Адаптивное устройство приема широкополосного сигнала Советский патент 1992 года по МПК H04B1/10 

СО

с

Использование: радиотехника, СВЧ широкополосные системы радиосвязи. Адаптивноеустройствоприема широкополосного сигнала содержит антенную систему 1, 2N регуляторов комплексного коэффициента передачи 3, весовые сумматоры 4, приемный блок 5, блок разделения полезного сигнала и помехи 6, квадратичный детектор 7 полезного сигнала и квадратичный детектор 8 помехи, первый и второй управляемые аттенюаторы 9 и 10, блок управления коэффициентом передачи весового сумматора 11, формирователь весовых коэффициентов 12 и генератор ортогональных сигналов 13. В устройстве достигается увеличение отношения мощности полезного сигнала к мощности помех в условиях априорной неопределенности изменяющегося во времени направления прихода полезного сигнала. 5 ил.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к адаптивным устройствам приема широкополосных сигналов, преимущественно в СВЧ широкополосных системах радиосвязи.

Известны адаптивные устройства приема широкополосных сигналов, использующие априорную информацию о различиях в направлениях прихода полезного широкополосного сигнала и подавляемых помех. Общим недостатком этих устройств является невозможность обеспечения заданного отношения мощности полезного широкополосного сигнала к мощности помех в условиях априорной неопределенности изменяющегося во времени направления прихода полезного сигнала.

Известно адаптивное устройство подавления помех, принятое в качестве прототипа. В этом устройстве в одним рефлекторе

размещены основной излучатель и несколько дополнительных излучателей, выполняющих роль вспомогательных антенн в многоканальных компенсаторах помех, т.е осуществляется формирование нулей в направлениях на помехи в гибридной зеркальной антенне, направления прихода полезного сигнала и помех априорно известны и определяются ориентацией узкой диаграммы направленности. Прием сигналов в других изменяющихся во времени направлениях невозможен. Кроме того, недостатком устройства является невозможность обеспечения заданного отношения мощности полезного сигнала к мощности помех при малом отношении сигнал/шум на входе антенны, т.к. при этом максимальные амплитуды импульсов свертки широкополосного сигнала будут соответствовать шумовым выбросам и управление регулятоVI

Х

.-

со

ю

О

рами комплексного коэффициента передачи не обеспечивается

Целью изобретения является увеличение отношения мощности полезного сигнала к мощности помех в условиях априорной неопределенности изменяющегося во времени направления прихода полезного сигнала

Указанная цель достигается тем, что в адаптивное устройство приема широкопо лосного сигнала, содержащее антенную систему, 2N () регУ/ГяТброШ комплексного коэффициента передачи, вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего антенного элемента антенной системы выход соединен с соответствующим входом весового сумматора, соединенные последовательно приемный блок и блок разделения полезного сигнала и помехи, информационный выход которого является входом адаптивного устройства, выход полезного сигнала и выход помехи соединены с входом квадратичного детектора полезного сигнала и входом квадратичного детектора помехи соответственно, формирователь весовых коэффициентов, вход огибающей полезнбго сигнала, вход огибающей помехи и вхбд постоянной составляющей помехи которого соединены с выходом огибающей квадратичного детектора полезного сигнала, выходом огибающей квадратичного де- тектбра помехи и выходом постоянной составляющей квадратичного детектора помехи соответственно, формирователь весовых коэффициентов содержит 2N идентичных каналов, и интегрирующий фильтр, каждый из2Ы каналов формирователя весовых коэффициентов содержит два идентичных блока формирования весового коэффициента, каждый блок формирования весового коэффициента содержит сумматор, первый коррелятор, управляемый аттенюатор, выход которого соединен с первым входом сумматора, а управляющий вход соединен с выходом интегрирующего фильтра, соединённее последовательно инвертор и второй коррелятор, первый вход первого коррелятора, вход инвертора и сигнальный вход управляемого аттенюатора соединены с соответствующим выходом генератора ортогональных сигналов, выходы сумматоров блоков формирования весового коэффициента каждого канала формирователя весовых коэффициентов соединены с соответствующими входами весовых коэффициентов соответствующего регулятора комплексного коэффициента передачи, введены блок управления коэффициентом передачи весового сумматора, первый управляемый аттенюатор, сигналь-

