Устройство подавления узкополосных помех Советский патент 1993 года по МПК H04B1/10 

ограничители 5, 12, фазовый детектор 6, интегрирующий фильтр 8, двухуровневый ком- :па.ратор 9, перестраиваемый по частоте полосовой фильтр 10, ключ 11, пороговый блок 13,-элемент задержки 14; элемент ИЛИ-НЕ 15 и коммутатор 16 разнополяр- . ных напряжений.В устройстве наряду.с автоматической подстройкой частоты настройки каждого блока 1 при медленном изменении средней частоты помехи, неза- дёйстврванные в этот момент блоки 1 автоматически переводятся в режим помеха для настройки на нескомпенсированные, компоненты помехи. 1 ил.

Использование: радиотехника, приемники различного назначения. Сущность изобретения; устройство подавления узкрполосных помех содержит блоки 1 пода вле н ия прмех, включающий каждыи сум- лцаторы 2,3. 7, фазовращатель на 90 град. 4,

Изоб ретение относится к радиотехнике и может быть использовано для помехоустойчивого приема радиосигналов прием- н ками различного назначения. . . : Целью изобретения является уменьшение искажений полезного сигнала в процес: /се настройки перестраиваемых по частоте ;рёжёкт6рно-полосовых фильтров и уменьшения времени настройки. . : :

На чертеже представлена структурная Электрическая схема устройства, подавления узкололорных помех. . Устройство подавления узкопрлосных . помех содержит бд оки 1-|,.;.1ы подавления помех включающие каждый третий сумматор 2, первый сумматор 5, фазовра.щатель 4 на 90°, первый ограничитель 5, фазовый детектор б, второй сумматор 7, интегрирующийфильтр8, двухуровневый компараторЭ, перестраиваемый по частоте, полосовой фильтр 10, ключ 11, второй ограничитель 12,

пороговый блок 13, элемент 14 задержки, элементМЛИ-НЕ 15 и коммутатор 16:разно- полярных напряжений. . .

; :.Устройство подавления узкополосных помех работает следующим образом. .; Пусть на вход устройства поступает аддитивная: смесь полезного сигнала, некоррелированной с ним помехи и шума. Сигнал представляет собой широкополосный процесс с внутриимпульсной модуляцией по частоте и (или) фазе. Помеха представляет собой комплекс узкопрлосных колебаний с. по е тоянной несущей частотой, л ибо колеба- ний с модуляцией по частоте и (или) фазе, либо квазйгармонич.еских колебаний, моду- лированных по- амплитуде и фазе (частоте) по случай нрму закону. При этом узкопрлос- ность рассматривается только по от ношений) к ширине спектра полезного . сигнала, тогда как полоса пропускания пе- рестрайваёмых фйльтрор может быть значительно уже ш:ирины спектра помехового /колебания. Предполагается, что шумы ввиду : еврей малости не . оказывают . влияния на принцип действия устройства и в далъней- ,; шем поло жении:. не учитываются. Парамет- ры сигнала и помехи: задержка, вр времени,

амплитуда (мрщность), начальная фаза, а также количество помеховых колебаний полагаются неизвестными (случайными) вели- чинами, ;-.,.. .,:. . . :.; -..;

. Пусть в начальный момент времени после включения устройства блоки 1|, где I T,...N, еще не настроены на:участки спектра ВХОДНО.ГО колебания, пораженные мощными компонентами Помехи, На .выходах перестраиваемых по частоте полосовых фильтров .10 в этом случае, напряжение/мало и вызвано прохождением; через них только сигнальных составляющих входного воздействия. На выходе порогового блока 13

каждого блока 1 поддерживается низкий логический уровень, поэтому ключи разомкну- ты и входной сигнал без искажения; передается на выход устройства: Одновременно с этим низкий выходной логический

уровень порогового блока 13 через элемент 15 ИЛЦ-НЕ воздействует на. второй управ- ляющий вход коммутатора .16, обеспечивая .noflK/iroMeHvie входа интегрирующего фильтра 8 через второй сумматор 7 .к одному из

источников постоянного опорного напряжения +Uo или -Do. Ввиду того, что в -каждом блоке ТО ключом 1.1 разомкнута цепь авто- . матической подстройки частоты (АПЧ) полосового фильтра 10, включающая блоки

10-12 и 6-8, и на выходе фазового детектора 6 сигнал/рассогласования отсутствует, поэтому в этом режиме работы устройства на вход интегрирующего фильтра 8 поступает лишь напряжение с выхода коммутатора 16.

