УСТРОЙСТВО ВЫДЕЛЕНИЯ ШУМОПОДОБНЫХ СИГНАЛОВ Советский патент 2008 года по МПК H04B1/10 

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано в радиолиниях, использующих широкополосные шумоподобные сигналы (ШПС).

Известны устройства выделения шумоподобных сигналов на фоне узкополосных помех, позволяющие уменьшить требования к динамическому диапазону входных сигналов блоков оптимальной обработки ШПС, основанные на разделении входной полосы приемного устройства на ряд порциальных участков спектра сигнала, которые поражены узкополосными помехами.

Недостатком известных устройств является низкое отношение сигнала к шуму, невысокая помехоустойчивость, а также сложность изготовления.

Известно устройство выделения шумоподобных сигналов, содержащее сумматор, безынерционный ограничитель, фильтр с полосой пропускания, равной полосе частот, занимаемой шумоподобным сигналом, аттенюатор с переменным коэффициентом передачи, формирователь управляющих сигналов, блок оптимальной обработки ШПС, детекторы, ключи, безынерционные ограничители, усилители сигналов, узкополосные канальные фильтры, узкополосные фильтры.

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие и низкая помехоустойчивость к узкополосным помехам.

Цель - повышение быстродействия и повышение помехоустойчивости к узкополосным помехам.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства выделения шумоподобных сигналов, на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство выделения шумоподобных сигналов содержит низкополосный входной фильтр 1, сумматор 2, безынерционный ограничитель 3, широкополосный фильтр 4, аттенюатор 5, формирователь 6 управляющих сигналов, блок 7 оптимальной обработки, ключи 8, узкополосные фильтры (гребенка фильтров) Ф1, ...Фn, ...Фm, усилители сигналов У1, ...Уn, ...Уm, У'1...У'n...У'm, безынерционные ограничители О1,...On,...Om, фильтр Фо, пропускающий центральную полосу спектра ШПС, первый и второй блоки 10 согласования, ключ 11, сумматор 12, первый манипулятор 13 фазы, дополнительный широкополочный фильтр 14, распределитель 15 сигналов, второй манипулятор 16 фазы, формирователь 17 манипулирующей последовательности, формирователь 18 управляющих последовательностей, режекторный блок 19 защиты.

Устройство выделения шумоподобных сигналов работает следующим образом.

Работу устройства целесообразно рассмотреть в следующих режимах.

1. На входе устройства узкополосные помехи отсутствуют. В этом случае режекторный блок 19 защиты работает аналогично прототипу и выдает сигналы по дополнительному выходу блока 6 на ключ 11 об отсутствии узкополосных помех. При этом ключ 11 закрыт. Другой дополнительный выход блока 6 устанавливает распределитель 15 в такое состояние, при котором ШПС непосредственно с выхода аттенюатора 5 через блок 10 согласования поступает на вход блока 7 оптимальной обработки.

2. На входе устройства присутствует мало узкополосных помех (напр. - одна).

С выхода блока 6 поступает управляющее напряжение на ключ 11, запрещающее прохождение через этот ключ ШПС. Второй выход блока 6 устанавливает распределитель 15 так, что сигнал с выхода аттенюатора 5 поступает на вход блока 7 оптимальной обработки только через режекторный блок 19 защиты. Первый выход блока 6 устанавливает в блоке 7 копию принимаемого ШПС.

3. На входе устройства присутствуют интенсивные узкополосные помехи. При этом по команде блока 6 ключ 11 открывается, пропуская центральную часть спектра ШПС на сумматор 12, на другой вход которого поступает выходной сигнал режекторного блока 19 защиты с вырезанными участками спектра, пораженного узкополосными помехами.

Суммарный сигнал блока 12 поступает на вход манипулятора 13 фазы, к опорному входу которого подается управляющее напряжение в виде меандра с тактовой частотой, равной частоте формирования ШПС, от формирователя 18 управляющей последовательности. Преобразованные сигнал и помеха проходят через широкополосный фильтр 14, полоса которого уже или равна 1/2τ₀, и через распределитель 15, отфильтрованный от помехи ШПС, поступает на вход блока 7 оптимальной обработки. Причем формирователь 6 сигналов управления устанавливает распределитель 15 в указанное состояние и осуществляет изменение вида структуры опорной последовательности в блоке 7 сигналами на соответствующих своих дополнительных выходах. На фиг.2а показаны спектры ШПС и узкополосной помехи на входе устройства.