ный вход которого соединен с выходом огибающей квадратичного детектора полезного сигнала, а управляющий вход соединен с выходом постоянной составляющей квадратичного детектора помехи, второй управля- емый аттенюатор, сигнальный вход которого соединен с выходом огибающей квадратичного детектора помехи, а управляющий вход соединен с выходом постоянной 10 составляющей квадратичного детектора полезного сигнала, блок управления коэффициентом передачи весового сумматора содержит блок формирования сигнала управления ключами, вход которого соединен

15 с выходом сигнала наличия свертки блока разделения полезного сигнала и помехи, первый и второй ключи, сигнальные входы которых соединены с выходами первого и второго управляемых аттенюаторов соот20 ветственно а управляющие входы соединены с соответствующими выходами блока формирования сигнала управления ключами a 2N-1 каналов , каждый из которых содержит сумматор, выход которого является

25 выходом канала и одним из выходов блока управления коэффициентом передачи весового сумматора и соединен с соответствующим входом управляющего сиТрала весового сумматора, выполненного в виде

30 блока попарного весового сложения, инвертор, первый коррелятор, выход которого соединен с первым входом сумматора, первый вход соединен с выходом инвертора а второй вход соединен с выходом второго

35 ключа, второй коррелятор, выход которого соединен с вторым входом сумматора, а первый вход соединен с выходом первого ключа, второй вход второго коррелятора, вход инвертйра и третий вход сумматора

40 соединены с соответствующим дополнительным выходом генератора ортогональных сигналов, блок разделения полезного сигнала и помехи содержит соединенные последовательно блок свертки широкопо45 лосного сигнала вход которого является входом блока разделения полезного сигнала и помехи , перестраиваемый полосовой фильтр полезного сигнала, выход которого является выходом полезного сигнала блока

50 разделения полезного сигнала и помехи, блок формирования сигнала наличия свертки полезного сигнала, выход которого является выходом сигнала наличия свертки блока разделения полезного сигнала и по55 мехи, элемент задержки, выход которого со- единен с управляющим входом перестраиваемого полосового фильтра полезного сигнала, перестраиваемый режек- торный фильтр полезного сигнала, вход которого соединен с выходом блока свертки

широкополосного сигнала, выход является выходом сигнала помехи блока разделения полезного сигнала и помехи, а управляющий вход соединен с выходом элемента задержки, и блок выделения информации, выход которого является информационным выходом блока разделения полезного сигнала и помехи, а вход соединен с выходом перестраиваемого полосового фильтра полезного сигнала, в формирователь весовых коэффициентов введены блок управления ключами, вход которого соединен с выходом сигнала наличия свертки блока разделения полезного сигнала и помехи, первый ключ, выход которого соединен с вторым входом первого коррелятора, второй ключ, выход которого соединен с вторым входом второго коррелятора, третий ключ, выход которого соединен с входом интегрирующего фильтра, сигнальные входы первого, второго и третьего ключей являются соответственно входами огибающей полезного сигнала, огибающей помехи и постоянной составляющей помехи соответственно, а их управляющие входы соединены с выходом блока управления ключами, при этом антенная система выполнена со сферической диаграммой направленности.

