле окончания процесса записи в блок 9 задержанный в элементе 15 тактовый импульс поступает на управляющий вход генератора 16, вызывая изменение его выходного уровня для продолжения обзора частотного диапазона выходного сигнала в дополнительном перестраиваемом по частоте узкополосном фильтре 2.

Если в исследуемом частотном диапазоне мощных компонент нет, т.е. на выходе дополнительного порогового элемента 3 установлен низкий пороговый уровень, импульсы генератора 14 не проходят записи управляющего напряжения ни в один из блоков 9. Также оказываются блокированными цепи записи всех блоков 9, когда фильтр 2 и пороговый элемент 3 выявили наличие помеховых компонент в исследуемом участке спектра, однако один или несколько формирователей 6 уже настроены на эту частоту. При этом на выходе соответствующих элементов 10 вырабатывается высокий логический уровень, свидетельствующий о равенстве текущего уровня выходного напряжения генератора 16 и величины, записанной на этот момент времени на выходе соответствующего блока 9. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 12 при этом появляется логический О, который, воздействуя на вход трехвходового элемента И 4, не позволяет импульсам с выхода генератора 14 пройти на входы управления блоков 9 каналов компенсации.

В качестве блока 13 используется схема выбора старшего нуля. Каждый сигнал, поступающий на 1-ый вход блока 13 через соединенные последовательно элементы НЕ 18 и вторые двухвходовые элементы И 18, передается на i-ый выход блока 13,

Первые двухвходовые элементы И 18 используются для установки низкого логического уровня на всех выходах с номерами, меньшими i(t N), если на i-ый вход блока 5 13 в этот момент поступает логический О. Таким образом, если на всех входах блока 13 установлен логический О, т.е. все каналы свободны, на всех выходах, кроме последнего, поддерживается О. Если на всех

10 входах - логическая 1, т.е. все каналы заняты, на всех выходах - лс ический О, и подавление большого количества помех невозможно. При приходе на первые 1-1 входа логической 1, а на I-ый вход логического

5 О на всех выходах, кроме i-ro, устанавливается низкий логический уровень.

Устройство позволяет эффективно подавлять комплекс узкополосных помех, а также квазигармонических помех неболь0 шой длительности за смет ускорения адаптации и уменьшения за счет этого динамической ошибки режекции помех. Формула изобретения 1. Устройство подавления узкополос5 ных помех, содержащее генератор ступенчатого напряжения, генератор тактовых импульсов, вычитатель, вход уменьшаемого которого является входом устройства, и N формирователей компенсирующего напря0 жения, каждый формирователь компенсирующего напряжения содержит пороговый элемент, блок выборки и хранения, информационный вход которого соединен с выходом генератора ступенчатого напряжения, и

5 соединенные последовательно перестраиваемый по частоте полосовой фильтр, сигнальный вход которого соединен с входом устройства, управляющий вход соединен с выходом блока выборки и хранения, а выход

0 соединен с входом порогового элемента, и ключ, выход которого соединен с соответствующим входом вычитаемого вычитателя, отличающееся тем, что, с целью уменьшения времени адаптации при изме5 нении помеховой обстановки, в него введены элемент задержки, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выход соединен с тактовым входом генератора ступенчатого напряже0 ния, элемент ИЛИ-НЕ, блок выбора свободного формирователя компенсирующего напряжения, N дополнительных ключей, выход каждого из которых соединен с управляющим входом соответствующего блока

5 выборки и хранения, а управляющий вход соединен с соответствующим выходом блока выбора свободного формирователя компенсирующего напряжения, и соединенные последовательно дополнительный поре- страиваемый по частоте узкопплооный

фильтр, сигнальный вход которого соединен с выходом генератора ступенчатого напряжения, дополнительный пороговый элемент и трехвходовый элемент И, два других входа которого соединены с выходом элемента ИЛИ-НЕ и выходом генератора тактовых импульсов соответственно, а выход соединен с сигналами входами дополнительных ключей, в каждый формирователь компенсирующего напряжения введен элемент сравнения, первый и второй входы которого соединены с выходом генератора ступенчатого напряжения и выходом блока выборки и хранения соответственно, а выход соединен с соответствующим входом элемента ИЛИ-НЕ, выход порогового элемента соединен с управляющим входом ключа и соответствующим входом блока выбора свободного формирователя компенсирующего напряжения.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что блок выбора свободного формирователя компенсируюшегр апряжения

3

содержит N-1 первых двухвходовых элементов И, N вторых двухвходовых элементов И, выход каждого из которых является соответствующим выходом блока и N элементов НЕ, вход каждого из которых является соответствующим входом блока, - а выход соединен с первым входом соответствующего по номеру второго двухвходового элемента И, первый вход первого двухвходового элемента И с 1-м(1 1,2,.,.,М-1) порядковым номером соединен с (1+1)-м входом блока, выход соединен с вторым входом второго двухвходового элемента с i-м порядко- вым номером, второй вход первого

двухвходового элемента И с порядковым номером KN-1 соединен с выходом первого двухвходового элемента с (1+1}-м порядковым номером, а вторые входы первого двухвходового элемента с (М-1)-м порядковым номером и второго двухвходового элемента И с N-м порядковым номером являются входом напряжения логической единицы.

t/ i

®t/s. Ј

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для помехоустойчивого приема радиосигналов приемниками различного назначения. Цель изобретения - уменьшение времени адаптации при изменении помеховой обстановки. Устройство подавления узкополосных помех содержит вычитатель 1, дополнительный перестраиваемый по частоте узкополосный фильтр 2, дополнительный пороговый элемент 3, трехвходовый элемент И 4, N дополнительных ключей 5, N формирователей 6 компенсирующего напряжения, перестраиваемые по частоте полосовые фильтры 7, ключи 8, блоки 9 выборки и хранения, элементы 10 сравнения, пороговые элементы 11, элементы ИЛИ-НЕ 12, блок 13выбора свободного формирователя компенсирующего напряжения, генератор 14тактовых импульсов, элемент 15 задержки, генератор 16 ступенчатого напряжения. В устройстве в результате анализа помеховой обстановки на узкополосную помеху настраивается канал, который в момент настройки не занят подавлением узкополосной помехи. 2 ил. (Л С vj Ј ел