Пусть для определенности в рассматриваемый момент времени в i-м блоке 1. ко входу интегрирующего фильтра 8 через, второй сумматор 7 и соответствующие цепи коммутатора 16 подключен источник полржительного опорного напряжения +U°. Т.к. величина опорного напряжения постоянна, то выходное напряжение интегрирующего фильтра 8 линейно увеличивается, вызывая синхронное с ним увеличение частоты настройки перестраиваемого фильтра 10. Если в исследуемом частотном диапазоне отсутствуют мощные составляющие помехи и ни в один из .моментов времени пороговый

блок 13 не фиксирует превышение выходным напряжением, полосового фильтра 10 своего порогового уровня, то при достижении этим напряжением значения 1)2, .соответствующего настройке полосового фильтра 10 на верхнюю границу частотного диапазона, в котором осуществляется поиск помех, двухуровневый компаратор формирует на своем, выходе логический сигнал высокого уровня, а коммутатор 16 подключает ко входу интегрирующего фильтра источник опорного напряжения отрицательной полярности. Это выбывает линейное уменьшение выходного напряжения интегрирующего: фильтра 8 и синхронное с ним уменьшение частоты настройки :п о.лосового фильтра 10, При уменьшении напряжения на выходе интегрирующего фильтра 8 до величины U.t по сигналу с выхода двухуровневого компаратора коммутатор 16 осуществляет смену источников ; опорного напряжения, подключен к.своему выходу источник +U°. Выходное напряжение интегрирующего фильтра 8: начинает ув:ё л и ч и вать с я,: по вы ш.а ётся ч а стота н а-. стройки полосового фильтра 10, причем та- крй процесс непрерывной перестройки -фильтра между фанйцамй исследуемого диапазона .частот соответствующего режиму поиска рассматриваемого.блока режёк- : ции, будет продолжатьсядо тех .пор, пока при попадании в полосу пропускания полосового фильтра 10 мощного помехового.ко- .лебания не будетсформирована логическая 1я на выходе порогового блока 13.

При превышении выходным напряжением полосов.ого фильтра 10 порогового уровня порогового блока 13, т.е. при наличии в исследуемом интервале частотмощно- го помехового колебания, навыходе; порогового блока 13 формируется логический сигнал высокого уровня, ключ 1 Т замыкается и выделенный в полосовом фильтре 10 мешающий сигнал поступает на инверсный: вход первого сумматора 2. Одновременно с этим выходной сигнал полосового фильтра 10 через замкнутый ключ 11 и второй ограничитель 12 подается на вход фазового детектора 6, т.е.. происходит замыкание системы АПЧ полосового фильтра ТО, а проинвертированный в элементе 15.И ЛИНЕ-сигнал с выхода порогового блока 13 поступает на управляющий вход коммутатора 16, напряжение на его выходе становится равным нулю, а блок .режекции выходит из режима поиска., . Автоматическое выравнивание системой АПЧ частоты настройки полосового фильтра 10 и частоты режектируемой помехи в устройстве.рсуществляется следующим

образом. При точной настройке полосового /фильтра ТО на помеховое колебание частота .помехи и резонансная частота полосового1, фильтра ТО равны, .поэтому колебания, пода- 5 ваемые н вход фазового детектора через блоки; ТОНТ2., оказываются синфазны вход-. ной помехе а нескомпенсированныёостат-: . этой помехи с выхода блока режекции .: перед, их подачей на другой вход фазового 10 детектора б приобретают дополнительный ; фазовый сдвиг в фазовращателе 4 на 90 град. Поэтому на входах фа.зрвого детектора . 6 колебания;оказываются сдвинутыми на .90 ... град., напряжение на его выходе ртсутству- 15 ети выходное напряжение интегрирующего фильтра 8, а, значит, и частота настройки

полосового фильтра 10, остаются неизменными. Таким образом, при точной настройке -полосового.фильтра 10 на частоту помехи. 0 блок режещии находится в стационарном режиме. Если произошло увеличение ч;асто- ты помеху относительно резонансной час-; тоты полосового фильтра 10; то помеха при прохождении через полосовой фильтр 10 5 приобретает положительный сдвиг фаз, ве- : личина шторого определяется ФЯХ фильт- ; ра; на входах фазового детектора 6 сдвиг фаз колеб.ани.й относительно друг друга ока- зы ается меньшим 90 град., напряжение 0 рассогдасования на его выходе становится положительным и отличным от нуля, а это в.ызывает .увеличение напряжения на выходе интегрирующего фильтра 8 и, следова- тельно, увеличение частоты настройки 5 перестраиваемого полосового фильтра 10. .. При уменьшении частоты помехи относи-, тельно резонансной частоты полосрвргр. фильтра ТО, помеха при прохождении полосового фильтра 10 приобретает положитель- 0 ный сдвиг фаз, на входах фазового

детектора 6 сдвиг фаз колебаний относительно друг друга оказывается больше 90 град., наяряжение рассогласования на его выходе становится отрицательным, что при5. водит к последующему уменьшению напряжения на выходе интегрирующего .фильтра в и, следовательно, к соответствующему уменьшению частоты настройки перестраи- в аемого полосрв.ого фильтра 10.