Сущность изобретения заключается в следующем. Для приема полезного широкополосного сигнала в условиях априорной неопределенности изменяющегося во времени направления прихода этого сигнала во всей сферической области в адаптивном устройстве используется антенная система со сферической диаграммой направленности. До момента свертки широкополосного сигнала блок управления коэффициентом передачи весового сумматора включает все каналы блока попарного весового сложения, формируя изотропную диаграмму направленности, тем самым готовятся условия для приема сигнала с любого, априорно неизвестного направления во всей сферической области. После получения сигнала наличие свертки формирователь весовых коэффициентов формирует управляющие воздействия на регуляторы комплексного коэффициента передачи, в результате формируются нули в направлениях на помехи, В отличие от аналогов и прототипа, одновременно по этому же сигналу наличие свертки блок управления коэффициентом передачи весового сумматора обеспечивает максимальный коэффициент передачи в направлении полезного сигнала и максимальное ослабление в других направлениях, углубляя нули, в направлениях на помехи, сформированные регуляторами комплексного коэффициента передачи, т.е. одновременно формируются более глубокие нули в направлениях на помехи и обеспечивается самофокусировка по сигналу. За счет самофокусировки по сигналу происходит преоб- 5 разование исходной изотропной диаграммы направленности в диаграмму с максимумом в направлении на сигнал, коэффициент усиления в направлении на сигнал увеличивается на величину, большую коэф0 фициента усиления единичного излучателя, тем самым достигается цель изобретения - увеличение отношения мощности полезного сигнала к мощности помех в условиях априорной неопределенности изменяюще5 гося во времени направления прихода полезного сигнала.

На фиг.1 представлен вариант выполнения полусферической антенной системы; на фиг.2 - структурная схема адаптивного

0 устройства приема широкополосного сигнала; на фиг.З - структурная схема формирователя весовых коэффициентов; на фиг.4 - структурная схема блока управления коэффициентом передачи весового сумматора;

5 на фиг.5 - структурная схема блока разделения полезного сигнала и помехи.

Антенные системы со сферической диаграммой направленности строят путем размещения антенных элементов (излучате0 лей) на поверхности сферы (сферические решетки), на гранях двух усеченных пирамид, соединенных плоскостями оснований, в вершинах икосаэдра и т.д. На фиг.1 представлен пример конкретного выполнения

5 антенной системы, перекрывающей полусферическую область, с плоскими субрешетками излучателей. В качестве излучателей использованы турникетные антенны, мож- но использовать цилиндрические спираль0 ные излучатели, но они имеют значительно большие продольные размеры.

Адаптивное устройство приема широкополосного сигнала (см.фиг.2) содержит антенную систему 1 со сферической

5 диаграммой направленности, содержащую 2N идентичных антенных элементов 2 (), 2N регуляторов комплексного коэффициента передачи 3, вход каждого из которых соединен с выходом

0 соответствующего антенного элемента антенной системы, выход соединен с соответствующим входом управляемых весовых сумматоров 4, объединенных в блок попарного весового сложения, суммарный выход

5 которого через приемный блок 5 подключен ко входу блока 6 разделения полезного сиг- нала и помехи, первый выход которого является выходом адаптивного устройства, выход 2 сигнала и выход 3 помехи подключены соответственно ко входам квадратичного детектора 7 полезного сигнала и квадратичного детектора 8 помехи, первый управляемый аттенюатор 9, сигнальный вход которого соединен с выходом огибающей квадратичного детектора полезного сигнала, а управляющий вход соединен с выходом постоянной составляющей квадратичного детектора помехи, второй управляемый аттенюатор 10, сигнальный вход которого соединен с выходом огибающей квадратичного детектора помехи, а управляющий вход соединен с выходом постоянной составляющей квадратичного детектора полезного сигнала, выходы первого и второго управляемых аттенюаторов подключены параллельно к первым сигнальным входам блока 11 управления коэффициентом передачи весового сумматора и формирователя 12 весовых коэффициентов, ко вторым сигнальным входам которых подключен выход 4 сигнала наличие свертки блока б, к третьему сигнальному входу фор- мриователя 12 весовых коэффициентов подключен выход постоянной составляющей п омехи квадратичного детектора помехи, при этом опорные входы формирователя весовых коэффициентов и блока управления коэффициентом передачи весового сумматора соединены с выходами генератора 13 ортогональных сигналов, a 2N-1 управляющих выходов блока управления коэффициентом передачи весового сумматора подключены к управляющим входом 2N-1 управляемых весовых сумматоров 4.