В результате фазовой манипуляции меандром (фиг.2г) указанные спектры преобразовались к видам, указанным на фиг.2б, где штриховой линией показана полоса пропускания фильтра Фо. Из фиг.2б видно, что соответствующая измененная часть спектра ШПС пройдет на выход фильтра 14, а составляющие помехи - нет. Временной вид ШПС условно показан на фиг.2в, а измененного сигнала на выходе манипулятора 13 фазы (меандроинвертированной ПСП) на фиг.2д.

4. С целью ускорения поиска ШПС в устройство введен второй манипулятор 16 фазы, который в зависимости от вида манипулирующей последовательности на соответствующем выходе формирователя 18 управляющих последовательностей изменяет вид структуры ПСП выделяемого сигнала. Причем вид манипулирующей последовательности может изменяться в процессе поиска ПСП командами блока 7 по соответствующему выходу, соединяющему его с одним из выходов формирователя 18. В качестве примера на фиг.2ж показан приходящий сигнал, являющийся результатом перемножения на передающей стороне ПСП фиг.2и и меандра вида фиг.2з. Если такой сигнал в устройстве выделения меантроинвертировать сигналом вида фиг.2з, то на выходе манипулятора 16 фазы появится ПСП (фиг.2и). Если же приходящий сигнал (фиг.2ж) преобразовать по закону на фиг.2е, то получится меандроинвертированная ПСП, но с длительностью элемента структуры в 4 раза более длинной. Существенно заметить, в результате указанных преобразований спектр ШПС будет занимать полосу частот по первым нулям огибающей от до (фиг.2л). При полосе фильтра Фо, равной указанной полосе частот, ШПС сигнал будет проходить полностью, практически без потерь, на вход блока 7 оптимальной обработки. Любые узкополосные помехи, частоты которых находятся в пределах от до будут "вытолкнуты" из указанной полосы частот и отсутствуют на выходе фильтра Фо. Узкополосные помехи помеха, (фиг.2к и фиг.2л), частоты которых лежат вне указанной полосы, будут вырезаться режекторным блоком 19 защиты и на входе сумматора 12 будут отсутствовать. Сигналы же видов фиг.2в и 2д могут быть использованы в блоке 7 для ускорения поиска (по видимому, можно указать и на другие преобразования ПСП, использование которых убыстряет поиск ШПС).

Изобретение относится к области радиотехники и радиосвязи. Технический результат заключается в повышении быстродействия и повышении помехоустойчивости к узкополосным помехам. Для этого устройство содержит широкополосный фильтр, аттенюатор, режекторный блок защиты, блок оптимальной обработки, также введены дополнительный широкополосный фильтр, блоки согласования, ключ, сумматор, первый и второй манипуляторы фазы, распределитель сигналов, формирователь манипулирующих последовательностей. 2 ил.

Устройство выделения шумоподобных сигналов, содержащее последовательно соединенные широкополосный фильтр, аттенюатор и режекторный блок защиты, один из выходов которого соединен с управляющим входом аттенюатора, а также блок оптимальной обработки, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и повышения помехоустойчивости к узкополосным помехам, введены дополнительный широкополосный фильтр, блоки согласования и последовательно соединенные ключ, сумматор, первый манипулятор фазы, распределитель сигналов и второй манипулятор фазы, к другому входу которого подключен один из выходов формирователя манипулирующих последовательностей, при этом выход аттенюатора через последовательно соединенные дополнительный широкополосный фильтр и первый блок согласования подключен к одному из входов ключа, другой вход которого и один из входов блока оптимальной обработки подключены к соответствующему выходу режекторного блока защиты, соответствующий выход которого подключен к первому входу распределителя сигналов, а сигнальный выход - к другому входу сумматора и ко второму входу распределителя сигналов, к третьему входу которого подключен выход аттенюатора через второй блок согласования, а выход распределителя сигналов и второго манипулятора фазы через блок оптимальной обработки подключены ко входам формирователя манипулирующих последовательностей, другой выход которого подключен к соответствующему входу первого манипулятора фазы.