0 . При срыве процесса слежения за частотой помехи ключ 11 размыкает цепь, сое- диняющую выход перестра иваемогр полосово гр фильтра 10 с инвертирующим входом второго сумматора 2 и входом вто5 рого ограничителя 12. В результате входной .. сигнал начинает без искажения передаваться на выход блока 1, а частота настройки полрсовогр фильтра 10 фиксируется, т.к. ключом 11 происходит размы ние цепи ДПЧ. Время сохранения частоты настройки

на посдедннэю подаваемую в этом блоке пр Niexy определяется временем задержки в

леМёнте 14, по окончании которого блок

режекции : переводится в режим; поиска.

.: Ответим; что введение указанной задержки позволяет знэчитёльно повысить помехозащищенность устройства к прерывистым по- мехам, т.к. для нового включения целей урежёкцийi уже не: надоi перестраиваш сорт- .ветствующий полосовой фильтр 10, Помере настройки блоков 1 режёкции на подарле-. ; ниё MotitHblfx компонент прйех, начиная с первого; уровень гкэмфк на вь1хрд1е перврго

сумматора 3 в результате частичной компен--; помех в последующих блоках снижается,что обеспечивает Т1оЈы иение точности работы цепей ФДПЧ и уменьшает уровень н ескомпёнсйрованн

выходе уетройства.у:; V .v ::; ; . Y . Ч;Лг;; ;

;. ; Ф о р д а и зр б ре т е н и я ; .;;:

, Устройство ;.подавдения узкополосных, :п дмех, содержащее N соединенных послё.. дователькр блоков подав;л.ёниа ;узкополрсной пЬмехи, каждый из которых содержит

перёстраиваемы и по частоте режёкторнр. полосовой фильтр, вхрд и &biko ; которого.

явля;ю,тся входом и; выходом бдок:а. прдавле: ния узкополосной помехи cooTBeTcfBeHHO,

интёурируюЩйй фильтр, ВыЯод KOtoporo co. единен с выходом управлений частотной настройки перестраиваемого по частоте режектс-рно-полосового фильтра, фаЬовый детектор, первый и второй входы которого ср.единеиь с выходами первого и второго

ограничителей соответственно; каждый

блок подавленйя узкополоснрйпомехи, кроме М-го, содержит первый сумматор (1 ч- 1)-й (Г 1|2,..., М), вход которого соединен с полосовымi:выходом; перестраиваемого по частоте режекторно-полосового фильтра (i + 1)-Vo блока подавления узкополосной помехи, вход второго ограничителя соединен с полосовым выходом перестраиваемого пов частоте режекторно-полосового фильтра, о t л и ч а ю щ ё е с я тем, что, с целью

; уменьшения искажений полезного сигнала

в процессе настройки перестраиваемых по

.частоте режёкторно-полосовых фильтров и

уменьшения времени настройки, в каждый блок подавления узкополос ной помехи введены фазрвращатель на 90°, выход которого соединен с входом первого ограничителя, а

вход povBCex ;блоках подавления уз;копол6с- нр й помехи, кроме N-ro, соединен с выходом первого сумматора, двухуровневый компаратор; вход которого соединен с выхоДом интёгрирую щегр фил ьтра, коммутатор

pa;$ii6nt n №U)Hdiiip$KeHv№, первый управляющий вход которого соединен с выходом

двухуровнёвргр; компаратора, второй сумматор выход которого соединён с входом

интёгрирукхи еУо фпервый вход соединен с выходом фазового детектора, а второй вход соединён с выходом коммутатора разнрйолярных напряжений, соединенные

послёдовэтёдьно пороговый блок, элемент задержки и .элемент ЙЛИ-НЕ, выход которого соединён с вторым управляющим вхо- д о м ком му татр Р а Р а з н о пол яр н ы х напряжений, а второй вход соединен с выходом порогового блока, перестраиваемый по частоте режекторно-полосовой фильтр

выполнен в виде соединенных последовательно перестраиваемого по частоте полосбвош фильтра, вход и управляющий вход которого являются входом и входом управления частотой настройки перестраиваемо

го по частоте режекторно-полосового фильтра соответственно, а выход соединен с входом порогового блока, ключ, управляющий вход которого соединен с выходом порогового блока, а выход является

полосовым .выходом перестраиваемого по частоте режекторно-полрсовото фильтра, и третий сумматор, другой вход которого соединен с входом перестраиваемого по частоте рёжёкторно-полосовогр фильтра, а выход

является выходом перестраиваемого по частоте режекторно-полосового фильтра, при этом во всех 1-х блоках подавления узкополосной помехи, кроме N-ro, i-й вход первого сумматора соединен с выходом перестраиваемогб по частоте режекторно-полосового фильтра, а в N-м блоке подавления узкополосной помехи выход перестраиваемого по частоте режекторно-полосового фильтра соединен с входом фазовращателя на 90°,