Формирователь 12 весовых коэффициентов (фиг.З) содержит 2N идентичных каналов 14 и интегрирующий фильтр 15, каждый из 2N каналов формирователя весовых коэффициентов содержит два идентичных блока формирования весового коэффициента 16, каждьТй блбк содержит сумматор 17, первый коррелятор 18, управляемый аттенюатор 19, выход которого соединен с первым входом сумматора, а управляющий вход соединен с выходом интегрирующего фильтра, соединенные последовательно инвертор 2(Ги второй коррелятор 21, первый вход первого коррелятора, вход инвертора и сигнальный вход управляемого аттенюатора соединены с соответствующим выхо- дом-генератора ортогональных сигналов 13, блок управления ключами 22, первый ключ 23, выход которого соединен с вторым входом первого коррелятора, второй ключ 24, выход которого соединен с вторым входом второго коррелятора, третий ключ 25, выход которого соединен с входом интегрирующего фильтра, сигнальные входы первого, второго и третьего ключей являются соответственно входами огибающей полезного сигнала, огибающей помехи и постоянной составляющей помехи соответственно, а их управляющие входы соединены с выходом блока управления ключами.

Блок 11 управления коэффициентом передачи весового сумматора (см фиг 4) содержит блок 26 формирования сигнала управления ключами, вход которого соединен с выходом сигнала наличие свертки

0 блока разделения полезного сигнала и помехи, первый 27 и второй 28 ключи, сигнальные входы которых соединены с выходами первого и второго управляемых аттенюаторов соответственно, а управляющие входы

5 соединены с соответствующими выходами блока формирования сигнала управления ключами, и 2N-1 каналов 29, каждый из которых содержит сумматор 30, выход которого является выходом канала и одним из

0 выходов блока управления коэффициентом передачи весового сумматора, инвертор 31, первый коррелятор 32, выход которого соединен с первым входом сумматора, первый вход соединен с выходом инвертора, а вто5 рой вход соединен с выходом второго ключа, и второй коррелятор 33, выход которого соединен с вторым входом сумматора, а первый вход соединен с выходом первого ключа, второй вход второго коррелятора,

0 вход инвертора и третий вход сумматора соединены с соответствующим дополнительным выходом генератора ортогональных сигналов.

Блок 6 разделения полезного сигнала и

5 помехи (см.фиг.5) содержит соединенные последовательно блок 34 свертки широкополосного сигнала, вход которого является входом блока разделения полезного сигнала и помехи, перестраиваемый полосовой

0 фильтр полезного сигнала 35, выход которого является выходом полезного сигнала блока разделения полезного сигнала и помехи, блок 36 формирования сигнала наличие свертки полезного сигнала, выход которого

5 является выходом сигнала наличие свертки блока разделения полезного сигнала и помехи, элемент задержки 37, выход которого соединен с управляющим, входом перестраиваемого полосового фильтра

0 полезного сигнала, перестраиваемый ре- жекторный фильтр полезного сигнала 38, вход которого соединен с выходом блока свертки широкополосного сигнала, выход является выходом сигнала помехи блока

5 разделения полезного сигнала и помехи, а управляющий вход соединен с выходом элемента задержки, и блок 39 выделения информации, выход которого является информационным выходом блока разделения полезного сигнала и помехи, а вход соединен с выходом перестраиваемого полосового фильтра полезного сигнала.

Адаптивное устройство приема широкополосного сигнала работает следующим образом.

В устройстве используется антенная система со сферической изотропной диаграммой направленности. При формировании такой диаграммы направленности за счет появления дифракционных лепестков появляется изрезанность диаграммы направленности и формируются провалы, которые при большом числе помех достигают 8-10 дБ. Для того, чтобы избежать этих потерь и увеличить отношение мощности полезного сигнала к мощности помех в устройстве применен градиентный алгоритм, который наряду с подавлением помех обеспечивает максимизацию полезного сигнала, с этой целью блок 11 управления коэффициентом передачи весового сумматора и формирователь 12 весовых коэффициентов выполнены по методу экстремального регулирования с использованием поисковых ортогональных сигналов и синхронного детектирования.

В качестве критерия оптимальности экстремального регулирования выбран оптимальный критерий максимума отношения

™х

Ml Ы

где PC, Рп, Рш - мощности полезного сигнала, помех и собственного шума на выходе приемного блока 5 (фиг.2).

