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

(Л

С

Использование: радиотехника, устройства приема радиосигналов различного назначения. Сущность изобретения: устройство подавления помех содержит перемножители 1, 2, 7, 8, 12 и 13, подстраиваемый генератор 3, фильтры нижних частот 4 и 5, вычитатель 6, интегрирующий элемент 9, двусторонний ограничитель 10, петлевой фильтр и фазовращатели на 90° 14. В устройстве обеспечивается формирование компенсирующего сигнала, частота и амплитуда которого соответствуют частоте и амплитуде помехи, действующей на входе устройства.1 ил.

00

го о

д Сл)

ю

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах приема радиосигналов различного назначения.

Целью изобретения является уменьше- кие искажений полезного сигнала и повышение отношения сигнал/помеха.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные 3-й перемножитель 1, 1-й ФНЧ 4, двусторонний ограничитель 10 и б-й перемножитель 13, а также4-й перемножитель 2, 2-й ФНЧ 5, 5-й перемиожитель 8, петлевой фильтр 11 и ГУН 14, причем второй вход 5-го перемножителя соединен с выходом 1-го ФНЧ 4, выход ГУН 14 соединен с входами 3-го перемножителя 1 и 6-го перемножителя 13 и через фазовращатель 3 со вторым входом 4-го перемножителя 2, пер- вые входы 3-го перемножителя 1, 4-го перемножителя 2 и вычитал еля 6 соединены между собой и являются входом устройства, выход вычитателя 6 соединен с первым входом 1-го перемножителя 12 и является вы- ходом устройства, выход которого через интегратор 9 соединен с первым входом 2- го перемножителя 7, выход которого соединен с вторым входом вычитателя 6, вторые входы 2-го перемножителя 7 и 1-го перемно- жителя 12 соединены между собой и выходом 6-го перемножителя 13.

Устройство работает следующим образом.

Следует отметить, что блоки 1,2,3, 4, 5, 8, 11 и 14 образуют когерентный демодулятор, собранный по схеме Костаса. Его назначение состоит в том, чтобы из входной смеси сигнала и помехи выделить помеху, причем помеха может быть как фазоманипу- лированной (ФМ), так и частотномодулиро- ванной(ЧМ).

Рассмотрим работу схем Костаса при действии на входе ФМ-помехи и сигнала

U(t) UnSin( (Wnt + ФН

+ UcSin( Ш ct f p с),

где Ф {0, л } - определяется законом ФМ. Система подстраивается таким образом, что сигнал на выходе ГУН с точностью до л совпадает с фазой помехи, тогда на выходе 1-го ФНЧ сигнал будет равен Uc

Ui

Ф + COS(u с-ft n)t +

Uc 2

sln(0 с - a) n)t 5

10 15 0 5 0

5 0

5

0

5

Основная функция ФНЧ состоит в фильтрации гармоники суммарной частоты, поэтому его полоса выбирается достаточно большой, чтобы задержка видеосигнала в нем была незначительна и не сказалась на работе устройства.

Результат перемножения этих величин в 5-м перемножителе является управляющим сигналом для подстройки ГУН, Таким образом, устройство будет отслеживать помеху, если Un UC и биения с частотой (ш с- - а) п) не попадают в полосу пропускания ФАПЧ.

При Un Uc на выходе ограничителя сигнал будет равен

U0 sign(cos Ф }, где

sin х i 1 А х 0

для х 0 , а на выходе 6-го перемножителя

Ur(t) Ursin{ Ф ), который с точностью до амплитуды совпадает с помехой.

Таким образом, с помощью схемы Костаса, ограничителя и 6-го перемножителя осуществляется регенерация ФМ-помехи.

При действии на входе ЧМ помехи и сигнала фаза сигнала на выходе ГУН будет совпадать с фазой помехи, если Un Uc и модулирующая частота помехи попадает в полосу пропускания системы ФАПЧ. В 6-м умножителе в этом случае происходит умножение на константу, т.к. Ф 0 и sign(cosO) 1.

Регенерированная помеха вычитается из входной смеси сигнала и помехи, причем уровень ее регулируется путем умножения во 2-м умножителе на весовой множитель, который вычисляется путем корреляции выходного сигнала устройства с регенерированной помехой. Осуществляется это блоками 12 и 9. Благодаря такой регулировке устанавливается такой весовой множитель, при котором уровень помехи на выходе устройства будет минимальным,

Таким образом, в предлагаемом устройстве отсутствуют преобразования над сигналом, поэтому отсутствуют и искажения сигнала.

Повышение эффективности давления помехи в предлагаемом устройстве обеспечивается тем, что выходная помеха устройства состоит из одной компоненты - нескомпенсированной части помехи в вычи- тателе. Другие составляющие, подобные возникающим в АД прототипа, в предлагаемом устройстве отсутствуют.

- Следует отметить, что предлагаемое устройство в отличие от прототипа позволяет

подавлять помеху,имеющую AM. Для этого параметры кольца обратной свези, задающего весовой коэффициент, должны выбираться такими, чтобы кольцо успевало отслеживать изменение амплитуды помехи. Формула изобретения Устройство подавления помех, содержащее вычитатель, вход и выход которого являются входом и выходом устройства соответственно, последовательно соединен- ные первый перемножитель, один вход которого подключен к выходу устройства, интегрирующий элемент и второй перемножитель, а также подстраиваемый генератор и блок подстройки частоты и фазы колеба- ний подстраиваемого генератора под частоту и фазу помехи, входы которого подключены к входу устройства и выходу подстраиваемого генератора, а выход - к входу подстраиваемого генератора, причем другие входы первого и второго перемножителей объединены,отличающееся тем, что, с целью уменьшения искажений полезного сигнала и повышения отношения сигнал-помеха, в него введены последовательно соединенные двусторонний ограничитель и третий перемножитель, выход которого подключен к объединенным

другим входам первого и второго перемножителей, выход второго леремножителя подключен к второму входу вычитателя, а блок подстройки частоты и фазы колебаний подстраиваемого генератора под частоту и фазу помехи выполнен в виде двух цепей, последовательно соединенных перемножителя и петлевого фильтра и фазовращателя на 90°, каждая из цепей содержит последовательно соединенные дополнительный перемножитель и фильтр нижних частот, выход фазовращателя на 90° подключен к другому входу дополнительного перемножителя, второй цепи, при этом входы цепей объединены и являются входами блока подстройки частоты и фазы колебаний подстраиваемого генератора под частоту и фазу помехи, подключенными к входу устройства, вход фазовращателя и другой вход дополнительного перемножителя первой цепи являются его входом, подключенным к выходу подстраиваемого генератора, а выходом блока подстройки частоты и фазы колебаний подстраиваемого генератора под частоту и фазу помехи является выход фильтра, при этом вход двустороннего ограничителя подключен к выходу фильтра нижних частот первой цепи.