Условием оптимальности настройки является:

PC Рп +

.

0

или

№ ( . J(P0+PJ1

Id Wpw) J

.

где w - комплексный вектор весовых коэффициентов.

Из (2) следует, что для настройки по максимуму отношения сигнал/помеха д- шум необходимо разделить полезный сигнал и помеху с шумом, оценить мощность сигнала и смеси помехи с шумом, определить их производные и произвести нормировку. С учетом этого, в предлагаемом устройстве вычисляются гоадиенты по мощности полезного сигнала dPc/dw и мощности помехи dPn/dw нормируются по отношению к мощностям соответственно

Рп+Рш и Рс и организуется управление комплексными регуляторами весовых коэффициентов 3 (фиг 2) в соответствии с разностью сформированных значений градиентов по полезному сигналу и помехе в текущий момент времени, т.е. осуществляется управление регуляторами комплексно- го.коэффициента передачи в направлении градиента для сигнала и антиградиента для

0 помех, в результате чего выполняется (2).

Для реализации (2) формирователь 12 весовых коэффициентов и блок 11 управления коэффициентом передачи весовых сум- маторов-аналоговые и построены на основе модуляционного метода, т.е. на измерении изменения мощности помех на выходе устройства в результате принудительных возмущений амплитудных и фазовых параметров каналов приема. В этом случае градиент мощности помех получается с помощью соотношений:

dPn dPn

dPn

5

0

d/w,| dq;

(3)

25

30

40

45

50

55

dPn

dPn n ciPn

-coetf;dCf;

dlw-,

JPn

d/w;|

(W;I6; 4

dPn

i 6;ne ;4 Vw;fcoscf, dq ;dfw.l

W

где i 1,2N.

В отсутствие помех полезный широкополосный сигнал (ФМ или ППРЧ) принимается изотропной антенной системой 1 35 (фиг.2) и через регуляторы комплексного коэффициента передачи РККП 3 поступает на управляемые весовые сумматоры (УВС) 4, коэффициенты передачи которых по всем входам равны. С выхода блока попарного весового сложения сигнал поступает через приемный блок 5 на блок свертки ШПС блока 6 разделения полезного сигнала и помехи (фиг.5). где с использованием ГПСП или ГППРЧ осуществляется его свертка. Наличие свертки гарантированно обеспечивается необходимой базой сигнала на низкой скорости пилот-тона (2-4 Гц). Свернутый ШПС проходит через ППФС 35 с-полосой 2-4 Гц, соответствующей скорости пилот-тона, и через выход 2 поступает на квадратичный детектор 7 полезного сигнала. С выходов квадратичного детектора 7 снимаются сигналы постоянной составляюО7

щей DC - и огибающей U с, пропорциональные PC и dPn/dw. далее сигнал огибающей через 1 управляемый аттенюатор 9 поступает на корреляторы 18 всех каналов адаптации 14 формирователя 12 (фиг.З) и на корреляторы 33 всех каналов управления 29 блока 11 управления коэффициентом передачи весовых сумматоров через замкнутые ключи 23 и 27, управляемые сигналом наличие свертки от блока наличия свертки 36 и блоков управления ключами 22 (фиг.З) и 26 (фиг.4). В корреляторах 18, 33 сигнал перемножается на соответствующие опорные колебания, поступающие от генератора 13 ортогональных сигналов. На выходе корреляторов 18, 33 формируются сигналы ошибки, величины и знаки которых характеризуют отклонения координат РККП 3 от тех значений, при которых обеспечивается максимум мощности полезного сигнала на выходе блока попар- ho ro весового сложения, т.е. определяются градиенты dPc/dw, i 1,2N. Сигналы ошибок с выходов корреляторов 18,33 проходят через управляемые сумматоры 17, коэффициент передачи которых пропорционален только мощности внутренних шумов (помеха отсутствует), через управляемые аттенюаторы 19 складываются с опорными колебаниями своих каналов в сумматорах 17 и поступают на управляющие входы соответствующих РККП 3. Под действием этих сигналов координаты РККП 3 изменяются таким образом, чтобы свести к нулю сигналы ошибки. В установившемся состоянии РККП 3 обеспечивают минимальное услаб- ление проходящих сигналов и их синфаз- ность в УВС 4, следовательно, максимизируется мощность полезного сигнала, те. антенная система самофокусируется по сигналу. Одновременно за счет аналогичных процессов в блоке 11 управления коэффициентом передачи весовых сумматоров в той цепочке последовательно соединенных управляемых сумматоров 4, которая соответствует направлению прихода полезного сигнала, устанавливаются коэффициенты передачи (для коэффициентов передачи по входам 1 и 2 каждого сумматора справедливо соотношение K2i + К22 1).

В результате формируется окончательная диаграмма направленности в направлении на сигнал с коэффициентом усиления G Gi + AG, где Gi - усиление единичного антенного элемента, a AG - усиление за счет фазирования с соседними излучателями. По окончании процесса адаптации сигналом наличие свертки (фиг.5), задержанным на время адаптации в блоке 37, осуществляется переключение ППФС 35 и ПРФС 38 для приема информационного сигнала (полоса пропускания ППФС и полоса режекции ПРФС согласованы с информационным сигналом). За счет указанных процессов система обеспечивает увеличение усиления в направлении на сигнал на величина G - Go

(Go усиление изотропной ДН). В том случае, если при переключении направления прихода полезного сигнала запас в энергетике окажется недостаточным, исчезнет сигнал наличие свертки ШПС, ключи 23, 27 под действием блоков 22, 26 разомкнутся, установятся равные коэффициенты передачи управляемых весовых сумматоров и вновь сформируется изотропная ДН антен0 ной системы, процесс повторится аналогично процессу при вхождении в связь. При достаточном энергетическом запасе происходит установка коэффициентов передачи управляемых весовых сумматоров 4, рав5 ных 1, в той цепочке, которая соединена с излучателем, ориентированным на сигнал, и регулировка соответствующего РККП 3 на минимальное ослабление в режиме приема информационного сигнала, без перехода в

0 режим поиска и синхронизации.

При воздействии помехи, направление прихода которой соответствует сектору, закрываемому диаграммой направленности одного из излучателей антенной системы 1,

5 в соответствующем этому излучателю РККП 3 под действием соответствующего опорного колебания от генератора 13 происходит модуляция параметров этой помехи в соответствии с законом ортогонального сигнала,

0 соответствующим этому излучателю, В блоке 6 разделения полезного сигнала и помехи с помощью ПРФС 38 помеха выделяется во всей полосе сигнала, за исключением узкой полосы информационного

5 сигнала, которая вырезана, и подается на вход квадратичного детектора помехи 8 (фиг.2), на выходе которого выделяются сигналы с постоянной составляющей U п и огибающей U п. Огибающая помехи с вы0 хода второго управляемого аттенюатора 10 поступает параллельно на входы корреляторов 21 формирователя 12 и на входы корреляторов 32 каналов управления блока 11 через соответствующие замкнутые ключи 24

5 и 28, постоянная составляющая помехи подается на вход помехи формирователя 12, далее через ключ 25 и интегрирующий фильтр 15 на входы управляемых аттенюаторов 19 для нормировки. На вторые входы

0 корреляторов 21, 32 через инверторы 20, 31 поступают опорные сигналы от генератора 13 поисковых сигналов. На выходах корреляторов 21 канала адаптации, соответствующего излучателю, в направлении которого

5 приходит помеха, появляются сигналы ошибки, которые пропорциональны отклонениям координат соответствующего РККП 3 от тех значений, при которых обеспечивается минимум мощности помехи, т.е. определяется градиент - dP-,/dwi Под

действием этих сигналов происходит изменение значений координат РККП 3 в сторону компенсации помехи. Но это приводит к нарушению установившегося состояния блоков управления канала адаптации 14 и канала управления 29 по полезному сигналу и появлению соответствующих сигналов ошибки. Сигналы ошибки с выходов корреляторов 18, 33, пропооциональные компонентам градиента dPc/dwi ,и 21, 32, пропорциональные компонентам градиента --dPn/dwi, поступают на входы сумматоров 17, 30 соответственно канала адаптации 14 (фиг.З) и канала управления 29 (фиг.4) по сигналу. Под действием управляющих сиг- налов с выходов сумматоров 17 и 30 координаты РККП 3 установятся в положение, обеспечивающее выполнение условия (2), а коэффициенты передачи цепочки управляемых весовых сумматоров, подключенных к излучателю, соответствующему направлению прихода сигнала, в положение, близкое к 1 (остальные УВС устанавливаются в положение коэффициента деления, близкого к 0,5 для сохранения изотропности антенной системы во всей сфере кроме направления приема сигнала и направлений прихода пр- мех, где сформировались нули).

Благодаря двухконтурному управлению по помехе и свернутому отфильтрованному широкополосному сигналу и введению управляемых аттенюаторов 9, 10, осуществляющих нормирование сигналов ошибки к уровню средней мощности помех и полезного сигнала, а также введению управляв- мых сумматоров 4 с регулируемыми коэффициентами передачи по входам, обеспечивается возможность компенсации помех при одновременном увеличении усиления антенной системы в направлении на сигнал до величины, большей усиления одного излучателя (за счет самофокусировки по сигналу с соседними излучателями), тем самым увеличивается отношение мощности полезного сигнала к мощности помех.

После завершения процесса адаптации на выходе интегрирующего фильтра 15 (фиг.З) формируется сигнал, пропорциональный сумме мощностей внутренних шумов и остаточной после компенсации помехи, зависящий от уровня опорных сиг- иалоп на управляющих входах РККП 3.

При воздействии нескольких помех аналогичные процессы будут происходить в соответствующих каналах адаптации 14 и РККП 3. Максимальное число подавляемых помех равно 2N-1.

Таким образом, заявляемое техническое решение выгодно отличается от прототипа, т.к. позволяет увеличить отношение

мощности полезного сигнала к мощности помех путем подавления этих помех и одновременного увеличения коэффициента усиления исходной изотропной диаграммы направленности антенной системы в направлении на сигнал, в условиях априорной неопределенности изменяющегося во времени направления прихода полезного широкополосного сигнала и направлений помех. При малых отношениях сигнал/шум на входе устройства адаптация ведется не по максимуму выходного отношения сигнал/помеха + шум, а по минимуму мощности смеси сигнала и помех, т.к. эта мощность определяется, главным образом, помехами, и готовятся условия для свертки широкополосного сигнала. После появления сигнала наличие свертки адаптация ведется по максимуму отношения сигнал/помеха + шум (условие 1) и достигается максимизация отношения сигнал/шум на выходе устройства. Это позволяет использовать заявляемое устройство для приема широкополосных сигналов на объектах, условия работы которых характеризуются динамичнойсигнально-помеховойобстановкой.

Формула изобретения Адаптивное устройство приема широкополосного сигнала, содержащее антенную систему 2N(N Ј1) регуляторов комплексного коэффициента передачи, вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего антенного элемента антенной системы, а выход соединен с соответствующим входом весового сумматора, соединенные последовательно приемный блок и блок разделения полезного сигнала и помехи, информационный выход которого является выходом адаптивного устройства, выход полезного сигнала и выход помехи соединены с входом квадратичного детектора полезного сигнала и входом квадратичного детекторапомехи соответственно, формирователь весовых коэффициентов, вход огибающей полезного сигнала, вход огибающей помехи и вход постоянной составляющей помехи которого соединены с выходом огибающей квадратичного детектора полезного сигнала, выходом огибающей квадратичного детектора помехи и выходом постоянной составляющей квадратичного детектора помехи соответственно, формирователь весовых коэффициентов содержит 2N идентичных каналов, и интерферирующий фильтр, каждый из 2N каналов формирователя весовых коэффициентов содержит два идентичных блока формирования весового коэффициента, каждый блок формирования весового коэффициента содержит сумматор, первый коррелятор, управляемый аттенюатор, выход которого соединен с первым входом сумматора, а управляющий вход соединен с выходом интегрирующего фильтра, соединенные последовательно инвертор и второй коррелятор, первый вход первого коррелятора, вход инвертора и игнальный вход управляемого аттенюатора соединены с соответствующим выходом генератора ортогональных сигналов, выходы сумматоров блоков формирования весового коэффициента каждого канала формирователя весовых коэффициентов соединены с соответствующими входами весовых коэффициентов соответствующего регулятора комплексного коэффициента передачи, отличающееся тем, что, с целью увеличения отношения мощности полезного сигнала к мощности помех ,в условиях априорной неопределенности и изменяющегося во времени направления прихода полезного сигнала в него введены блок управления коэффициентом передачи весового сумматора, первый управляемый аттенюатор, сигнальный вход которого соединен с выходом огибающей квадратичного детектора полезного сигнала, а управляющий вход соединен с выходом постоянной составляющей квадратичного детектора помехи, второй управляемый аттенюатор, сигнальный вход которого соединен с выходом огибающей квадратичного детектора помехи, а управляющий вход соединен с выходом постоянной составляющей квадратичного детектора полезного сигнала, блок управления коэффициентом передачи весового сумматора содержит блок формирования сигнала управления ключами, вход которого соединен с выходом сигнала наличия свертки блока разделения полезного сигнала и помехи, первый и второй ключи, сигнальные входы которых соединены с выходами первого и второго управляемых аттенюаторов соответственно, а управляющие входы соединены с соот- ветствующими выходами блока формирования сигнала управления ключами, и 2N-1 каналов, каждый из которых содержит сумматор, выход которого является выходом канала и одним из выходов блока1 управления коэффициентом передачи весового сумматора и соединен с соответствующим входом управляющего сигнала весового сумматора, выполненного в виде блока попарного весового слежения, инвертор, первый коррелятор, выход которого соединен с первым входом сумматора, первый вход соединен с выходов инвертора, а второй вход соединен с выходом второго ключа, второй коррелятор, выход которого

соединен с вторым входом сумматора, а первый вход соединен с выходом первого ключа, второй вход второго коррелятора, вход инвертора и третий вход сумматора соединены с соответствующим дополнительным выходом генератора ортогональных сигналов, блок разделения полезного сигнала и помехи содержит соединенные последовательно блок свертки широкополосного сигнала, вход которого является

входом блока разделения полезного CHI нала и помехи, перестраиваемый полосовой фильтр полезного сигнала, выход которого является выходом полезного сигнала блока разделения полезного сигнала и помехи,

блок формирования сигнала наличия полезного сигнала, выход которого является выходом сигнала наличия свертки блока разделения полезного сигнала и помехи, и элемент задержки, выход которого соединен с управляющим входом перестраиваемого полосового фильтра полезного сигнала, перестраиваемый режекторный фильтр полезного сигнала, вход которого соединен с выходом блока свертки широкополосного сигнала, выход является выходом сигнала помехи блока разделения полезного сигнала и помехи, а управляющий вход соединен с выходом элемента задержки, и блок выделения информации, выход которого является информационным выходом блока разделения полезного сигнала и помехи, а вход соединен с выходом перестраиваемого полосового фильтра полезного сигнала, в формирователь весовых коэффициентов

введены блок управления ключами, вход которого соединен с выходом сигнала наличия свертки блока разделения полезного сигнала и помехи, - первый ключ, выход которого соединен с вторым входом первого коррелятора, второй ключ, выход которого соединен с вторым входом второго коррелятора, третий ключ, выход которого соединен с входом интегрирующего фильтра, сигнальные входы первого, второго и третьего ключей являются соответственно входами огибающей полезного сигнала, огибающей помехи и постоянной составляющей помехи соответственно, а их управляющие входы соединены с выходом блока управления ключами, при

этом антенная система выполнена со сферической диаграммой направленности

AN

Фиг. I

Фаг 2

§

ч со

5

.

(t

QrueatoqA

К блокам 4 jx-л А 4